一种提高铜记忆合金在酸性介质下滚动磨损的工艺方法，属于铜基形状记忆合金制备技术领域，其特征为：按Zn24.5-26wt%、Al3.5-4wt%、复合稀土变质剂0.2～1.2wt%、余量是铜的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼，熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭，退火处理是加热到850℃保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2-3mm的脱锌层，再将铸锭在850℃保温半小时后锻打成φ55×60mm的棒材，最后进行热处理，850℃保温30分钟后淬入室温机油中，再放入150℃机油中保温时效30分钟，最后在50℃水中保温时效15分钟。对其制备的试样在酸性介质条件下进行滚动磨损试验。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于铜基形状记忆合金制备
，其特征为：按Zn24.5-26wt%、Al3.5-4wt%、复合稀土变质剂0.2～1.2wt%、余量是铜的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼，熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭，退火处理是加热到850℃保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2-3mm的脱锌层，再将铸锭在850℃保温半小时后锻打成φ55×60mm的棒材，最后进行热处理，850℃保温30分钟后淬入室温机油中，再放入150℃机油中保温时效30分钟，最后在50℃水中保温时效15分钟。对其制备的试样在酸性介质条件下进行滚动磨损试验。【专利说明】
本专利技术属于铜基记忆合金制备
，特指。
技术介绍
记忆合金具有优良的耐磨损性能是由前苏联学者AkceAoB于1982年提出的，但当时未引起重视。据所查的文献来看，对记忆合金磨损性能的研究，国外主要集中NiTi基合金上，对Cu基记忆合金磨损性能的研究鲜有报道。国内对这方面的报道不多，且不同的学者对记忆合金的耐磨机理有不同的见解。CuZnAl记忆合金作为铜基记忆合金中最具有实用价值的合金之一，由于其加工容易，塑性高，记忆性能好，价格低廉，越来越受到人们的重视。但是CuZnAl记忆合金也存在疲劳强度低、脆性大、容易断裂等缺陷，严重影响了摩擦磨损性能，这是限制其应用的主要问题之一。对于单晶体，马氏体相与母相界面的生成和迁移是失效断裂的原因。CuZnAl记忆合金在单晶态时具有优良的记忆效应、超弹性和耐磨性，但是对于多晶体，晶界的存在引起的沿晶断裂是失效断裂的主要原因。目前，普遍认为是弹性各向异性闻、晶粒粗大、相变应变的各向异性闻、杂质兀素的晶界偏析等在晶界上广生应力集中，以及在摩擦往复过程中产生的大量位错聚集，在晶界上形成失效源头所致。 本专利技术开发出一种提高铜锌铝记忆合金在酸性介质下滚动磨损性能的工艺方法。通过变质处理、退火处理、锻打以及后续的热处理等一系列工艺手段，显著提高了铜锌铝记忆合金在酸性介质情况下滚动磨损性能。
技术实现思路
本专利技术开发出，其特征为:以电解铜、锌锭O号、工业铝锭AOO号、复合稀土变质剂(其中:Tb8?llwt%、Y 8?I Iwt %、Pr8 ?I Iwt %、Ce7 ?9wt %、Lu7 ?9 wt % > La + Sc + Nd + Eu + Gd + Er +Ho + Tm 为 10 ?20wt %、Ni 3 ?6wt %、V 2 ?4wt %，B I ?4wt %，余为铜)为原料。成分按Zn24.5-26wt%、A13.5-4 wt%、复合稀土变质剂0.2?1.2wt %、余量是铜的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼。熔炼工艺为:加入预热过的电解铜、锌锭，铝锭，待材料全部熔化后，升温至1250°C采用冲入法加入复合稀土变质剂，熔炼后浇注成直径为Φ80Χ150πιπι的铸锭。退火处理是加热到850°C保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2-3mm的脱锌层，再将铸锭在850°C保温半小时后锻打成Φ 55 X 60mm的棒材。最后进行热处理，其具体工艺为:850°C保温30分钟后淬入室温机油中，再放入150°C机油中保温时效30分钟，最后在50°C水中保温时效15分钟。该方法制备的铜锌铝记忆合金材料在酸性介质下的滚动磨损性能得到显著提高。 将热处理后的棒材加工成国家标准试棒，室温拉伸力学性能测试在WE-10型液压式拉伸实验机上进行。再在棒材上取样,通过线切割加工出滚动磨损试样,滚动磨损试样为圆环状，具体尺寸:外径Φ50 mm，内孔Φ16 mm，环厚度8mm。对磨件尺寸同上,材质为45#钢，硬度50 - 54HRC。滚动磨损是在国产MM-2000型销盘式试验机上进行。磨损量以试样磨损前后的质量差来衡量，称量采用MAllO电子分析天平，精度为0.0OOlgo酸性介质为自配的稀H2SO4溶液(PH=2.0),滴速为20滴每分钟。各试样开始试验前，先进行30min的预跑合，跑合完毕后测定原始重量，然后加载至预定的载荷进行预定时间的磨损试验。滚动磨损试验结束后，将试样用丙酮超声清洗30min，再测定试样的重量，并计算出试样的磨损量(磨损失重)。每次测试前试样和对磨件都要用丙酮清洗，每次测试后下一次测试前要将对磨件用砂纸磨到1200号，防止下一次测试时对磨件的表面粗糙度发生变化。实验中，钢环转速200r/min，铜环转速180r/min，相对滑动速度0.05236m/s。 【专利附图】【附图说明】图1不同预定载荷对不同酸度介质下铜锌铝记忆合金磨损量的影响(试验时间6小时)。 ▲一记忆合金，■一普通黃铜。 图2不同预定时间对不同酸度介质下铜锌铝记忆合金磨损量的影响(试验载荷147 牛)。 ▲一记忆合金，■一普通黃铜。 【具体实施方式】实施例:以电解铜、锌锭O号、工业铝锭AOO号、复合稀土变质剂(其中:Tb8?llwt%、Y 8?I Iwt %、Pr8 ?I Iwt %、Ce7 ?9wt %、Lu7 ?9 wt % > La + Sc + Nd + Eu + Gd + Er +Ho + Tm为10?20wt%、Ni 3?6wt%、V 2?4wt%，B I?4wt%，余为铜)为原料。成分按Zn24.5-26 wt %、A13.5_4 wt %、复合稀土变质剂0.8wt%、余量是铜的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼。熔炼工艺为:加入预热过的电解铜、锌锭，铝锭，待材料全部熔化后，升温至1250°C采用冲入法加入复合稀土变质剂，熔炼后浇注成直径为Φ80Χ150πιπι的铸锭。退火处理是加热到850°C保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2-3mm的脱锌层，再将铸锭在850°C保温半小时后锻打成Φ55Χ60πιπι的棒材。最后进行热处理，其具体工艺为:850°C保温30分钟后淬入室温机油中，再放入150°C机油中保温时效30分钟，最后在50°C水中保温时效15分钟。将棒材加工成国家标准试棒，室温拉伸力学性能测试在WE-10型液压式拉伸实验机上进行。再在棒材上取样,通过线切割加工出滚动磨损试样,滚动磨损试样为圆环状，具体尺寸:外径Φ50臟，内孔Φ16 mm，环厚度8mm。对磨件尺寸同上,材质为45#钢，硬度50 — 54HRC。滚动磨损是在国产MM-2000型销盘式试验机上进行。磨损量以试样磨损前后的质量差来衡量，称量采用MAllO电子分析天平，精度为0.0OOlgo酸性介质为自配的稀H2SO4溶液(PH=2.0)，滴速为20滴每分钟。各试样开始试验前，先进行30min的预跑合，跑合完毕后测定原始重量，然后加载至预定的载荷进行预定时间的磨损试验。滚动磨损试验结束后，将试样用丙酮超声清洗30min，再测定试样的重量，并计算出试样的磨损量(磨损失重)。每次测试前试样和对磨件都要用丙酮清洗，每次测试后下一次测试前要将对磨件用砂纸磨到1200号，防止下一次测试时对磨件的表面粗糙度发生变化。实验中，钢环转速200r/min,铜环转速180r/min,相对滑动速度0.05236m/s。此时,铜锌招记忆合金的抗拉强度为535MPa，伸长率达到7.5%，硬度为190HB，滚动磨损性能见图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高铜记忆合金在酸性介质下滚动磨损的工艺方法，其特征为：以电解铜、锌锭0号、工业铝锭A00号、复合稀土变质剂，其中：Tb8～11wt％、Y 8～11wt％、Pr8～11wt％、Ce7～9wt％、Lu7～9 wt％、La＋Sc＋Nd＋Eu＋Gd＋Er＋Ho＋Tm为10～20wt %、Ni 3～6wt % 、V 2～4wt %， B 1～4wt %，余为铜，为原料；成分按Zn24.5‑26wt%、Al3.5‑4 wt%、复合稀土变质剂0.2～1.2wt %、余量是铜的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼；熔炼工艺为：加入预热过的电解铜、锌锭，铝锭，待材料全部熔化后，升温至1250℃采用冲入法加入复合稀土变质剂，熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭；退火处理是加热到850℃保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2‑3mm的脱锌层，再将铸锭在850℃保温半小时后锻打成φ55×60mm的棒材；最后进行热处理，其具体工艺为：850℃保温30分钟后淬入室温机油中，再放入150℃机油中保温时效30分钟，最后在50℃水中保温时效15分钟；将热处理后的棒材加工成国家标准试棒，室温拉伸力学性能测试在WE‑10型液压式拉伸实验机上进行；再在棒材上取样，通过线切割加工出滚动磨损试样，滚动磨损试样为圆环状，具体尺寸：外径Φ50 mm，内孔Φ16 mm，环厚度8mm；对磨件尺寸同上，材质为45#钢，硬度50－54HRC；滚动磨损是在国产MM‑2000型销盘式试验机上进行；磨损量以试样磨损前后的质量差来衡量，称量采用MAll0电子分析天平，精度为0.0001g，酸性介质为自配的稀H2SO4溶液（PH=2.0），滴速为20滴每分钟；各试样开始试验前，先进行30min的预跑合，跑合完毕后测定原始重量，然后加载至预定的载荷进行预定时间的磨损试验；滚动磨损试验结束后，将试样用丙酮超声清洗30min，再测定试样的重量，并计算出试样的磨损量；每次测试前试样和对磨件都要用丙酮清洗，每次测试后下一次测试前要将对磨件用砂纸磨到1200号，防止下一次测试时对磨件的表面粗糙度发生变化；实验中，钢环转速200r/min，铜环转速180r/min，相对滑动速度0.05236m/s。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张扣山，陆松华，李晓薇，司松海，杨嵩，
申请(专利权)人：镇江忆诺唯记忆合金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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