CN101386964A - 一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法 - Google Patents

一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法 Download PDF

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Abstract

一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法，其特征为：NiTiCu形状记忆合金，成分范围为：Ni：49.5－50.6％wt，Ti：44.5－45.4％wt，Cu：4.0－6.0％wt，相变点Af＝10℃~96℃；对NiTiCu形状记忆合金进行时效处理，时效处理温度为400℃－500℃时，保温时间1h，此时合金相变温度稳定性可以保持在85％以上，相变温度平均升高3℃，同时训练40次以后，相变温度平均升高3℃。

Description

一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法
技术领域
本发明涉及形状记忆合金领域，特指一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法
背景技术
Cu在NiTiCu合金中主要代替部分Ni，Cu的添加不改变母相的晶体结构，即使Cu的含量高达30％，母相仍为B2结构。同时以Cu代替NiTiCu合金中的部分Ni，使合金相变滞后、热滞减小，马氏体相变温度更加稳定、马氏体屈服强度降低。因此，利用NiTiCu窄滞后的特点，常将NiTiCu形状记忆合金用于工程等领域，制作出对温度场响应比较迅速的感温驱动元件。这时希望NiTiCu形状记忆合金的相变温度能够保持不变，也就是说相变温度稳定性要好，然而形状记忆合金经过时效处理和训练，具有双程记忆效应后，一般相变温度都有所提高，如果通过时效处理和训练后，形状记忆合金的相变温度能够基本保持不变，这对NiTiCu应用于感温驱动元件是至关重要的。参考文献[1](Z.G.Wang，X.T.Zu，Y.Huo.Effect ofheating/cooling rate on the transformation temperatures in TiNiCu shape memory alloys.Thermochimica Acta，October.436-1，2005:153～155.)和参考文献[2](H.
Figure A200810156388D0003180400QIETU
P.Schlo β macher，A.V.Shelyakov，A.M.Glezer.The influence of coherent ticu plate-likeprecipitates on the thermoelastic martensitic transformation in melt-spunTi50Ni25Cu25 shape memory alloys.Acta Materialia.49-9，2001：1541-1548.)研究了NiTiCu形状记忆合金相变特征，指出，相变温度的稳定性对感温驱动元件的实际应用有其重要意义。
本发明提出一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法。
发明内容
本发明利用时效处理的方法，达到提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的目的，可以广泛的指导其在生产和实践方面的应用。
本发明提出一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法，其特征为：NiTiCu形状记忆合金，成分范围为：Ni：49.5—50.6％wt，Ti：44.5—45.4％wt，Cu：4.0—6.0％wt；相变点Af＝10℃~96℃。对NiTiCu形状记忆合金进行时效处理，时效处理温度为400℃-500℃时，保温时间1h，此时合金相变温度稳定性可以保持在85％以上，相变温度平均升高3℃，同时训练40次以后，相变温度平均升高3℃。
对于上述时效处理过程，时效温度可优选为450℃，此时合金相变温度稳定性可以保持在95％以上，相变温度平均升高2℃，同时训练40次以后，相变温度下降2℃。因此，该合金制成产品在450℃时效保温1h，训练40次具有双程记忆效应后，相变温度基本保持不变。
附图说明
图1相变温度As，Af，Ms，Mf与时效温度的关系
由图1可以看出，时效温度为450℃时，相变温度平均升高2℃，在500℃时效时，相变温度平均升高4℃。
具体实施方式
实施例1
NiTiCu形状记忆合金，其成分范围为：Ni：49.5—50.6％wt，Ti：44.5—45.4％wt，Cu：4.0—6.0％wt；相变点Af＝10℃~96℃。对NiTiCu形状记忆合金进行时效处理，时效处理温度为400℃，保温1h，训练40次后，合金相变温度稳定性可以保持在90％以上，相变温度平均升高3℃，见图1和表1。
实施例2
NiTiCu形状记忆合金，其成分范围为：Ni：49.5—50.6％wt，Ti：44.5—45.4％wt，Cu：4.0—6.0％wt；相变点Af＝10℃~96℃。对NiTiCu形状记忆合金进行时效处理，时效处理温度为450℃时，保温1h，合金相变温度稳定性可以保持在95％以上，相变温度平均升高2℃，同时训练40次以后，相变温度下降2℃。因此，该合金在450℃时效保温1h，训练40次具有双程记忆效应后，相变温度基本保持不变，见图1和表2。
实施例3
NiTiCu形状记忆合金，其成分范围为：Ni：49.5—50.6％wt，Ti：44.5—45.4％wt，Cu：4.0—6.0％wt；相变点Af＝10℃~96℃。对NiTiCu形状记忆合金进行时效处理，时效处理温度为500℃时，保温1h，合金相变温度稳定性可以保持在85％以上，相变温度平均升高3℃，同时训练40次以后，相变温度又平均升高3℃，见图1和表3。
表1 试样400℃保温1h训练后的与没有经过训练的试样相变温度的比较
Figure A200810156388D00051
表2 试样450℃保温1h训练后的与没有经过训练的试样相变温度的比较
Figure A200810156388D00052
表3 试样500℃保温1h训练后的与没有经过训练的试样相变温度的比较
Figure A200810156388D00053

Claims (2)

1、一种提高NiTiCu形状记忆合金相变温度稳定性的时效处理方法，其特征为：NiTiCu形状记忆合金，成分范围为：Ni：49.5—50.6％wt，Ti：44.5—45.4％wt，Cu：4.0—6.0％wt，相变点Af＝10℃~96℃；对NiTiCu形状记忆合金进行时效处理，时效处理温度为400℃-500℃时，保温时间1h，此时合金相变温度稳定性可以保持在85％以上，相变温度平均升高3℃，同时训练40次以后，相变温度平均升高3℃。
2、根据权利要求1所述，对于时效处理过程，时效温度可优选为450℃，此时合金相变温度稳定性可以保持在95％以上，相变温度平均升高2℃，同时训练40次以后，相变温度下降2℃；因此，该合金制成产品在450℃时效保温1h，训练40次具有双程记忆效应后，相变温度基本保持不变。
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