一种提高NiTiV形状记忆合金超弹性的中温热处理方法技术

技术编号:1798964 阅读:231 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种提高NiTiV形状记忆合金超弹性的中温热处理方法,其特征为:对NiTiV形状记忆合金进行中温热处理(其成分范围为:Ni:55.5~57.3wt%:Ti:41.8~43.4wt%;V:0.57~0.73wt%。相变点A↓[f]=-35℃~-5℃,当中温热处理温度为440℃,保温20min时,可以呈现出完全的非线性超弹性,此时NiTiV形状记忆合金超弹性达到最大值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及形状记忆合金领域,特指一种提髙NiTiV形状记忆合金超弹性的中温热处理 方法。技术背景近几年来,NiTi基形状记忆合金以其优良的记忆效应、超弹性和良好的机械加工性能而 受到广泛的应用。处于超弹性状态的NiTi基形状合金具有好的弹性、比强度、生物兼容性、 耐腐蚀、耐摩擦和高阻尼的特性而具有重要的实用价值。目前对记忆合金超弹性的研究主要 集中在NiTi上,参考文献(赵连城,蔡伟,郑玉峰.合金的形状记忆效应与超弹性.北京, 国防工业出版社,2002)和参考文献(ZhangC S ,Wang YQ, Cheng J X et al. Pseudoelasticity of Near-Equiatomic Ni-Ti Shape Memory Alloys. Proc. 1st Int.Conf. on Shape Memory and Superelastic Technologies.Asilomar, USA, March. 7-10,I994:383 388)认为中温热处理温度对 冷变形Ni-Ti合金试样的应力一应变曲线有显著的影响;随着中温热处理温度的升高,应力 滞后增大,应力-应变曲线上对应的应力诱发马氏体相变的平台变的越来越明显。就时效时间 来说,当NiTi合金在适当的温度保温一定的时间时,会在NiTi合金内析出一种Ni4Ti3强化相, 这种强化相的析出能极大的强化基体。目前关于中温热处理对NiTiV超弹性的研究还很少, 本专利技术提出。
技术实现思路
''本专利技术提出使NiTiV呈现出完全非线形超弹性的中温热处理方法,能在生产过程中起指 导作用。本专利技术提出,其特征为对NiTiV 形状记忆合金(成分范围为Ni:55.5~57.3wt%; Ti:41.8~43.4wt%; V:0.57~0.73wt%。相变点 A尸-35"—51C)进行中温热处理,当中温热处理温度为440TC时,保温2Qmin可以呈现出完 全的非线性超弹性,此时NiTiV形状记忆合金超弹性达到最佳范围。 附图说明图l 4101C保温20min的拉伸力-应变曲线,图2 44(TC保温20min的拉伸力-应变曲线, 图3 46(TC保温20min的拉伸力-应变曲线,图4 4卯TC保温20min的拉伸力-应变曲线,图 5 440X:保温20min的拉伸力-应变曲线(实施例2的成分),图6 44(TC保温20min的拉伸 力-应变曲线(实施例3的成分)。由图1 6可见,在440X:保温20min时,NiTiV呈现出完全的非线性超弹性,其超弹性达到最大值。图7 410X:保温20min的扫描电镜照片,图8 440"保温20min的扫描电镜照片,图9 460"C保温20min的扫描电镜照片,图10 4卯^C保温20min的扫描电镜照片。由图7 10可见,4401C保温20min时马氏体数量增加,交织的程度提高。因而记忆合金 的超弹性最好。具体实施方式 实施例1:选取成分为Ni:56.45wt°/。; Ti:42.88t%; V: 0.67wt°/。。,相变点A产-15"的记忆合金丝材, 按表1进行中温热处理。选用长度为llcm,直径为1.19mm的NiTiV形状记忆合金的试验丝, 采用表1所示的中温热处理工艺。表1热处理工艺Tab 1 The Heat Treatment Method编号 (number)热处理温度 (Heat treatment temperature)保温时间(min) (keep heating time)冷却方式 (colding method)141(TC10空410*C15空34101C20空44101C25空5440"C10空64401C15空4401C20空8柳r25空94601C10空10460r15空114601C20空12460X:25空13柳*010空144卯'C15空20 25空 空15164901C经过中温处理的NiTiV形状记忆合金丝在WDW—IO微机控制电子式万能拉伸试验机进 行拉伸试验。拉伸试验得到不同的曲线(图1 4),从曲线上可以看出,NH1V形状记忆合金 的超弹性受中温热处理的影响显著在440X:的中温热处理温度下,保温20min呈现出完全 的非线性超弹性,其超弹性达到最大值(见图2)。 实施例2:选取成分为,Ni:55.5wt%; Ti: 41.8t%; V: 0.57%'相变点Af5X:的记忆合金丝材。经 过与实施例1相同的中温处理的NiTiV形状记忆合金丝,在WDW—IO微机控制电子式万能 拉伸试验机进行拉伸试验。得到如图5所示的曲线,从图5可以看出,NiTiV形状记忆合金 在440"C的中温热处理温度下,保温20min呈现出完全的非线性超弹性,其超弹性达到最大 值。实施例3:选取成分为Ni: 57.3wt%; Ti: 43.4t%: V:0.73°/。。,相变点Af^35"C的记忆合金丝材,经 过与实施例1相同的中温处理的NiTiV形状记忆合金丝,在WDW—IO微机控制电子式力'能 拉伸试验机进行拉伸试验,得到如图6所示的曲线,从图6可以看出,NiTiV形状记忆合金 在440TC的中温热处理温度下,保温20min呈现出完全的非线性超弹性,其超弹性达到最大 值。将用于显微组织分析的NTT1V形状记忆合金在XQ—2型试样壤嵌机上镶嵌,银嵌后的丝 在经过打磨,抛光后用腐蚀剂(氢氟酸:硝酸=1:2.5)腐蚀。经腐蚀后的试样放在显微镜下观 察。由金相组织图(图7 1(J)可以看出,Nfnv形状记忆合金在中温热处理后存在热弹性马 氏体,当中温热处理温度过高时(460X:以上),马氏体数量减少,交织的程度降低,母相的 强化效应减弱,因而超弹性效应遭到破坏。权利要求1、,其特征为对NiTiV形状记忆合金进行中温热处理(其成分范围为Ni55.5~57.3wt%;Ti41.8~43.4wt%;V0.57~0.73wt%。相变点Af=-35℃~-5℃),当中温处理温度为410~490℃时,保温20min时,NiTiV形状记忆合金具有较好的超弹性。2、 按权利1所述,当中温处理温度为440'C时,保温时间为20min时,NiTiV 形状记忆合金为完全的非线性超弹性,同时记忆合金超弹性达到最大值。全文摘要,其特征为对NiTiV形状记忆合金进行中温热处理(其成分范围为Ni55.5~57.3wt%;Ti41.8~43.4wt%;V0.57~0.73wt%。相变点A<sub>f</sub>=-35℃~-5℃,当中温热处理温度为440℃,保温20min时,可以呈现出完全的非线性超弹性,此时NiTiV形状记忆合金超弹性达到最大值。文档编号C22F1/10GK101270460SQ200810019820公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月18日 优先权日2008年3月18日专利技术者司乃潮, 司松海 申请人:镇江忆诺唯记忆合金有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高NiTiV形状记忆合金超弹性的中温热处理方法,其特征为:对NiTiV形状记忆合金进行中温热处理(其成分范围为:Ni:55.5~57.3wt%;Ti:41.8~43.4wt%;V:0.57~0.73wt%;相变点A↓[f]=-35℃~-5℃),当中温处理温度为410~490℃时,保温20min时,NiTiV形状记忆合金具有较好的超弹性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:司松海司乃潮
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:32[中国|江苏]

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