一种能提高冷热循环下硬度稳定性的铜锌铝形状记忆合金，属于铜基形状记忆合金制备技术领域，其特征为：将材料按Zn25-26wt%、Al3.5-4wt%、复合添加剂0.2-1.0wt%、余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼。待材料全部熔化后，升温至1280-1300℃浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820-840℃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820-840℃保温2小时后锻打加轧制成40×40mm的棒材。热处理是830-850℃保温2小时淬入室温机油中，然后在沸水中保温0.5小时后取出空冷至室温。然后对其制备的试样进行硬度测试。
【技术实现步骤摘要】
一种能提高冷热循环下硬度稳定性的铜锌铝记忆合金
本专利技术属于铜基记忆合金制备
，特指一种能提高冷热循环下硬度稳定性 的铜锌铝记忆合金。
技术介绍
记忆合金无论在生产工艺，还是在材料及元件的应用上都在不断的开拓和发展， 迅速应用到国防、汽车、机械、能源、交通及生物学等领域。其中，铜基记忆合金是目前发现 的记忆合金的主要类型。近年来的研究表明记忆合金除具有形状记忆、伪弹性和高阻尼外， 还具有良好的耐磨损性能。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。铜锌铝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，具有生产工艺简单，成本低廉(价格仅为Ni-Ti系合金 的十分之一)，有良好的记忆性能(仅次于Ni-Ti系合金)，其相变点可以在-KKTC?300°C 范围内调节，应用前景非常广阔。作为一种实用性材料，铜锌铝记忆合金在冷热循环过程 中，内部发生正逆热弹性马氏体相变，马氏体与母相之间相界面随外界温度的变化作反复 迁移，界面位错在迁移过程中不断增加，位错密度很快达到饱和值，从而影响正逆热弹性马 氏体相变的转变量，导致形状记忆稳定性差，严重影响了摩擦磨损性能，极大的限制了应用 范围。对于金属材料而言，硬度指标的好坏直接影响材料的摩擦磨损性能，要想改善提高铜 锌铝记忆合金在冷热循环过程中的摩擦磨损性能必须提高记忆合金的硬度及其硬度稳定 性。 本专利技术开发出指一种能提高冷热循环下硬度稳定性的铜锌铝记忆合金。
技术实现思路
本专利技术开发出指一种能提高冷热循环下硬度稳定性的铜锌铝记忆合金，其特征 为：以电解铜、锌锭0号、工业铝锭A00号、复合添加剂(其中：Ni8?12wt%、Ti8?12 wt%、Ce7 ?10wt%、La7 ?10wt%、V6 ?9wt%、Ba6 ?9wt%、Zr5 ?7wt%、Tb4 ?6wt%、 Nd4 ?6wt%、Pr2 ?4wt%、B2 ?4wt%、余为Cu。）为原料，即Zn25_26wt%、A13. 5_4wt%、 复合添加剂〇. 2-1.Owt%、余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼。熔炼工艺 为：先加入预热过的电解铜、锌锭、铝锭、复合添加剂，熔化期间要加入合金重量0.2%的硼 砂。待材料全部熔化后，升温至1280-1300°C浇注成直径为（j580X150mm的铸锭。退火处 理是加热到820-840°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820-840°C保温2小时后锻打成40X40mm的棒材。最后进行热处理：油淬加时效，即 830-850°C保温2小时淬入室温机油中，然后在预先准备好的沸水中保温0. 5小时后取出空 冷至室温。该方法制备的铜锌铝记忆合金硬度稳定性得到显著提高。 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，经该工艺方法处理后测得记忆合金抗拉强度686. 5MPa，伸长率8. 9%，布氏硬度 198HB。再在棒材上取样，通过线切割加工出冷热循环试样，冷热循环试样最终尺寸为长40 mm、宽10mm、高5mm。采用电阻炉加热自约束冷热循环试验机进行冷热循环试验。板状试 样装卡在立方卡具的四个侧面，保证每块试样的加热与冷却位置一致，通过传动装置上下 垂直运动，从而达到试样加热以及冷却的自动化完成。采用设时自控，热电偶测量并控制温 度，试样在室温20°C至300°C、400°C、500°C之间进行加热与冷却的热循环，采用计数器进 行自动计数，调整并保持炉温准确，水温20°C(流动自来水)。快速加热试样，加热、冷却一 次作为一个循环，每次循环加热时间为120s，入水冷却时间为15s，直至预定循环次数。每 循环设定次数，取下试样，抛光去除表面氧化膜，测试合金试样的布氏硬度值。 【具体实施方式】 实施例1 以电解铜、锌锭0号、工业铝锭A00号、复合添加剂(其中：Ni8?12wt%、Ti8?12wt%、Ce7 ?10wt%、La7 ?10wt%、V6 ?9wt%、Ba6 ?9wt%、Zr5 ?7wt%、Tb4 ?6wt%、 Nd4 ?6wt%、Pr2 ?4wt%、B2 ?4wt%、余为Cu。）为原料，即Zn25_26wt%、A13. 5_4wt%、 复合添加剂〇. 2-1.Owt%、余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼。熔炼工艺 为：先加入预热过的电解铜、锌锭、铝锭、复合添加剂，熔化期间要加入合金重量0.2%的硼 砂。待材料全部熔化后，升温至1280-1300°C浇注成直径为（j580X150mm的铸锭。退火处 理是加热到820-840°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820-840°C保温2小时后锻打成40X40mm的棒材。最后进行热处理：油淬加时效，即 830-850°C保温2小时淬入室温机油中，然后在预先准备好的沸水中保温0. 5小时后取出空 冷至室温。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，经该工艺方法处理后测得记忆合金抗拉强度686. 5MPa，伸长率8. 9%，布氏硬 度198HB。再在棒材上取样，通过线切割加工出冷热循环试样，冷热循环试样最终尺寸为长 40mm、宽10mm、高5mm。采用电阻炉加热自约束冷热循环试验机进行冷热循环试验。板 状试样装卡在立方卡具的四个侧面，保证每块试样的加热与冷却位置一致，通过传动装置 上下垂直运动，从而达到试样加热以及冷却的自动化完成。采用设时自控，热电偶测量并控 制温度，试样在室温20°C至300°C之间进行加热与冷却的热循环，采用计数器进行自动计 数，调整并保持炉温准确，水温20°C(流动自来水)。快速加热试样，加热、冷却一次作为一 个循环，每次循环加热时间为120s，入水冷却时间为15s，直至预定循环次数。每循环设定 次数，取下试样，抛光去除表面氧化膜，测试合金试样的布氏硬度值，如表1所不。 实施例2 以电解铜、锌锭〇号、工业铝锭A00号、复合添加剂(其中：Ni8?12wt%、Ti8?12wt%、Ce7 ?10wt%、La7 ?10wt%、V6 ?9wt%、Ba6 ?9wt%、Zr5 ?7wt%、Tb4 ?6wt%、 Nd4 ?6wt%、Pr2 ?4wt%、B2 ?4wt%、余为Cu。）为原料，即Zn25_26wt%、A13. 5_4wt%、 复合添加剂〇. 2-1.Owt%、余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼。熔炼工艺 为：先加入预热过的电解铜、锌锭、铝锭、复合添加剂，熔化期间要加入合金重量0.2%的硼 砂。待材料全部熔化后，升温至1280-1300°C浇注成直径为（j580X150mm的铸锭。退火处 理是加热到820-840°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820-840°C保温2小时后锻打成40X40m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能提高冷热循环下硬度稳定性的铜锌铝记忆合金，其特征为：以电解铜、锌锭0号、工业铝锭A00号、复合添加剂Ni8～12 wt％、Ti8～12 wt％、Ce7～10wt％、La7～10wt％、V6～9wt％、Ba6～9wt％、Zr5～7wt％、Tb 4～6wt％、Nd 4～6wt％、Pr 2～4wt％、B2～4wt％、余为Cu；为原料，即Zn25‑26wt%、Al3.5‑4wt%、复合添加剂0.2‑1.0wt%、余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼；熔炼工艺为：先加入预热过的电解铜、锌锭、铝锭、复合添加剂，熔化期间要加入合金重量0.2%的硼砂；待材料全部熔化后，升温至1280‑1300℃浇注成直径为φ80×150mm的铸锭；退火处理是加热到820‑840℃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820‑840℃保温2小时后锻打加轧制成40×40mm的棒材；最后进行热处理：油淬加时效，即830‑850℃保温2小时淬入室温机油中，然后在预先准备好的沸水中保温0.5小时后取出空冷至室温；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，经该工艺方法处理后测得记忆合金抗拉强度686.5MPa，伸长率8.9%，布氏硬度198HB；再在棒材上取样，通过线切割加工出冷热循环试样，冷热循环试样最终尺寸为长40 mm 、宽10 mm 、高5mm；采用电阻炉加热自约束冷热循环试验机进行冷热循环试验；板状试样装卡在立方卡具的四个侧面，保证每块试样的加热与冷却位置一致，通过传动装置上下垂直运动，从而达到试样加热以及冷却的自动化完成；采用设时自控，热电偶测量并控制温度，试样在室温20℃至300℃、400℃、500℃之间进行加热与冷却的热循环，采用计数器进行自动计数，调整并保持炉温准确，水温20℃流动自来水；快速加热试样，加热、冷却一次作为一个循环，每次循环加热时间为120s，入水冷却时间为15s，直至预定循环次数；每循环设定次数，取下试样，抛光去除表面氧化膜，测试合金试样的布氏硬度值。...
【技术特征摘要】
1. 一种能提高冷热循环下硬度稳定性的铜锌铝记忆合金，其特征为：以电解铜、锌锭 0号、工业铝锭A00号、复合添加剂Ni8?12 wt%、Ti8?12 wt%、Ce7?10wt%、La7? lOwt %、V6 ?9wt %、Ba6 ?9wt %、Zr5 ?7wt %、Tb 4 ?6wt %、Nd 4 ?6wt %、Pr 2 ? 4wt%、B2 ?4wt%、余为 Cu ;为原料，即 Zn25-26wt%、A13. 5-4wt%、复合添加剂 0? 2-1. Owt%、 余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼；熔炼工艺为：先加入预热过的电解铜、 锌锭、铝锭、复合添加剂，熔化期间要加入合金重量〇. 2%的硼砂；待材料全部熔化后，升温 至1280-1300°C浇注成直径为（t80X 150mm的铸锭；退火处理是加热到820-840°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820-840°C保温2小时后锻打 加轧制成40 X 40mm的棒材；最后进行热处理：油淬加时效，S卩830-850°C保温2小时淬入室 温机油中，然后在预先准备好的沸水中保温〇. 5小时后取出空冷至室...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志敏，白高鹏，刘光磊，陆松华，张扣山，
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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