一种低温超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料制造技术

技术编号:8678114 阅读:203 留言:0更新日期:2013-05-08 22:38
本发明专利技术涉及一种低温超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料,经过不同时效处理后提高材料低温非线性超弹性能的一种合金材料。该型低间隙合金的主组元为镍、钛、铝钒,组成为(重量百分比):镍54.0%-60.0%,钛40.0%-50.0%,铝钒合金0.15%-0.40%;其他为不可避免的杂质,杂质含量:碳≤0.02%,氧+氮≤0.05%,氢≤0.005%。该型低间隙合金300℃和400℃不同时间时效处理后低温拉伸应变量εt达到6%时,卸载后残余应变量εr≤0.3%,具有良好的非线性低温超弹性能。该型低间隙合金材料主要用来制作眼镜架、手机天线、超弹性元器件等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料,经过不同温度时效处理后材料具有良好的低温非线性超弹性能。
技术介绍
原始钛镍铝钒合金材料的非线性超弹性不理想,为了满足材料的低温非线性超弹性,对合金材料进行必要的特殊工艺及时效处理后,材料表现出良好的低温非线性超弹性。本专利技术涉及的低间隙钛镍铝钒合金其杂质含量较低,C彡0.020wt %,0+N ( 0.050wt%, H彡0.005wt% ;原始合金材料的原始材料低温(-20 (TC )抗拉强度为900 lOOOMPa,低温拉伸应变量ε t达到6 %时,卸载后残余应变量ε,彡1.0%,后续冷加工变形量20 30%;时效处理后材料抗拉强度可达1000 1200MPa,低温拉伸应变量ε t达到6%时,卸载后残余应变量ε ^彡0.3%,具有良好的非线性超弹性,在-20 0°C温度区间内材料具有良好的非线性超弹性;主要应用于制造眼镜架、手机天线、超弹性元器件等
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种低温非线性超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料,该合金材料杂质含量低,经时效处理后,具有良好的低温非线性超弹性能。本专利技术的一种低 间隙钛镍招钥;合金材料,由40 50wt %钛(Ti)、54 60wt %的镍(Ni)、0.15 0.40wt%的铝钒(AlV)组成,其余为不可避免的杂质。所述的低间隙钛镍铝钒合金材料,其组份为 4(ι_5(ιΝ 54_6(ι(Α ν)α 5_α4(ι。所述的钛镍铝钒合金材料,原始材料低温抗拉强度为900 lOOOMPa,屈服强度为500MPa 600MPa,断后伸长率大于30%,室温拉伸应变量ε t达到6%时,卸载后残余应变量L > 1.0% ;后续冷加工变形量为20 30%。经过不同时效热处理后,抗拉强度可达1000 1200MPa,屈服强度为600MPa 700MPa,延伸率为30 40%,低温拉伸应变量ε t达到6%时,卸载后残余应变量L < 0.3% ;后续冷加工变形量可达到60 70%。本专利技术的一种钛镍铝钒合金材料的制备方法,包括下列步骤:(I)按配比称取O级海绵钛(Ti)、1级电解镍(Ni)、铝钒合金(AlV);(2)其中海绵钛压制成Φ30πιπι电极块,电解镍板卷制成Φ 130mm镍筒。将海绵钛电极块和铝钒合金加入镍筒中,均匀分布、压实,制备成感应熔炼用电极。电极在真空中频感应熔炼炉中进行熔炼,熔炼结束后浇注成TiNiAlV合金铸锭。(3)将上述制得的低间隙TiNiAlV合金铸锭,使用空气锤锻造成口 50mm条坯,再进行热轧成Φ8.5mm线坯,后经热拉拔产出Φ0.8 Φ IOmm成品规格的棒材、丝材;辊模拉拔冷拉成Φ0.2 Φ0.8mm成品规格丝材;或轧制成δ 2.0 0.7mm的成品规格的板材。本专利技术的低间隙TiNiAlV合金材料的优点:(I)本专利技术的低间隙TiNiAlV合金有较低的杂质含量,尤其是C彡0.020wt%,0+N ( 0.050wt%, H ^ 0.005wt%。(2)具有良好的低温非线性超弹性。(3)不同时效处理后低温抗拉强度为1000 llOOMPa,屈服强度为450MPa 500MPa,延伸率大于30%,经过时效热处理后,低温抗拉强度为1000 1200MPa,屈服强度为600MPa 700MPa,延伸率为30 40%,低温拉伸应变量ε t达到6%时,卸载后残余应变量L < 0.3% ;后续冷加工变形量可达到60 70%。附图说明图1是钛镍铝钒合金线材的拉伸试验曲线和应力-应变曲线。图2是时效处理后合金线材的拉伸试验曲线。图3是时效处理后合金线材的应力-应变曲线。具体实施例方式下面将结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术是一种低间隙钛镍招钥;合金材料,由40 50wt% T1、54 60wt%的N1、0.15 0.40被%的AlV组成,并且上述各成分的含量之和为100%。实施例1:本专利技术的一种钛 镍铝钒合金材料的制备方法和步骤如下:(I)按配比称取纯度为99.9%的O级海绵钛(Ti)、纯度为99.9 %的I级电解镍(Ni)、纯度为99.9%的铝钒合金(AlV);(2)其中海绵钛压制成Φ30πιπι电极块,电解镍板卷制成Φ 130mm镍筒。将海绵钛电极块和铝钒合金以及工业钙粒加入镍筒中,均匀分布、压实,制备成感应熔炼用电极。电极在真空中频感应熔炼炉中进行熔炼,熔炼结束后浇注成TiNiAlV合金铸锭。(3)将上述制得的低间隙TiNiAlV合金铸锭经均匀化处理和扒皮后,使用空气锤在800 850°C锻造成口 50mm条坯,在800 850°C进行热轧成Φ8.5mm线坯。经580 800°C热拉拔产出Φ2.0mm成品规格丝材。(4) 300°C不同时间时效处理,然后进行拉伸试验以及应力-应变循环试验,试验在万能拉伸试验机上进行,拉伸速率为1.0mm/min,拉伸温度为-10°C。TiNiAlV合金线材具有良好的低温抗拉强度,抗拉强度彡900MPa,经过不同温度的时效处理后,低温抗拉强度为1000 1200MPa,屈服强度为550 700MPa,延伸率为30 50%,低温拉伸应变量ε t达到6%时,卸载后残余应变量L彡0.3%。实施例2:(I)、⑵、(3)与实例I步骤相同;(4)400°C不同时间时效处理,然后进行拉伸试验以及应力-应变循环试验,试验在万能拉伸试验机上进行,拉伸速率为1.0mm/min,拉伸温度为-10°C。TiNiAlV合金线材具有良好的低温抗拉强度,抗拉强度为彡900MPa,经过不同温度的时效处理后,低温抗拉强度为1200 1300MPa,屈服强度为450 600MPa,延伸率为20 40%,低温拉伸应变量et达到6%时,卸载后残余应变量3%。本专利技术的低间隙TiNiAlV合金线材具有良好的低温抗拉强度,抗拉强度彡900MPa,经过300°C和400°C不同时间的时效处理后,低温抗拉强度为1000 1300MPa,屈服强度为550 700MPa,延伸率为20 40%,低温拉伸应变量ε t达到6%时,卸载后残余应变量ε ^ < 0.3%。时效处理后,线材的力`学性能及残余应变如附图所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料,其特征在于合金的主组元组成为(重量百分比):镍54%?60%,钛40%?50%,铝钒合金0.15?0.40%;其他为少量不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.种低温超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料,其特征在于合金的主组元组成为(重量百分比):镍54%-60%,钛40%-50%,铝钒合金0.15-0.40% ;其他为少量不可避免的杂质。2.据权利要求1所述的一种低温超弹性用低间隙钛镍铝钒形状记忆合金材料,其特征在于:钛镍铝钒合金线材具有较低的杂质含量;杂质含量:碳< 0.02%,氧+氮≤0.05%,氢≤ 0.005%。3.据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛飒曹继敏牛中杰雷亚军林海峰毛江虹罗斌莉
申请(专利权)人:西安赛特金属材料开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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