CN102021465B - 一种防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂 - Google Patents
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Abstract
一种防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂,属于记忆合金技术领域,其特征为:化学成分(重量百分比)为:Nb 30-40%、Ce 20-30%、La 10-20%、Y+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu 10-20%,余量为铜。所述复合稀土添加剂为块状合金,熔点范围800~1200℃,复合稀土添加剂加入量范围为0.3~0.8%。
Description
技术领域
本发明属于记忆合金技术领域,特指一种防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂。
背景技术
在CuAlMn记忆合金中,通过加入Mn,可以抑制高温β相在淬火时及淬火后的共析转变,降低β相的脆性,控制马氏体转变温度及有序化温度,以获得良好的低温形状记忆性能。具有良好形状记忆性能的低温CuAlMn合金(Ms150K以下),淬火后的XRD谱中除含β相的衍射峰外没有其他相的衍射峰,并且有序峰越高,合金的形状记忆性能越好。CuAlMn记忆合金的马氏体相变温度对其化学成分非常敏感,尤其对Mn和Al的含量十分敏感。随着Mn和Al含量的增加,合金的马氏体相变温度Ms降低。当Al、Mn变化1%时,Ms的变化约为150K。但在合金的制备过程及热处理过程中Mn会挥发,这使得CuAlMn合金的成分在真空冶炼和真空热处理前后都发生很大变化,并且每次不同热处理后Mn的挥发情况也不相同,因此很难得到与设计成分一致的合金,想得到理想的具有低温马氏体相变温度的形状记忆合金则更是困难。本发明开发出一种防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂。
发明内容
本发明的目的是开发出一种防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂,其特征为:化学成分(重量百分比)为:Nb 30-40%、Ce20-30%、La10-20%、Y+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu为10-20%,余为铜。所述复合稀土加剂为块状合金,熔点范围800~1200℃,复合稀土添加剂加入量范围为0.3~0.8%。
附图说明
图1防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂
具体实施方式
实施例1:
制备CuAlMn记忆合金,其化学成分(重量百分比)为Al26.5%,Mn5.5%,余量为铜。真空熔炼过程中,加入复合稀土添加剂,加入量为0.3%(其中:Nb为复合稀土添加剂重量的30%、Ce为复合稀土添加剂重量的30%、La为复合稀土添加剂重量的10%、Y+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu为复合稀土添加剂重量的20%,余量为铜),熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820℃保温24小时后随炉冷却,然后车削加工去除表面2-3mm,锻打至30×30mm的棒材,再挤压成Φ6mm的线材,最后拉伸成ΦΦ0.5-2mm的丝材。然后进行真空热处理,其具体工艺为:850℃保温30分钟后淬入室温油中,再进行150℃油中(保温30分钟)和50℃水中(保温15分钟)两级时效处理。此时CuAlMn低温记忆合金成分为Al26.492%,Mn5.443%,复合稀土0.291%,余量为铜。马氏体转变温度为100K±3K,逆马氏体转变温度为120K±3K。
实施例2:
制备CuAlMn记忆合金,其化学成分(重量百分比)为Al26.5%,Mn5.5%,余量为铜。真空熔炼过程中,加入复合稀土添加剂,加入量为0.5%(其中:Nb为复合稀土添加剂重量的40%、Ce为复合稀土添加剂重量的20%、La为复合稀土添加剂重量的20%、Y+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu为复合稀土添加剂重量的10%,余量为铜),熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820℃保温24小时后随炉冷却,然后车削加工去除表面2-3mm,锻打至30×30mm的棒材,再挤压成Φ6mm的线材,最后拉伸成Φ0.5-2mm的丝材。然后进行真空热处理,其具体工艺为:850℃保温30分钟后淬入室温油中,再进行150℃油中(保温30分钟)和50℃水中(保温15分钟)两级时效处理。此时CuAlMn低温记忆合金成分为Al26.493%,Mn5.444%,复合稀土0.492%,余量为铜。马氏体转变温度为100K±3K,逆马氏体转变温度为120K±3K。
实施例3:
制备CuAlMn记忆合金,其化学成分(重量百分比)为Al26.5%,Mn5.5%,余量为铜。真空熔炼过程中,加入复合稀土添加剂,加入量为0.8%(其中:Nb为复合稀土添加剂重量的35%、Ce为复合稀土添加剂重量的25%、La为复合稀土添加剂重量的15%、Y+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu为复合稀土添加剂重量的15%,余量为铜),熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820℃保温24小时后随炉冷却,然后车削加工去除表面2-3mm,锻打至30×30mm的棒材,再挤压成Φ6mm的线材,最后拉伸成Φ0.5-2mm的丝材。然后进行真空热处理,其具体工艺为:850℃保温30分钟后淬入室温油中,再进行150℃油中(保温30分钟)和50℃水中(保温15分钟)两级时效处理。此时CuAlMn低温记忆合金成分为Al26.491%,Mn5.442%,复合稀土0.790%,余量为铜。马氏体转变温度为100K±3K,逆马氏体转变温度为120K±3K。
对比例:
制备CuAlMn记忆合金,其化学成分(重量百分比)为Al26.5%,Mn5.5%,余量为铜。真空熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820℃保温24小时后随炉冷却,然后车削加工去除表面2-3mm,锻打至30×30mm的棒材,再挤压成Φ6mm的线材,最后拉伸成Φ0.5-2mm的丝材。然后进行真空热处理,其具体工艺为:850℃保温30分钟后淬入室温油中,再进行150℃油中(保温30分钟)和50℃水中(保温15分钟)两级时效处理。此时CuAlMn低温记忆合金成分为Al26.490%,Mn5.110%,余量为铜。马氏体转变温度为130K±3K,逆马氏体转变温度为150K±3K。
Claims (1)
1.一种防止CuAlMn记忆合金中Mn挥发的复合稀土添加剂,其特征为:化学成分(重量百分比)为:Nb 30-40%、Ce 20-30%、La 10-20%、Y+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu 10-20%,余量为铜;所述复合稀土添加剂为块状合金,熔点范围800~1200℃,制备CuAlMn记忆合金时,复合稀土添加剂加入量范围为0.3~0.8%。
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