【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料，具体涉及一种低超弹滞后ti-ni-v合金及其制备方法。
技术介绍
1、形状记忆合金集驱动、传感等功能特性于一身，是装备智能化、小型化和高灵敏化的核心材料，被广泛应用于航空航天、智能控制、生物医学等领域。形状记忆合金产生超弹性的物理根源是应力诱发的可逆马氏体相变。然而，这类一级相变使得形状记忆合金能够产生较大的回复应变的同时也带来了明显的应力滞后和能量耗散，导致合金元件控制精度差、能量效率低。此外，合金在高外载下易发生位错滑移，产生塑性变形，进一步增大滞后、耗散能量，降低服役寿命。因此，亟需通过成分、工艺手段调控形状记忆合金的马氏体相变行为，改善合金力学性能，进而提升合金的超弹表现，尤其是不显著损失超弹应变的前提下降低其应力滞后。这一性能的优化有望为形状记忆合金带来更高的工程应用价值。
技术实现思路
1、为解决现有形状记忆合金中存在的上述超弹性能缺陷，本专利技术的目的在于提供一种低超弹滞后ti-ni-v合金及其制备方法，本专利技术能够有效调控马氏体相变行为，改善形状记忆合的力学性能，进而提升其超弹表现，尤其是不显著损失超弹应变的前提下降低其应力滞后。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种低超弹滞后ti-ni-v合金，其化学通式为ti50-x-yni50+xvy，其中，0≤x＜1，2≤y≤5。
4、优选的，所低超弹滞后ti-ni-v合金在拉伸条件下的超弹应力滞后不大于200mpa。
5、优选的，所低超弹滞后
6、本专利技术如上所述低超弹滞后ti-ni-v合金的制备方法，包括如下过程：
7、第一次热处理：将低超弹滞后ti-ni-v合金的初始态铸锭在真空条件下进行固溶均质化处理，之后进行第一次水冷淬火，得到固溶态铸锭；
8、热轧：对所述固溶态铸锭进行热轧，得到预设的板材厚度，然后水冷淬火，得到热轧态板材；
9、冷轧：对所述热轧态板材进行冷轧，冷轧时按预设步长逐渐增加下压量，每道次重复轧制若干次，直至达到最终的板材厚度，得到冷轧板材；
10、第二次热处理：将所述冷轧板材在真空条件下进行不完全再结晶退火热处理，之后水冷淬火，得到低超弹滞后ti-ni-v合金板材。
11、优选的，第一次热处理时，固溶均质化处理的温度为950-1050℃、保温时间为1-4h。
12、优选的，热轧时，热轧温度为900-1000℃，每道次下压为0.1-0.2mm。
13、优选的，冷轧时，控制每道次下压量为0.03-0.05mm，总冷轧变形量为30％-50％。
14、优选的，第二次热处理时，退火热处理的温度为350-450℃、时间为0.5-4h。
15、优选的，所述热轧态板材的厚度为2.0-3.0mm，所述冷轧板材的厚度为1.0-1.5mm。
16、优选的，利用真空电弧熔炼法，在保护气氛下，将低超弹滞后ti-ni-v合金的原料熔化，并在磁搅拌下使熔化的金属液充分混合，经若干次翻面和熔炼后获得初始态铸锭；
17、低超弹滞后ti-ni-v合金的原料采用ti颗粒、ni颗粒和v颗粒；
18、真空电弧熔炼时，真空度为5×10-3pa以上，充入保护气至0.05mpa，熔炼电流为300-400a。
19、本专利技术具有以下有益效果：
20、本专利技术低超弹滞后ti-ni-v合金中，通过成分设计，使合金中的ni原子浓度不低于50％、v原子浓度不低于2％，一方面利用点缺陷掺杂效应使长程马氏体相变受挫，从而有利于合金产生短程有序的马氏体纳米畴；另一方面阻碍后续冷轧后退火过程中的再结晶，滞留更多晶体缺陷，最终形成含高密度位错的纳米晶微观结构。马氏体纳米畴的存在减少了形核事件，从而能够降低相变滞后；此外高密度晶界和残余位错的强化作用避免了合金在外载下的塑性变形，从而减少了能量耗散。因此相比于传统的ti-ni基形状记忆合金，本专利技术制备的ti-ni-v合金在保持大超弹应变的同时相变滞后和能量耗散得到了显著降低。本专利技术所采用的工艺方法制得的超弹合金板材为毫米级厚度的块体材料，可适应大规模的实际工程应用。
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1.一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金，其特征在于，其化学通式为Ti50-x-yNi50+xVy，其中，0≤x＜1，2≤y≤5。
2.根据权利要求1所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金，其特征在于，所低超弹滞后Ti-Ni-V合金在拉伸条件下的超弹应力滞后不大于200MPa。
3.根据权利要求1所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金，其特征在于，所低超弹滞后Ti-Ni-V合金的微观结构为含马氏体纳米畴的纳米晶组织状态。
4.权利要求1-3任意一项所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，包括如下过程：
5.权利要求4所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，第一次热处理时，固溶均质化处理的温度为950-1050℃、保温时间为1-4h。
6.权利要求4所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，热轧时，热轧温度为900-1000℃，每道次下压为0.1-0.2mm。
7.权利要求4所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，冷轧时，控制每道
8.权利要求4所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，第二次热处理时，退火热处理的温度为350-450℃、时间为0.5-4h。
9.权利要求4所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，所述热轧态板材的厚度为2.0-3.0mm，所述冷轧板材的厚度为1.0-1.5mm。
10.权利要求4所述的一种低超弹滞后Ti-Ni-V合金的制备方法，其特征在于，利用真空电弧熔炼法，在保护气氛下，将低超弹滞后Ti-Ni-V合金的原料熔化，并在磁搅拌下使熔化的金属液充分混合，经若干次翻面和熔炼后获得初始态铸锭；
...【技术特征摘要】
1.一种低超弹滞后ti-ni-v合金，其特征在于，其化学通式为ti50-x-yni50+xvy，其中，0≤x＜1，2≤y≤5。
2.根据权利要求1所述的一种低超弹滞后ti-ni-v合金，其特征在于，所低超弹滞后ti-ni-v合金在拉伸条件下的超弹应力滞后不大于200mpa。
3.根据权利要求1所述的一种低超弹滞后ti-ni-v合金，其特征在于，所低超弹滞后ti-ni-v合金的微观结构为含马氏体纳米畴的纳米晶组织状态。
4.权利要求1-3任意一项所述的一种低超弹滞后ti-ni-v合金的制备方法，其特征在于，包括如下过程：
5.权利要求4所述的一种低超弹滞后ti-ni-v合金的制备方法，其特征在于，第一次热处理时，固溶均质化处理的温度为950-1050℃、保温时间为1-4h。
6.权利要求4所述的一种低超弹滞后ti-ni-v合金的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉美，党鹏飞，薛德祯，丁向东，孙军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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