[發(fā)明專利]一種高強度高阻尼CuAlMn形狀記憶合金的制備方法

有效

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• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110527934B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 王清周;焦志嫻;劉亞飛;牛浩源;崔春翔;殷福星;張建軍;姚暢
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;B21B37/56
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

本發(fā)明一種高強度高阻尼CuAlMn形狀記憶合金的制備方法，涉及用熔煉法使用母(中間)合金制造有色金屬合金，是一種槽型軋制的工藝，步驟是：將CN105568019B制得的CuAlMn形狀記憶合金原料置入溫度為830℃～880℃的箱式爐中固溶處理12～17分鐘；然后送入槽型軋制機的軋輥之間，沿該合金長度方向進行1～8道次的槽型軋制，最后一道次軋制結束后，再在同一軋槽中進行一次槽型軋制，然后將該合金樣品置入0℃～27℃的水中進行淬火處理，由此制得高強度高阻尼的Cu?11.9Al?2.5Mn形狀記憶合金，克服了現有技術制得的CuAlMn形狀記憶合金所存在的微區(qū)疏松、孔洞和偏析的鑄造缺陷。

技術領域

本發(fā)明的技術方案涉及用熔煉法使用母(中間)合金制造有色金屬合金，具體地說是一種高強度高阻尼CuAlMn形狀記憶合金的制備方法。

背景技術

CuAlMn形狀記憶合金作為一種全新的功能材料，不僅價格低廉加工性能好，而且具有高的阻尼本領和優(yōu)良的形狀記憶效應，是從源頭上解決現代工業(yè)及生產和生活中各種設備及器械振動和噪音問題的最佳備選材料之一，其在軍事與民用的各個領域都有著十分廣泛的應用前景。然而，該類合金目前仍存在因晶粒粗大而導致的易發(fā)生沿晶斷裂和力學性能偏低的不足。因此，通過必要手段使其細化晶粒，以拓寬CuAlMn形狀記憶合金的應用范疇已迫在眉睫。

截至目前為止，人們用于金屬材料晶粒細化的主要手段包括快速凝固法、孕育劑細化法、粉末冶金法、形變熱處理法、以及機械振動和超聲振蕩法。其中，孕育劑細化法因具有簡單易操作、細化效果較其他方法更為明顯，且所制備產品具有不受尺寸的限制的優(yōu)點而成為了最為常用的一種晶粒細化的方法。CN105568019B公開了一種CuAlMn形狀記憶合金晶粒的細化方法，是利用孕育劑Cu₅₁Zr₁₄的變質細化作用對CuAlMn形狀記憶合金的晶粒進行細化；而CN107916348B公開了細晶CuAlMn形狀記憶合金的制備方法，是通過新型的Al基LaScB孕育劑對CuAlMn形狀記憶合金的晶粒進行細化。然而利用以上現有技術所制得的CuAlMn形狀記憶合金仍然存在微區(qū)疏松、孔洞和成分偏析的鑄造缺陷。CN103421981A公開了高阻尼形狀記憶合金，是通過在CuAlMn形狀記憶合金中添加微量元素Ni、Ti、Co以及稀土元素Ce、Gd、Y，并調整其添加量來達到細化組織，提高材料的強度、穩(wěn)定性、耐腐蝕性、耐疲勞性和超彈性等力學性能的目的，然而該技術同樣亦未提出消除CuAlMn形狀記憶合金鑄造缺陷的具體技術方案。CN102758097B公開了一種低鋁高錳CuAlMn低溫記憶合金，該技術系為滿足低溫使用需求而披露了一種低溫形狀記憶合金的制備技術，所制得合金并不滿足于對減振降噪的應用需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種高強度高阻尼CuAlMn形狀記憶合金的制備方法，提出了一種槽型軋制的工藝方法，克服了現有技術CN105568019B制得的CuAlMn形狀記憶合金所存在的微區(qū)疏松、孔洞和偏析的鑄造缺陷，使得現有CuAlMn形狀記憶合金的力學性能和阻尼性能獲得顯著提高。

本發(fā)明解決該技術問題所采用的技術方案是：一種高強度高阻尼CuAlMn形狀記憶合金的制備方法，是一種槽型軋制的工藝，具體步驟如下：

第一步，固溶處理：

將CN105568019B制得的CuAlMn形狀記憶合金原料置入溫度為830℃～880℃的箱式爐中固溶處理12～17分鐘；

第二步，槽型軋制與淬火處理：

將上述第一步固溶處理后的CN105568019B制得的CuAlMn形狀記憶合金從箱式爐中取出，送入槽型軋制機的軋輥之間，沿該合金長度方向進行1～8道次的槽型軋制，該合金樣品總變形量為20％～80％，最后一道次軋制結束后，再在同一軋槽中進行一次槽型軋制，然后將該合金樣品置入0℃～27℃的水中進行淬火處理，由此制得高強度高阻尼的Cu-11.9Al-2.5Mn形狀記憶合金。