[发明专利]一种高温钛镍基四元记忆合金

说明书

本发明公开了一种高温钛镍基四元记忆合金，高温钛镍基四元记忆合金Ni元素的原子百分比为48％‑50％，Hf元素的原子百分比为5％‑20％，Si元素的原子百分比为0.10％‑0.30％，余量为钛和杂质，杂质中各元素总的原子百分比≤0.20％，且碳元素的原子百分比≤0.05％、氮元素和氧元素的原子百分比≤0.05％、氢元素的原子百分比为≤0.01％；本发明突破了现有使用温度区间的限制，可控制在Af：100℃～300℃之间(富钛的Ti‑Ni‑Hf合金，无法通过时效提高相变温度，Hf含量较低，相变温度无法达到300℃以上)，且成本较低，加工性好，记忆性能好。

【技术领域】

本发明是涉及钛镍合金加工技术领域，具体涉及一种高温钛镍基四元记忆合金。

【背景技术】

近等原子比钛镍Ti-Ni合金(48at％～52at％Ni)相变温度Ms在-20℃～100℃之间，通常只能在低于100℃的温度以下使用，限制了其应用领域。为了满足高温条件下的应用，如防火装置，高温驱动、过热报警等，必须提高相变温度，常加入Au，Pt，Pd，Hf和Zr等第三种元素形成三元合金。

其中用铪(Hf)替代与其同周期的Ti得到的Ti-Ni-Hf合金在价格、加工性能、记忆性能等综合方面较Ti-Ni-Au、Ti-Ni-Pt、Ti-Ni-Pd及Ti-Ni-Zr等三元合金具有明显优势，因此，Ti-Ni-Hf合金备受关注，并得到广泛研究。

但Ti-Ni-Hf高温记忆合金相变温度调节区间小，基体强度较低，记忆性能相对二元Ti-Ni记忆合金相差很大等缺点。提高合金的相变温度和形状记忆效应是当前Ti-Ni基高温形状记忆合金研究的重点和难点。为解决该问题，目前主要方法有：时效强化以及合金化。

时效处理对富Ni合金即Ni含量超过50at％的Ti-Ni-Hf合金作用明显，其目的是提高时效态合金的相变温度；对于富钛的合金，即Ni含量不超过50at％的合金，一般通过进一步合金化提高记忆性能，在合金化方面，国内外先后开发了 Ti-Ni-Hf-Cu，Ti-Ni-Hf-Sn，Ti-Ni-Hf-Zr、Ti-Ni-Hf-Nb等四元合金。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种种高温钛镍基四元记忆合金，以解决近等原子比钛镍Ti-Ni合金(48at％～52at％Ni)相变温度低，应用领域窄的问题。

本发明采用以下技术方案：一种高温钛镍基四元记忆合金，高温钛镍基四元记忆合金Ni元素的原子百分比为48％-50％，Hf元素的原子百分比为5％-20％， Si元素的原子百分比为0.10％-0.30％，余量为钛和杂质，杂质中各元素总的原子百分比≤0.20％，且碳元素的原子百分比≤0.05％、氮元素和氧元素的原子百分比≤0.05％、氢元素的原子百分比为≤0.01％。

进一步地，Si元素以钛硅TiSi合金形式加入。

本发明另一种技术方案：一种高温钛镍基四元记忆合金的制造方法，以海绵钛、海绵铪、电解镍、钛硅中间合金为原料，通过压制、焊接制备合金成分均匀分布电极杆，经真空自耗电弧熔炼炉熔炼二次或二次以上成铸锭，依次经锻造、轧制、热处理加工工序得出高温钛镍基四元记忆合金。

本发明的领一种技术方案：一种将高温钛镍基四元记忆合金用于高温元器件的生产的用途。

本发明的有益效果是：本发明突破了现有使用温度区间的限制，可控制在 Af：100℃～300℃之间(富钛的Ti-Ni-Hf合金，无法通过时效提高相变温度，Hf 含量较低，相变温度无法达到300℃以上)，且成本较低，加工性好，记忆性能好。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。