[發明專利]一種含硼形狀記憶合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202110444306.6
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113512668A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 黎小輝;甘春雷;周楠;鄭開宏
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院材料與加工研究所;佛山科學技術學院
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22C30/00;C22B9/22;C22C1/02;C22F1/00;C22F1/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 馮潔

1.一種含硼形狀記憶合金，其特征在于：

所述含硼形狀記憶合金由Ni、Ti、Zr以及B制備得到，且所述含硼形狀記憶合金的化學式為Ni_51-yTi_49-xZr_xB_y；其中，所述x＝1.0～5.0，y＝1.0～3.0，且所述x、所述y分別為所述Zr、所述B在所述合金中所占的摩爾百分比。

2.根據權利要求1所述的含硼形狀記憶合金，其特征在于：

按照原子百分比含量計，所述Ni的含量為48.0at％～50.0at％，所述Ti的含量為44.0at％～48.0at％，所述Zr的含量為1.0at％～5.0at％，所述B的含量為1.0at％～3.0at％。

3.根據權利要求1所述的含硼形狀記憶合金，其特征在于：

所述Ni、所述Ti、所述Zr以及所述B的純度均大于99.9wt％；且所述含硼形狀記憶合金呈納米相增強多元固溶體結構。

4.一種權利要求1至3中任一項所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將清洗后的Ni原料、Ti原料、Zr原料以及B原料分別經加料系統推入熔煉室，得到熔融金屬液；

將一部分的所述熔融金屬液經電子束照射熔化后滴入水冷銅床形成凝殼，并在電子束連續照射下凝殼表面熔化形成凝殼熔池，并使剩下一部分的所述熔融金屬液流經所述凝殼熔池后經過結晶器得到鑄錠；

將所述鑄錠放置在真空爐中進行均勻化熱處理，并隨爐冷卻；

將均勻化后的所述鑄錠進行熱旋鍛加工，并通過固溶處理和人工時效熱處理后得到所述含硼形狀記憶合金。

5.根據權利要求4所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：

所述熔煉室的真空度為小于等于1×10^-2Pa，且所述熔煉室進行熔煉作業時需充入純度為99.99wt％的氬氣。

6.根據權利要求4所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：

所述均勻化熱處理步驟的退火溫度為1200℃～1500℃，所述均勻化熱處理步驟的退火的保溫時間為12h～48h，熱處理爐的真空度為1×10^-2Pa。

7.根據權利要求4所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：

所述電子束的電壓為20kV～30kV，所述電子束的電流為1A～5A。

8.根據權利要求4所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：

在進行所述熱旋鍛加工步驟前，還包括將所述鑄錠在800℃～900℃下保溫2h～4h。

9.根據權利要求4所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：

所述熱旋鍛加工步驟后的合金在800℃～920℃下保溫4～8h進行所述固溶處理步驟，且冷卻條件為水冷；所述固溶處理步驟后的合金在500℃～550℃下保溫1～4h進行所述人工時效處理步驟。

10.根據權利要求4所述的含硼形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：

所述清洗步驟具體包括分別去除所述Ni原料、所述Ti原料、所述Zr原料以及所述B原料的表面氧化膜后，分別通過超聲波清洗預處理。