本发明专利技术具体是一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置及其使用方法，解决了热处理过程或冷却过程中镍钛合金材料表面发生氧化的问题。一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，包括封闭的金属包套，金属包套的内腔设置有定型模具与模具支架，且定型模具与金属包套的内壁之间留有距离；所述定型模具，用于固定镍钛合金材料；所述模具支架，用于支撑定型模具。本发明专利技术有效避免了热处理过程或冷却过程中镍钛合金材料表面发生氧化的问题，而且使用便捷，有效提高了生产效率，降低了生产成本，同时在完成一次热处理后，金属包套经过修整后可以重复使用，从而降低了金属包套的成本，可适用于镍钛合金材料的热处理工序。适用于镍钛合金材料的热处理工序。适用于镍钛合金材料的热处理工序。
【技术实现步骤摘要】
防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及镍钛合金材料生产制备
，具体是一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]镍钛形状记忆合金制品中镍钛记忆合金材料经过热处理定型后的各种产品占据了极大比重，其常见应用于口腔正畸丝、血管支架、非血管支架、心脏支架、封堵器等医疗器械。根据最终产品的使用目的镍钛形状记忆合金制品状态又可以分为超弹态和热激活态。将镍钛形状记忆合金约束在产品定型模具上，经过一定温度及时间热处理后放入水中快速冷却，可以得到超弹态的镍钛合金制品，在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复。将镍钛形状记忆合金约束在产品定型模具上，经过一定温度及时间的热处理后缓慢冷却，可以得到热激活态的镍钛合金制品，在温度低于其奥氏体转变结束温度Af时保持马氏体状态非常柔软，当温度升高至Af以上时恢复预设的形状并且展现出超弹特性。
[0003]镍钛形状记忆合金热处理通常需要在400℃~800℃保温一段时间，在这个温度下镍钛合金材料会与空气中的氧气发生反应，在材料表面形成氧化膜，而氧化膜对于医疗器械等产品是不可接受的，需要经过后续的酸洗、电解抛光、机械抛光等方式进行去除，这一方面会延长生产周期，增加设备投入，另一方面则会因为废液及废渣的排放造成严重的环境污染。
[0004]采用氩气保护的气氛炉进行热处理，在实践中发现一方面氩气的消耗量巨大，造成成本大幅升高，另一方面在热处理结束进行冷却时温度较高的镍钛合金材料仍然需要与空气接触，表面依然会氧化变色。采用真空热处理炉可以有效避免热处理过程中的氧化，但是在破真空取出冷却时依然会造成镍钛制品表面氧化变色。
[0005]基于此，有必要专利技术一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置及其使用方法，既能有效避免热处理过程中镍钛合金材料的氧化，又能避免冷却过程中镍钛合金材料的氧化，来实现镍钛合金制品的热处理定型。
技术实现思路
[0006]本专利技术为了解决热处理过程或冷却过程中镍钛合金材料表面发生氧化的问题，提供了一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置及其使用方法。
[0007]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，包括封闭的金属包套，金属包套的内腔设置有定型模具与模具支架，且定型模具与金属包套的内壁之间留有距离；所述定型模具，用于固定镍钛合金材料；所述模具支架，用于支撑定型模具。
[0008]本专利技术中定型模具可根据所需热处理定型的镍钛合金制品进行设计。模具支架能够确保定型模具在金属包套内稳定放置，同时避免定型模具与金属包套的侧壁接触，进而
避免受热不均匀。金属包套的尺寸依据定型模具设计制作，其外形尺寸不应大于所用热处理设备均温区的尺寸。
[0009]本专利技术将镍钛合金材料约束在定型模具上，然后将定型模具固定在模具支架上，接着将固定有定型模具的模具支架装入金属包套，将金属包套焊接抽真空后封口，按照热处理制度对金属包套组件进行热处理及冷却，并在冷却后将金属包套破开取出其内部各部分。
[0010]优选地，所述金属包套包括一端开口的包套主体和固定盖合于包套主体的开口端的包套盖板，包套盖板远离包套主体的表面固定有真空接头管，且真空接头管的末端部固定贯穿包套盖板，真空接头管的首部呈封口状。
[0011]优选地，所述镍钛合金材料为镍钛合金丝；所述定型模具呈椭圆柱形，且其内腔一体固定有十字形的内支架，所述内支架将定型模具的内腔分隔成四个内腔单元。
[0012]镍钛合金丝与定型模具的固定可采用现有的公知手段来实现，如在定型模具的外壁固定若干个用于穿镍钛合金丝的安装孔。
[0013]优选地，所述模具支架包括设置于定型模具底部的网状支架，且网状支架的边部超出定型模具；网状支架的上表面固定有四根限位杆，四根限位杆分别穿于定型模具的四个内腔单元，且内支架的中部夹持于四根限位杆之间；四根限位杆的上部共同套设有下表面贴合于定型模具上表面的安装板，且每根限位杆的顶端部均旋拧有下表面紧贴安装板的紧固螺母。
[0014]优选地，金属包套的内壁与定型模具的外壁之间的距离为5mm~20mm。
[0015]优选地，所述金属包套是由钢材、不锈钢、铝合金、铜材或铜合金制成的；所述金属包套为长方体结构或圆柱体结构。
[0016]优选地，金属包套内定型模具的数量、模具支架的数量均为阵列分布的若干个，且定型模具与模具支架一一对应地连接。
[0017]在一个金属包套内放置多个定型模具，从而提高生产效率降低生产成本。
[0018]一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置的使用方法，该方法是基于如本专利技术所述的防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置实现的；步骤S1：将镍钛合金材料约束于定型模具的外壁，使得镍钛合金材料的固定位置与目标镍钛合金制品的预设形状相匹配；步骤S2：在定型模具上安装模具支架；步骤S3：将定型模具与模具支架放置于包套主体的内腔，而后将包套盖板盖合于包套主体，并将包套盖板焊接于包套主体的开口端；步骤S4：将真空接头管与真空泵连接，启动真空泵，对金属包套抽真空，直至真空度小于10Pa，然后保持真空接头管与真空泵的连接状态，利用液压钳将真空接头管的中部夹扁若干处，以密封金属包套，而后断开真空接头管与真空泵的连接，由此得到金属包套组件；步骤S5：当热处理炉达到设定温度时，将金属包套组件放置于热处理炉的均温区，并保温一定时间；步骤S6：达到设定保温时间后，取出金属包套组件，并冷却至室温；步骤S7：利用切割设备将包套盖板与包套主体切割分离，取出定型模具与模具支
架，解除镍钛合金材料的约束，取下镍钛合金材料，由此得到表面未氧化的镍钛合金制品。
[0019]所述切割设备优选为安装有金属切割片的角磨机。
[0020]优选地，步骤S6中，金属包套组件的冷却方式为空冷。
[0021]优选地，步骤S6中，金属包套组件的冷却方式为水冷，具体操作为：将金属包套组件迅速放入冷却水中，直至冷却至室温，而后将金属包套组件从冷却水中取出。
[0022]本专利技术结构设计合理可靠，有效避免了热处理过程或冷却过程中镍钛合金材料表面发生氧化的问题，而且使用便捷，有效提高了生产效率，降低了生产成本，同时在完成一次热处理后，金属包套经过修整后可以重复使用，从而降低了金属包套的成本，可适用于镍钛合金材料的热处理工序。
附图说明
[0023]图1是本专利技术中长方体结构的金属包套未封口时的状态参考图；图2是本专利技术中长方体结构的金属包套封口后的状态参考图；图3是本专利技术中圆柱体结构的金属包套未封口时的状态参考图；图4是本专利技术中圆柱体结构的金属包套封口后的状态参考图；图5是本专利技术中定型模具的结构示意图；图6是本专利技术中定型模具、模具支架连接后的状态参考图。
[0024]图中，1
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定型模具，2
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包套主体，3
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包套盖板，4
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，其特征在于：包括封闭的金属包套，金属包套的内腔设置有定型模具（1）与模具支架，且定型模具（1）与金属包套的内壁之间留有距离；所述定型模具（1），用于固定镍钛合金材料；所述模具支架，用于支撑定型模具（1）。2.根据权利要求1所述的防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，其特征在于：所述金属包套包括一端开口的包套主体（2）和固定盖合于包套主体（2）的开口端的包套盖板（3），包套盖板（3）远离包套主体（2）的表面固定有真空接头管（4），且真空接头管（4）的末端部固定贯穿包套盖板（3），真空接头管（4）的首部呈封口状。3.根据权利要求1所述的防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，其特征在于：所述镍钛合金材料为镍钛合金丝；所述定型模具（1）呈椭圆柱形，且其内腔一体固定有十字形的内支架（5），所述内支架（5）将定型模具（1）的内腔分隔成四个内腔单元。4.根据权利要求3所述的防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，其特征在于：所述模具支架包括设置于定型模具（1）底部的网状支架（6），且网状支架（6）的边部超出定型模具（1）；网状支架（6）的上表面固定有四根限位杆（7），四根限位杆（7）分别穿于定型模具（1）的四个内腔单元，且内支架（5）的中部夹持于四根限位杆（7）之间；四根限位杆（7）的上部共同套设有下表面贴合于定型模具（1）上表面的安装板（8），且每根限位杆（7）的顶端部均旋拧有下表面紧贴安装板（8）的紧固螺母（9）。5.根据权利要求1所述的防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，其特征在于：金属包套的内壁与定型模具（1）的外壁之间的距离为5mm~20mm。6.根据权利要求1所述的防止镍钛合金材料氧化的热处理辅助装置，其特征在于：所述金属包套是由钢材、不锈钢、铝合金、铜材或铜合金制成的；所述金属包套为长方体结构或圆柱体结构。7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐学礼，
申请(专利权)人：苏州英忆新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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