CN102345035B - 一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种记忆合金材料的生产工艺，公开了一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，取海绵钛43％～46％和电解镍54％～57％装入真空感应熔炼炉中，精炼成合金铸锭；管材分别在LD30、LD15、LD8三辊轧管材机进行轧制，反复多次真空退火，把管材轧制成直径为0.6～1.2毫米，带芯杆的管材在拉拔机拉拔下，使其管材材料表面氧化处理，制作出钛镍形状记忆合金材料。本发明提供的方法工艺简单，生产出来的钛镍形状记忆合金材料具有形状记忆功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种记忆合金材料的生产工艺。
背景技术
中国发明专利号为：01138916.8公开了一种燃烧合成多孔镍钛形状记忆合金的制备工艺，按如下步骤操作：首先，以纯钛粉和镍粉为原料，按近等原子比配置原料粉末，均匀混合；然后制成具有35～65％原始孔隙度的坯料；再置于加热炉中，在惰性气体气氛的保护下预热；当坯料达到最小点火温度、且低于700℃时，采用外热源点燃坯料的一端，燃烧波自发地蔓延到另一端，合成多孔镍钛形状记忆合金。
不锈钢管材有一定的弹性，单没有形状记忆功能，形状随温度没有变化。纯钛管材只有耐腐蚀性能，没有超弹性及形状记忆功能。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，本发明提供的生产工艺简单，生产出来的钛镍形状记忆合金材料具有形状记忆功能。
本发明是这样实现的：
一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，取海绵钛43％～46％和电解镍54％～57％装入真空感应熔炼炉中，精炼成合金铸锭；
所述合金铸锭在高度下锻造为直径为60～90毫米的棒材，棒材表面去氧化皮后，棒材再深孔钻通孔，钻成外径的直径为55～85毫米，内径直径为20～50毫米的厚壁管材，制成为挤压坯料；
所述挤压坯料在挤压机上进行热挤压，将坯料热挤压成直径为50～96毫米管坯，管坯经过机械加工处理其内、外表面，消除其内、外表面的沟槽、裂纹、深坑表面缺陷；
管材分别在LD30、LD15、LD8三辊轧管材机进行轧制，反复多次真空退火，把管材轧制成直径为0.6～1.2毫米；
所述带芯杆的管材在拉拔机拉拔下，使其管材材料表面氧化处理，制作出钛镍形状记忆合金材料。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其真空感应熔炼炉的真空度为0.1～0.5Pa。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其精炼合金的时间为35～50分钟。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其合金铸锭的直径为90～120毫米。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其锻造的温度为：800～950℃。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其挤压机为315吨四柱挤压机。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其挤压机上进行热挤压，加热到800～950℃挤压。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其在700～850℃条件下进行真空退火处理。
所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其拉拔机为3吨液压拉拔机。
本发明提供钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，制作工艺简单，工序较少，节省成本及制作时间；直接制作出钛镍形状记忆合金材料，此材料具有形状记忆功能，可随温度的变化而改变其形状，如低温时撑大管材直径，高温时自动变小直径来夹紧电线，防止脱落.如血管支架，低温冰水时变小直径，放入人体内温度到37摄氏度时自动变大直径，以达到撑大血管目的。
钛镍形状记忆合金具有优异的形状记忆功能和超弹性.利用其随温度变化而改变其形状的功能.如低温时撑大直径，高温时变小直径来夹紧电线防止脱落.如血管支架，在低温时变小直径，放入人体内温度37摄氏度自动变大直径，以达到撑大血管目的.再有利用其超弹性功能，可加工成羽毛球拍框，拍杆等体育器材。利用钛镍记忆合金优异的形状记忆功能和超弹性，应用医疗器械，心脏支架，针头，脊柱骨科，体育器材，管头紧固件等。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
本实施例提供的一种记忆合金材料的生产工艺方法，所述方法为：一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于，取海绵钛46％和电解镍54％装入真空感应熔炼炉中，精炼成合金铸锭；
所述合金铸锭在高度下锻造为直径为70毫米的棒材，棒材表面去氧化皮后，棒材再深孔钻通孔，钻成外径的直径为65毫米，内径直径为35毫米的厚壁管材，制成为挤压坯料；
所述挤压坯料在挤压机上进行热挤压，将坯料热挤压成直径为80毫米管坯，管坯经过机械加工处理其内、外表面，消除其内、外表面的沟槽、裂纹、深坑表面缺陷；
管材分别在LD30、LD15、LD8三辊轧管材机进行轧制，反复多次真空退火，把管材轧制成直径为1.2毫米；
所述带芯杆的管材在拉拔机拉拔下，使其管材材料表面氧化处理，制作出钛镍形状记忆合金材料。
实施例2
本实施例提供的一种记忆合金材料的生产工艺方法，所述方法为：
按合金要求的重量比，取0#海绵钛43％～46％(重量比)，1#电解镍54％～57％(重量比)装入真空感应熔炼炉中，抽真空度至0.1～0.5Pa，精炼合金35～50分钟后，在模具中浇注成直径90～120毫米合金铸锭.，
在工艺要求的800～950℃温度下锻造为直径60～90毫米的棒材，表面去氧化皮后，棒材再深孔钻通孔，钻成为直径55～85毫米外径，直径20～50毫米内径的厚壁管材，制成为挤压坯料.
在315吨四柱挤压机上进行热挤压，加热到800～950℃挤压，直径55～85毫米外径的坯料，热挤压成为直径25×2～32×3毫米管坯，机械加工处理管坯的内，外表面是其没有沟槽，裂纹，深坑等表面缺陷，700～850℃真空退后处理后，进入管材轧制工序.
轧制加工分别在LD30，LD15，LD8三辊轧管材机进行轧制，由于本材料有难变形的特点，加工硬化速度很快，加工率严格控制在20％以下，反复多次真空退火，最终轧制管材尺寸达到直径4×0.3～3×0.2mm.
带芯杆的管材拉拔在3吨液压拉拔机上进行，材料表面氧化处理，可使成品具有较好的内外表面光洁度，根据成品的要求配置芯杆和拉拔模具的尺寸。芯杆尺寸控制内径，拉拔模具尺寸控制外径，最终可加工成，外径最小可达φ1.5mm.壁厚可达0.1mm.达到血管支架用料要求.
实施例3
本实施例提供的一种记忆合金材料的生产工艺方法，所述方法为：按合金要求的重量比，取海绵钛45％(重量比)，电解镍55％(重量比)装入真空感应熔炼炉中，抽真空度至02Pa，精炼合金36分钟后，在模具中浇注成直径110毫米合金铸锭.，
在工艺要求的810℃温度下锻造为直径65毫米的棒材，表面去氧化皮后，棒材再深孔钻通孔，钻成为直径61毫米外径，直径28毫米内径的厚壁管材，制成为挤压坯料.
在315吨四柱挤压机上进行热挤压，加热到830℃挤压，直径65毫米外径的坯料，热挤压成为直径60毫米管坯，机械加工处理管坯的内，外表面是其没有沟槽，裂纹，深坑等表面缺陷，800℃真空退后处理后，进入管材轧制工序.
轧制加工分别在LD30，LD15，LD8三辊轧管材机进行轧制，由于本材料有难变形的特点，加工硬化速度很快，加工率严格控制在20％以下，反复多次真空退火，最终轧制管材尺寸达到直径0.7mm.
带芯杆的管材拉拔在3吨液压拉拔机上进行，材料表面氧化处理，可使成品具有较好的内外表面光洁度，根据成品的要求配置芯杆和拉拔模具的尺寸。芯杆尺寸控制内径，拉拔模具尺寸控制外径，最终可加工成，外径最小可达1.5mm.壁厚可达0.1mm.达到血管支架用料要求.
实施例4
本实施例提供的一种记忆合金材料的生产工艺方法，所述方法为：按合金要求的重量比，取0#海绵钛46％(重量比)，1#电解镍54％(重量比)装入真空感应熔炼炉中，抽真空度至0.3Pa，精炼合金42分钟后，在模具中浇注成直径99毫米合金铸锭.，
在工艺要求的888℃温度下锻造为直径660毫米的棒材，表面去氧化皮后，棒材再深孔钻通孔，钻成为直径66毫米外径，直径38毫米内径的厚壁管材，制成为挤压坯料.
在315吨四柱挤压机上进行热挤压，加热到888℃挤压，直径66毫米外径的坯料，热挤压成为直径77毫米管坯，机械加工处理管坯的内，外表面是其没有沟槽，裂纹，深坑等表面缺陷，810℃真空退后处理后，进入管材轧制工序.
轧制加工分别在LD30，LD15，LD8三辊轧管材机进行轧制，由于本材料有难变形的特点，加工硬化速度很快，加工率严格控制在20％以下，反复多次真空退火，最终轧制管材尺寸达到直径0.8mm.
带芯杆的管材拉拔在3吨液压拉拔机上进行，材料表面氧化处理，可使成品具有较好的内外表面光洁度，根据成品的要求配置芯杆和拉拔模具的尺寸。芯杆尺寸控制内径，拉拔模具尺寸控制外径，最终可加工成，外径最小可达1.5mm.壁厚可达0.1mm.达到血管支架用料要求.
制造出来材料具有形状记忆功能，可随温度的变化而改变其形状，如低温时撑大管材直径，高温时自动变小直径来夹紧电线，防止脱落.如血管支架，低温冰水时变小直径，放入人体内温度到37摄氏度时自动变大直径，以达到撑大血管目的。
钛镍形状记忆合金具有优异的形状记忆功能和超弹性.利用其随温度变化而改变其形状的功能.如低温时撑大直径，高温时变小直径来夹紧电线防止脱落.如血管支架，在低温时变小直径，放入人体内温度37摄氏度自动变大直径，以达到撑大血管目的.再有利用其超弹性功能，可加工成羽毛球拍框，拍杆等体育器材。利用钛镍记忆合金优异的形状记忆功能和超弹性，应用医疗器械，心脏支架，针头，脊柱骨科，体育器材，管头紧固件等。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于，取海绵钛43％～46％和电解镍54％～57％装入真空感应熔炼炉中，精炼成合金铸锭；
所述合金铸锭在高温度下锻造为直径为60～90毫米的棒材，棒材表面去氧化皮后，棒材再深孔钻通孔，钻成外径的直径为55～85毫米，内径直径为20～50毫米的厚壁管材，制成为挤压坯料，所述锻造的温度为：800～950℃；
所述挤压坯料在挤压机上进行热挤压，将坯料热挤压成直径为50～96毫米管坯，管坯经过机械加工处理其内、外表面，消除其内、外表面的沟槽、裂纹、深坑表面缺陷，挤压机上进行热挤压，加热到800～950℃挤压；
管材分别在LD30、LD15、LD8三辊轧管材机进行轧制，反复多次真空退火，把管材轧制成直径为0.6～1.2毫米，在700～850℃条件下进行真空退火处理；
带芯杆的管材在拉拔机拉拔下，使其管材材料表面氧化处理，制作出钛镍形状记忆合金材料。
2.如权利要求1所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于：真空感应熔炼炉的真空度为0.1～0.5Pa。
3.如权利要求1所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于：所述精炼合金的时间为35～50分钟。
4.如权利要求1所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于：所述合金铸锭的直径为90～120毫米。
5.如权利要求1所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于：所述挤压机为315吨四柱挤压机。
6.如权利要求1所述一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺，其特征在于：拉拔机为3吨液压拉拔机。
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