[发明专利]一种采用形状记忆合金制作管路组件的方法

说明书

本发明涉及一种采用形状记忆合金制作管路组件的方法，它采用等径弯角挤压模具形成等径弯角挤压法针对形状记忆合金进行处理，利用该方法可以在不改变材料横截面积的情况下，在较低的载荷和应力下实现试样的大剪切变形，在变形过程中，块体材料的加工硬化、动态回复和再结晶最终导致晶粒被极大细化，最终形成亚微晶或纳米结构，从而提高材料强度有研究表明，利用ECAP变形细化晶粒可显著提高铁基形状记忆合金合金强度及恢复率。鉴于以上理由，本发明属于金属材料精整技术领域。

技术领域

本发明属于金属材料精整技术领域，特别是关于一种采用形状记忆合金制作管路组件的方法。

背景技术

由于传统的NiTi合金及工程中广泛应用的NiTiFe合金滞后较窄(通常为30-50℃)，导致其在运输过程中必须保存在特殊的温度环境下。很多研究人员尝试改善形状记忆合金的相变滞后。

NiTiNb形状记忆合金是1986年以后发展起来的一种新型实用工程记忆合金。合金的相变滞后(As-Ms)高达150℃，明显宽于其他形状记忆合金，用其制成的管接头可以在常温下储存和运输，无需在液氮中保存，极大地降低了储存和应用成本；安装时加热到逆相变温度以上即可完成形状恢复，工程应用方便，而且该合金加工成型性能好。采用NiTiNb合金制备的管接头，因其具有紧固力大，结构简单，选用方便，便于运输等优点逐渐取代传统连接方式成为航空管接头的首选连接方式。

随着液压管路接头的工作压力逐渐增大，为提高管接头的紧固力，必须增加壁厚，但壁厚的增加会直接导致管接头低温扩径困难，可靠性和稳定性下降。因此，在保证管接头壁厚不变的前提下，为了满足记忆合金管接头的高性能指标：形状记忆性能、气密性、晶粒细小、耐高压(爆破压力≥100MPa)、免焊、可靠性高，通过改善NiTiNb合金微观组织来提高综合性能是必然趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中在保证管接头壁厚不变的前提下，不能满足记忆合金管接头的高性能指标的问题，本发明提供一种采用形状记忆合金制作管路组件的方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种采用形状记忆合金制作管路组件的方法，它包括以下步骤：1)针对形状记忆合金试样进行预热，预热温度在400℃保温30min，860℃保温20min；2)针对等径弯角挤压模具进行预热，预热温度分别为300℃，340℃，380℃，420℃保温，且各保持20min；3)将形状记忆合金放置在等径弯角挤压模具中，采用C路径和BC路径针对形状记忆合金进行挤压，形成用于制作管路的棒材；4)针对用于制作管路的棒材进行热处理工艺，退火处理温度在300℃，400℃，500℃，600℃，各保温30min空冷；5)针对用于制作管路的棒材制成管路。

所述步骤1)中的形状记忆合金试样材料采用99.96％的海绵钛和99.96％的纯镍以及99.96％的纯铌，按Ni47-Ti44-Nb9配比配置。

所述等径弯角挤压模具的材质采用H13钢。

所述步骤1)中形状记忆合金试样的形成过程如下：1)形状记忆合金采用真空感应熔炼后铸成合金锭，铸锭质量为6kg；2)每个铸锭熔炼三次；3)铸锭在850℃温度下经锻造和三辊斜轧成Φ30mm的棒材，并针对棒材采用线切割将材料加工成13.5mm×13.5mm×45mm的形状记忆合金试样。