[发明专利]一种高阻尼铜基形状记忆合金的制备方法

说明书

本发明一种高阻尼铜基形状记忆合金的制备方法，涉及铝作次主要成分的铜基合金，步骤是：制备Cu‑11.9Al‑2.5Mn‑0.08Sc‑xNb形状记忆合金，其中，x＝0.5～1.0；对淬火态合金在580～620℃时效之前，又重新加热至850℃并保温10分钟，最终制得高阻尼铜基形状记忆合金产品。本发明在CuAlMn形状记忆合金的制备中加入了稀土元素Sc和金属元素Nb而分别起到净化熔体，细化晶粒与弥散强化，提高界面密度与界面可动性的作用，克服了现有技术中，铜基形状记忆合金制备的方法还存在所制得的铜基形状记忆合金阻尼性能的提高是以牺牲其力学性能为代价或合金中含有易老化相的缺陷。

技术领域

本发明的技术方案涉及铝作次主要成分的铜基合金，具体地说是一种高阻尼铜基形状记忆合金的制备方法。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，各类机械设备的运行正日趋高速、高效和自动化，然而随之而产生的振动和噪声却易使得人体疲劳生病，机械设备寿命缩短同时精度下降，从而严重影响到机械设备功效的进一步提升，也影响到人们的生活环境，因此，减振降噪迫在眉睫。高阻尼材料正是具有高的减振降噪能力的材料，可利用其内部特有的耗能机制将机械能不可逆的转变为热能而耗散掉。因此研究与开发综合性能优异的新型高阻尼材料，对于工业的可持续发展和人类生活环境的改善具有十分重要的意义。

铜基形状记忆合金是一类已经实用化的重要的阻尼材料，然而现有技术所研发的这类材料仍存在由于阻尼能力欠佳，不能满足较高减振降噪设备要求的缺陷。CN107043867A披露了一种多孔铜基形状记忆合金的制备方法，是一种通过多孔化来提高铜基形状记忆合金阻尼的方法，其存在所制得的材料的力学性能差的缺陷。CN102808101A公开了多孔铜基形状记忆合金基阻尼复合材料的制备方法，其存在所填充高分子材料易于老化的缺陷。

因此，在现有技术中，铜基形状记忆合金制备的方法还存在所制得的铜基形状记忆合金阻尼性能的提高是以牺牲其力学性能为代价或合金中含有易老化相的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高阻尼铜基形状记忆合金的制备方法，在CuAlMn形状记忆合金的制备中加入了稀土元素Sc和金属元素Nb，之后再经高温时效而分别起到净化熔体、细化晶粒与弥散强化、提高界面密度与界面可动性的作用，克服了现有技术中，铜基形状记忆合金制备的方法还存在所制得的铜基形状记忆合金阻尼性能的提高是以牺牲其力学性能为代价或合金中含有易老化相的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种高阻尼铜基形状记忆合金的制备方法，具体步骤如下：

第一步，制备Cu-11.9Al-2.5Mn-0.08Sc-xNb形状记忆合金：

按名义化学成分Cu-11.9Al-2.5Mn-0.08Sc-xNb，其中，x＝0.5～1.0，称取所需原料纯Cu、纯Al、纯Mn、Al-2Sc合金和Al-70Nb合金，总原料质量中各个组分元素所占的质量百分比分别是：Al固定为11.9％，Mn固定为2.5％，Sc固定为0.08％，Nb为0.5％～1.0％，其余为Cu，11.9％的Al中包含上述Al-2Sc合金和Al-70Nb合金中的Al的质量，再分别称取占上述原料总质量百分比为0.8～1.2％的精炼剂，占上述原料总质量百分比为0.2～0.3％的木炭粉，之后，先将原料纯Cu置于中频感应加热炉内的石墨坩埚中，待升温至Cu熔化后加入上述木炭粉对Cu液进行覆盖，再依次加入原料纯Mn、原料纯Al、原料Al-70Nb合金和原料Al-2Sc合金，待其中的金属原料全部熔化后搅拌3～4分钟，然后用钟罩压入上述精炼剂进行精炼，静置1分钟后撇去表面浮渣，并浇入钢制模具中，由此制得Cu-11.9Al-2.5Mn-0.08Sc-xNb形状记忆合金；

第二步，制备高阻尼铜基形状记忆合金产品：