【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及形状记忆合金，特别是涉及一种基于定向能量沉积的低驱动力niticu合金制备方法。
技术介绍
1、niti基形状记忆合金(sma)因具有热弹性马氏体相变而表现出良好的力学性能、抗疲劳性、耐磨损抗腐蚀性、生物相容性以及优异的形状记忆效应和超弹性，目前在航空航天、汽车及生物医疗等领域的应用十分广泛。但niti二元合金的相变激活能较大，在母相状态下需要施加较大的外应力才能驱动马氏体相变、产生应变。
2、将具有抗菌性能的铜元素添加到niti合金中是可获得兼具抗菌功能和超弹性及形状记忆效应的niticu形状记忆合金。cu元素的添加不会改变母相的晶体结构，且cu元素的加入可使合金的相变滞后减小、诱发马氏体相变的临界应力降低。因此，niticu合金对外部激励的响应比较迅速，进而能够利用其低驱动应力特性制备出特殊的形状记忆合金构件。
3、现有技术中，对于niticu合金的制备，采用传统的制备工艺中如熔铸、粉末冶金等方法所制备的零件结构简单，热等静压法制备合金的经济性较差且工艺复杂，金属注射成型的模具加工难度较大，自蔓延高温合成的样品成型质量较差，非自耗电弧熔炼法制备的合金较小，这些方法的缺陷都严重限制了niticu合金的推广应用。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于定向能量沉积的低驱动力niticu合金制备方法，制备的niticu合金驱动应力低，超弹回复率高，且基于定向能量沉积制备niticu合金能够实现复杂且不受尺寸影响的零件制备。
2、本专利技术提供了一种基于定向能量沉积的低驱动力niticu合金制备方法，包括以下步骤：
3、s1：将niti合金基板固定于激光直接能量沉积设备的成形室后，利用高纯循环氩气将成型室的气氛氧含量降低至100ppm以下；
4、s2：设置激光直接能量沉积设备参数，将烘干后的niticu预合金粉末在niti合金基板上进行多次连续沉积形成预设实体模型，获得niticu合金试样，待成型室内的niticu合金试样冷却至室温后取出并切割成目标测试尺寸，获得沉积态niticu合金样品；
5、s3：将沉积态niticu合金样品置于真空石英管中，然后将真空石英管置于900℃～1000℃的马弗炉中保温1h～2h进行高温固溶处理，高温固溶处理结束后将真空石英管从马弗炉中取出并迅速放入冰水混合物中进行第一次淬火；
6、s4：将第一次淬火完成后获得的niticu合金样品再次置于真空石英管，然后将真空石英管置于600℃～700℃的马弗炉中保温2h～3h进行低温时效处理，低温时效处理结束后将真空石英管从马弗炉中取出并迅速放入冰水混合物中进行第二次淬火，第二次淬火完成后获得时效态niticu合金样品。
7、在其中一个实施例中，激光直接能量沉积设备参数包括：激光功率为1800～2200w、扫描速度为300mm/s～900mm/s，激光光斑直径为3mm～5mm，层与层之间的搭接率为40～60％。
8、在其中一个实施例中，将烘干后的niticu预合金粉末在niti合金基板上进行第一次沉积时采用半导体激光器能量源发出的激光束作用于niti合金基板表面形成熔池，然后将烘干后的niticu预合金粉末通过同轴送粉喷嘴在高纯氩气的保护下以10～11g/min的送粉率同步送进熔池熔化并凝固在niti合金基板上形成第一层niticu合金沉积层；
9、将烘干后的niticu预合金粉末在niti合金基板上进行次数大于1的沉积时采用半导体激光器能量源发出的激光束作用于上一次形成的niticu合金沉积层表面形成熔池，然后将烘干后的niticu预合金粉末通过同轴送粉喷嘴在高纯氩气的保护下以10～11g/min的送粉率同步送进熔池熔化并凝固在上一次形成的niticu合金沉积层上形成当前次niticu合金沉积层；
10、其中，下一次沉积过程相比上一次沉积过程，激光能量源和送粉喷嘴同步抬升0.4mm～0.5mm。
11、在其中一个实施例中，半导体激光器能量源的功率为6000w。
12、在其中一个实施例中，niticu预合金粉末的烘干过程为将颗粒直径为53μm～150μm的niticu预合金粉末在110℃～130℃、真空度在-0.08mpa～-0.1mpa的环境下烘干2h～3h，冷却至室温。
13、在其中一个实施例中，激光直接能量沉积设备进行多次连续沉积的方式为往复的交叉光栅式。
14、在其中一个实施例中，真空石英管的管内压力为3.5×10-4pa。
15、本专利技术的有益效果是：本专利技术采用激光直接能量沉积设备制备niticu合金，能够制备成形性良好、致密度高的复杂且不受尺寸影响的niticu合金样品且获得的时效态niticu合金样品具有更低的驱动应力的同时具有高超弹回复率。
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1.一种基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制备方法，其特征在于，激光直接能量沉积设备参数包括：激光功率为1800～2200W、扫描速度为300mm/s～900mm/s，激光光斑直径为3mm～5mm，层与层之间的搭接率为40～60％。
3.根据权利要求2所述的基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制备方法，其特征在于，将烘干后的NiTiCu预合金粉末在NiTi合金基板上进行第一次沉积时采用半导体激光器能量源发出的激光束作用于NiTi合金基板表面形成熔池，然后将烘干后的NiTiCu预合金粉末通过同轴送粉喷嘴在高纯氩气的保护下以10～11g/min的送粉率同步送进熔池熔化并凝固在NiTi合金基板上形成第一层NiTiCu合金沉积层；
4.根据权利要求3所述的基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制备方法，其特征在于，半导体激光器能量源的功率为6000W。
5.根据权利要求1所述的基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制
6.根据权利要求1所述的基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制备方法，其特征在于，所述激光直接能量沉积设备进行多次连续沉积的方式为往复的交叉光栅式。
7.根据权利要求1所述的基于定向能量沉积的低驱动力NiTiCu合金制备方法，其特征在于，真空石英管的管内压力为3.5×10-4Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种基于定向能量沉积的低驱动力niticu合金制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于定向能量沉积的低驱动力niticu合金制备方法，其特征在于，激光直接能量沉积设备参数包括：激光功率为1800～2200w、扫描速度为300mm/s～900mm/s，激光光斑直径为3mm～5mm，层与层之间的搭接率为40～60％。
3.根据权利要求2所述的基于定向能量沉积的低驱动力niticu合金制备方法，其特征在于，将烘干后的niticu预合金粉末在niti合金基板上进行第一次沉积时采用半导体激光器能量源发出的激光束作用于niti合金基板表面形成熔池，然后将烘干后的niticu预合金粉末通过同轴送粉喷嘴在高纯氩气的保护下以10～11g/min的送粉率同步送进熔池熔化并凝固在niti合金基板上形成第一层nitic...
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