[发明专利]一种提高TiNiCrRE记忆合金超弹性的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于形状记忆合金领域，特指一种提高TiNiCrRE记忆合金超弹性的工艺方法。

背景技术

TiNi基记忆合金以其优良的形状记忆效应、超弹性以及抗疲劳、耐腐蚀、生物相容性等一系列优点，在各个领域得到广泛的应用。近几年来人们致力于研究TiNi多元合金的形状记忆方面的性能也取得了极其有价值的研究成果。随着人们对记忆合金的研究开始逐渐深入，也开始对记忆合金超弹性做了一定的研究，经同一温度退火处理的不同变形量丝材，变形量越大，获得完全非线性超弹性的温度区域越宽，在相同拉伸温度下，其完全非线性超弹性应变量也越大。同一变形量的丝材经不同温度退火处理后，退火温度越高，获得完全非线性超弹性的温度区间越窄，完全非线性超弹性应变量越小。但是在众多的研究中，涉及到TiNiCrRE形状记忆合金的研究很少。针对这一问题，本发明开发出一种提高TiNiCrRE记忆合金超弹性的工艺方法。经过查询，未见有相关专利发表。

发明内容

本发明开发出一种提高TiNiCrRE记忆合金超弹性的工艺方法，提高TiNiCrRE记忆合金的超弹性，使其更具有实际应用性。其特征为：对TiNiCrRE记忆合金进行预变形，其成分为，Ti:41.5~43.7wt%；Ni:55.1~57.5wt%； Cr:0.4~0.9wt%；复合稀土RE：0.1-2 wt%。当预变形量为38.6~52.7%时，合金马氏体变体的体积增大，合金会获得很好的超弹性。

上述的预变形量中，当预变形量优选为51.4%时，合金马氏体变体的体积明显增大，合金获得最好的超弹性。

附图说明

图1－图6　不同预变形下的拉伸力-变形量关系曲线

其中：图1为变形量为20.9%的拉伸力-变形量关系曲线，图2为变形量为38.6%时拉伸力-变形量关系曲线，图3 为变形量为43.6%时拉伸力-变形量关系曲线，图4 为变形量为48.6%时拉伸力-变形量关系曲线，图5为变形量为51.4%时拉伸力-变形量关系曲线，图6为变形量为52.7%时拉伸力-变形量关系曲线。由图1－图6可见，在本发明所涉及的合金成分范围为内，当预变形量为51.4%时，马氏体的位错达到饱和，NiTiCrRE记忆合金的超弹性已达到最好（图5）。

图7－图12　不同预变形量的显微组织（×400）

其中：图7变形量为20.9%的显微组织，图8变形量为38.6%的显微组织，图9变形量为43.6%的显微组织，图10变形量为48.6%的显微组织，图11变形量为51.4%的显微组织，图12变形量为52.7%的显微组织。由图7－图12可见，当预变形量增大后，马氏体变体的体积逐渐增大，马氏体变体的方向也随着变形量的增加而变的更加错乱，交织程度也越来越复杂，这说明，增加变形量能极大的引入位错。由于位错的增加而极大的提高了母相的强度，母相的强化可以显著提高丝的弹性，当预变形量增大到51.4%时，马氏体变体的体积已达到最大值（图11）。

具体实施方式

实施例1：

选取成分为，Ni: 55.7wt%；Ti: 42.3 wt%；Cr: 0.62 wt%；RE:1.38 wt%的记忆合金丝材，按表1进行预变形，选用长度为12cm，直径为1.20mm的NiTiCrRE形状记忆合金丝材，利用YJ—450液压成型机上对其冷压变形。使用压力为 5MPa－20MPa（丝材在大于20Mpa的压力下会开裂）对记忆合金丝材进行预变形（压力与预变形量之间的关系通过公式                                                （d₁为变形前丝材的厚度，d₂为变形后丝材的厚度）来计算如表1所示）。

表1 压力与预变形量之间的关系