CN1017633B - 可加工成型的金-铜-锌-铝形状记忆合金及其制造方法 - Google Patents
可加工成型的金-铜-锌-铝形状记忆合金及其制造方法Info
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Abstract
可加工成型的金-铜-锌-铝形状记忆合金及其制造方法。
本发明涉及一种黄金形状记忆合金及其制造、处理方法。本合金主要由金、铜、锌、铝组成,再加钴等微量元素,其最高含金量可达18K。它可加工成薄片、丝、条状、板状以及各种其形状可随温度而变化的形状记忆黄金首饰、工艺装饰品、电子设备中的接插件、紧固件,镶牙用的形状记忆牙片等。利用它的超弹性还可制成各种有舒适感的首饰、胸饰等。
Description
本发明涉及一种黄金形状记忆合金及其制造方法。
由于形状记忆合金中的热弹马氏体相变能记住相变前后的形状,因而成为一种有用的功能材料。目前已能实用化的形状记忆合金主要是钛镍合金和铜基合金,它们都能承受冷加工和热变形,而通常的含黄金形状记忆合金,如金镉(AuCd)、AuCuZn、TiNiAu等,自从五十年代和六十年代初期发现至今,由于未能解决其脆性,无法承受冷加工和热变形,因而不具有实用价值。
本发明的目的是研制一种黄金形状记忆合金,它可承受冷、热加工成型,轧成薄片、拉成细丝及做成板、条状材料,并可加工成型为各种形状记忆首饰等。
本发明通过改变合金中的组分及其含量,控制其中电子浓度,使含黄金合金既具有形状记忆功能,又能改变其质脆的性能,并通过改变热处理工艺,调节它的相变点,以达到调节其形状随温度变化的温度范围。
本发明所研制的黄金形状记忆合金的主要成分含量(重量百分比)如下:
Au(金):25~75% Cu(铜):5~55%
Zn(锌):5~28% Al(铝):0~6%
其他微量元素有:铁(Fe)、钴(Co)、钒(V)、硅(Si)、硼(B)等,均小于0.1%。
合金的电子浓度比范围为1.35~1.45。
本发明涉及的黄金形状记忆合金的制造工艺流程如下:
配料-高频熔炼-浇铸-热加工-冷加工(冷轧或冷拔)-热处理做成条状或板状材料,其中的熔炼和浇铸均在氩气保护下进行,熔炼温度为1000℃至1100℃,热加工温度为600℃至800℃;轧制或拨丝速度为0.5米/分至5米/分,道次加工量1%至5%。
本发明所用热处理工艺如下:
固溶处理:700℃~800℃,水淬。
形状记忆处理:700~800℃保温5~10分钟,淬入70℃至180℃的液体介质,保温10~30分钟。淬水。
本发明的合金的形状记忆性能如下:
单程记忆回复量:80~100%。
双程记忆回复量:60~85%,在此后的1000次热循环中无明显衰退。
超弹性(又称伪弹性)变形量:8%。
黄金形状记忆合金的应用范围广泛,可用于首饰类如戒指、项链、胸饰等,其形状可随温度而变化;又可用于工艺品类及装饰品类如形状记忆黄金花、形状记忆灯饰等;还可用于电接触的接插件、紧固件、牙科中的镶牙片等。
本发明的实施例一:
12K黄金形状记忆合金:
主要成分:(以下为该合金的重量百分比)
Au:50% Cu:33%
Zn:13% Al:4%
加微量元素铁、钴、钒、硅、硼等,均小于0.1%。
熔炼、加工工艺、热处理、形状记忆处理与前述相同。
相变点范围:0℃至65℃。
实施例二:
16K黄金形状记忆合金:
主要成分:
Au:65% Cu:21%
Zn:10.5% Al:3.5%
加微量元素同实施例一。
熔炼:加工工艺、热处理及形状记忆处理与前述相同。
相变点:-10℃至70℃。
实施例三:
18K黄金形状记忆合金:
主要成分:
Au:74% Cu:14%
Zn:8.7% Al:3.3%
加微量元素同实施例一。
熔炼、加工工艺、热处理及形状记忆处理与前述相同。
相变点:-20℃至80℃。
Claims (4)
1、一种可加工成型的金-铜-锌-铝形状记忆合金,其特征在于,化学成分(重量%)为:
Au: 50% Cu: 33%
Zn: 13% Al: 4%
2、一种可加工成型的金-铜-锌-铝形状记忆合金,其特征在于,化学成分(重量%)为:
Au:65% Cu:21%
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3、一种可加工成型的金-铜-锌-铝形状记忆合金,其特征在于,化学成分(重量%)为:
Au:74% Cu:14%
Zn:8.7% Al:3.3%
4、一种如权利要求1、2、3所述的金-铜-锌-铝形状记忆合金的制造方法,其步骤包括:
a).将配料按比例混合后进行高频熔炼,温度为1000~1100℃;
b).浇铸;
c).进行热加工,温度为600~800℃;
d).冷加工(冷轧或冷拔),做成条状或板材料;
e).热处理(包括固熔处理和形状记忆处理),固溶处理为700~800℃水淬,形状记忆处理为700~800℃,保温5~10分钟,然后淬入70~180℃的液体介质中、保温10~30分钟,淬水。
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