一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金及制备方法。本发明专利技术提供的Ti‑Ni‑Cu‑Zr‑X高熵超弹性记忆合金按原子百分比计以下化学成分：Ti 29‑30%、Ni 34‑35%、Cu 14‑15%、Zr 19‑20%、X 0.5‑1.5%，其中合金元素X为Al、B、Mn、Fe、Mo。所述合金通过以下方法制备：将按成分配比的Ti、Ni、Cu、Zr、X原料置于真空电弧熔炼炉中，反复熔炼得到合金锭，铸态高熵超弹性记忆合金即具有低应力滞后和高弹性应变，循环过程能损失小，且稳定性良好。将铸态合金锭切割为柱状样品，进行1次预压，即可得到回复率为100%，输出应力强度高且稳定性优良的柱状形状记忆合金。本发明专利技术的高熵超弹性记忆合金不包括贵金属，同时具有良好的记忆性能，无需进行热处理与塑性变形加工，易于操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金材料及其制备，具体涉及到一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金及制备方法。

技术介绍

1、形状记忆合金根据变形回复机理，分为两种类型。第一，具有热记忆效应的记忆合金。该类合金低温相为马氏体，变形后升温，能回复到变形前奥氏体的形状。第二，具有超弹性的记忆合金。该类合金母相为奥氏体，加载时发生应力诱发马氏体相变，卸载时发生奥氏体相变回复到母相形状。其中，超弹性记忆合金兼具优良的力学性能与记忆性能，在机械工程、航空航天、生物医学、建筑等领域得到了广泛应用。然而，传统超弹性记忆合金的应力诱发马氏体相变为一级相变，相变过程需克服弹性应变能、界面能和界面扩展能等能量势垒，导致加载和卸载过程存在应力滞后，导致机械能损耗。另外在循环加载过程中，一级相变会引发位错或孪晶等缺陷的生成与累积，导致微裂纹的形核与扩展，严重影响服役材料的可靠性与稳定性等，导致结构强度和功能特性过早衰退。

2、目前，针对超弹性记忆合金应力滞后较大的问题，有两种解决思路。第一，通过弱一级马氏体相变机制。原理是在多晶体内引入大量缺陷，加载时，非相变结构与相变结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，其特征在于，所述合金包括按原子百分比计以下化学成分：Ti 29-30%、Ni 34-35%、Cu 14-15%、Zr 19-20%、X 0.5-1.5%，合金元素X为Al、B、Mn、Fe、Mo中的一种。

2.根据权利要求1所述一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，其特征在于，所述低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，应力滞后低至：36-80MPa，弹性应变高达：6.7-8.8%，且同时具有1498-2158MPa的压缩强度。

3.根据权利要求1所述一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性...

【技术特征摘要】

1.一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，其特征在于，所述合金包括按原子百分比计以下化学成分：ti 29-30%、ni 34-35%、cu 14-15%、zr 19-20%、x 0.5-1.5%，合金元素x为al、b、mn、fe、mo中的一种。

2.根据权利要求1所述一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，其特征在于，所述低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，应力滞后低至：36-80mpa，弹性应变高达：6.7-8.8%，且同时具有1498-2158mpa的压缩强度。

3.根据权利要求1所述一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，其特征在于，当加载应变为2%、4%、6%、8%，具有高输出应力，分别为：126-427 mpa、499-995mpa、1046-1582 mpa、1626-2010 mpa。

4.根据权利要求1所述一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金，其特征在于，循环加载时，仅需预压一次，回复率即可达到100%。

5.权利要求1-4任意一项所述一种具有低应力滞后和高弹性应变的高熵超弹性记忆合金的制造方法，其特征在于：所述合金制作方法包括以下制备步骤：

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光伟，李秀群，邹海峰，黄才华，顾明春，方东，叶永盛，叶喜葱，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：