一种Ti－Ni基形状记忆合金的制备方法

摘要

本发明属于形状记忆材料领域，具体涉及一种Ti-Ni基形状记忆合金及其制备方法。以钛、镍为基本组份，其中添加稀土元素，本发明利用快速凝固技术和热压烧结技术加大了稀土在Ti-Ni合金中的固溶极限。具体步骤为：采用电弧熔炼炉，制成母合金锭，然后进行均匀化处理，再利用快速凝固技术，训练处理制成形状记忆合金纤维丝，如要将形状记忆合金纤维制成板或其它形状的块体材料，可以先将其制成粉料，对制得的粉料采用真空热压烧结技术，即可制成所需的块体材料。本发明可广泛应用于工业自动化、能源、航天航空、医疗卫生、仪器仪表及机械制造等工业领域。

主权项

1、一种Ti-Ni基形状记忆合金的制备方法，以钛、镍为基本组分，其中添加稀土元素，其组分按原子百分比计为：Ni：45～49at％，Ti：46～50at％，稀土元素：1～9at％；这里稀土元素为Ce、Nd、Sm、Dy、Yb之一种；其特征在于具体步骤为：(1)熔炼，采用下述方法之一种：①将钛、镍按比例加入磁控熔炼炉中加热熔融，温度为900～1000℃，真空度为2×10-3--2×10-2，氩气保护，完全熔融后冷却铸锭；冷却铸锭重熔，温度为650～850℃，加入稀土元素，搅拌，使其完全熔化，铸成合金锭；②将钛、镍、稀土元素按比例加入磁控熔炼炉中加热，搅拌，使之完全熔化，温度为650～850℃，真空度为2×10-4--2×10-3，氩气保护；(2)精炼：将混合后的材料熔炼1-5次，浇注，即得母合金锭；(3)均匀化处理：将母合金锭置于容器中保温4～8小时，温度为750～850℃，进行均匀化处理；(4)快速凝固：将均匀化处理好的母合金锭去除氧化皮，加入到快速凝固设备中，加热不低于1000℃，使母合金锭完全熔化，然后快速冷却至室温，得到形状记忆合金纤维丝；快速凝固设备的真空度为2×10-3～8×10-3，频率为30～80Hz，工作电压为10～30V，工作电流为600～1000A，单辊直径为250～300mm，转速为15～30m/s，采用氩气保护；(5)训练处理：将快速凝固制得的形状记忆合金纤维丝，训练处理，温度为400～550℃。