[发明专利]一种具有高塑性和良好形状记忆效应的高温形状记忆合金及其制备方法

说明书

一种具有高塑性和良好形状记忆效应的高温形状记忆合金及其制备方法，本发明涉及高温形状记忆合金及其制备方法。本发明要解决现有的高温记忆合金加工性能不足、成本昂贵的问题。高温形状记忆合金的名义化学成分为Ti_70‑xTa₁₅Zr₁₅Fe_x(at％)；方法：一、称取；二、制备一次熔炼合金铸锭；三、制备Ti‑Ta‑Zr‑Fe合金铸锭；四、匀质化处理Ti‑Ta‑Zr‑Fe合金铸锭；五、制备Ti‑Ta‑Zr‑Fe合金薄板；六、退火处理。本发明用于具有高塑性和良好形状记忆效应的高温形状记忆合金及其制备方法。

技术领域

本发明涉及高温形状记忆合金及其制备方法。

背景技术

高温形状记忆合金的马氏体相变温度高于100℃，可广泛应用于航空航天、火灾预警等高温环境下使用的驱动器和传感器。急需开发出一类相变温度高、加工性能良好、热稳定性好、形状记忆性能优良的高温记忆合金。

目前常见的几种高温记忆合金有TiNi-X(X＝Pt，Pd，Hf，Zr)、Ni-Mn-Ga、Cu-Al基合金以及β-Ti基合金，其中TiNi-X(X＝Pt,Pd,Hf)合金中，Pt和Pd等贵金属不仅价格昂贵且难以加工成型。Cu基和Ni基记忆合金价格低廉但塑性较低，冷热加工性能差。Ni-Mn-Ga形状记忆合金虽然具有优异的形状记忆效应但是其加工性能太差。因此目前高温记忆合金的应用受到了一定程度的限制，提高高温记忆合金的加工性能并保持较好的形状记忆效应是目前研究的重点和发展趋势，与其它几种常见的高温形状记忆合金相比，β-Ti合金具有良好的可加工性能，其中Ti-Ta基高温记忆合金热稳定最佳，具有极大的使用价值，目前Ti-Ta基高温记忆合金可达到的最大延伸率为22％

发明内容

本发明要解决现有的高温记忆合金加工性能不足、成本昂贵的问题，而提供一种具有高塑性和良好形状记忆效应的高温形状记忆合金及其制备方法。

一种具有高塑性和良好形状记忆效应的高温形状记忆合金的名义化学成分为Ti_70-xTa₁₅Zr₁₅Fe_x(at％)，0.8<x<1.5。

一种具有高塑性和良好形状记忆效应的高温形状记忆合金的制备方法是按以下步骤完成的：

一、称取：

按名义化学成分为Ti_70-xTa₁₅Zr₁₅Fe_x(at％)称取Ti、Ta、Zr及Fe作为原料，所述的Ti_70-xTa₁₅Zr₁₅Fe_x(at％)中0.8<x<1.5；

二、制备一次熔炼合金铸锭：

将称取的Ti、Ta、Zr及Fe置于非自耗真空电弧熔炼炉中，抽真空至5×10^-3Pa～8×10^-3Pa，通入氩气清洗，再抽真空至5×10^-4Pa～8×10^-4Pa，以氩气作为保护气，然后在磁搅拌的条件下，进行翻转熔炼6次～10次，得到一次熔炼合金铸锭；

三、制备Ti-Ta-Zr-Fe合金铸锭：

将一次熔炼合金铸锭用线切割切成尺寸小于2cm×2cm×1cm的块状，将切割后的合金置于非自耗真空熔炼炉中，按步骤二重复熔炼2次～3次，得到Ti-Ta-Zr-Fe合金铸锭；

四、匀质化处理Ti-Ta-Zr-Fe合金铸锭：