CN102357622A - 钛镍铌记忆合金管和环制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明目的是提供一种钛镍铌记忆合金管或环制备工艺，按照如下流程实施：第一，锭子制备：将原子百分比为43.5％-46％的钛，43.5％-46％的镍，8％-13％的铌，在真空条件下熔炼，制成锭子；第二，锻造棒材：在电炉内加温到960±50℃用液压机挤成棒材；第三，挤压管坯：采用在惰性气体保护环境下挤成管坯；第四，第一次轧制；第五，退火；第六，刮管；第七，二次轧制：用较第一次轧制时压力较小的轧机进行第二道轧制程序；第八，管材成品除油退火酸洗。通过本发明工艺制备的记忆合金管性能优越，当管与管连接时不必采用焊接或丝扣的方式，可广泛应用到航天、航空、航海、医疗、电信等多个领域。最为典型的就是在F-14战斗机油路系统的使用。

Description

钛镍铌记忆合金管和环制备工艺

技术领域

本发明属于合金制造技术领域，特别是钛镍合金管或环的制造。 

背景技术

钛镍记忆材料最早由美国海军于1963年研制成功并用于航天器，我国于1978年开始研制，1980年开始在电子仪器、机械器具、汽车、家电、建筑、能源、宇航、玩具等领域得到应用，尤其90年代以后钛镍记忆合金在医学临床应用得到迅猛的发展。医疗产品如接骨钉、聚膑器、脊柱矫形棒、各种记忆合金支架，如食道、胆道、血管、气管、前列腺尿道类管腔狭窄等。工业产品有各种温度调节器、管接头、驱动部件、发动机防热风扇离合器、排汽自动调节喷管、淋浴器、手机天线、记忆合金文胸等。 

并且目前市场上只有板材和丝材生产，国内还没有管材的批量生产。该项管材生产技术目前只有俄罗斯能批量生产，我国也只是一些科学院小批量生产，规模化大批量制造钛镍铌三元合金管或环还没有见诸报道。 

发明内容

本发明目的是提供一种钛镍铌记忆合金管或环制备工艺，以满足大规模排量制造该三元合金管或环的需要。 

钛镍铌记忆合金管制备工艺，其是按照如下流程实施：第一，锭 子制备：将原子百分比为43.5％-46％的钛，43.5％-46％的镍，8％-13％的铌，在真空条件下熔炼，制成锭子后进行扒皮去除表面氧化皮；第二，锻造棒材：在电炉内加温到960±50℃用液压机挤成棒材，再用线切割掏心制成管坯；第三，挤压管坯：采用在惰性气体保护环境下加热至960℃～1130℃，保温20分钟～30分钟，挤压速度为400～500mm/s；第四，第一次轧制：将挤压好的管坯用加强型轧机进行开坯轧制，轧制速度控制在300-400mm/分钟，第五，退火：退火温度控制在600±50℃保温30分钟以上自然冷却；第六，刮管：采用工具钢刮刀人工刮去表面氧化皮进行表面检验及修磨，并检验是否有轧制缺陷；第七，二次轧制：用较第一次轧制时压力较小的轧机进行第二道轧制程序，速度控制在每分钟300-400毫米的范围内；第八，管材成品除油退火酸洗。 

钛镍铌记忆合金环制备工艺，其是采用上述工艺制备的管材采用线切割方式加工成环材，并对环材进行记忆培养。 

钛镍铌记忆合金管不同于一般钛材合金管，它不但防腐、耐高温而且具有良好的记忆功能，本发明以钛镍合金为基础添加铌元素组成的三元合金记忆材料。此材料最大特点是热缩冷胀，受到外界环境变化的干扰较小，比目前二元记忆合金相变点提高很多，经过测试该记忆合金管在-10℃到50℃之间不发生变化，当到达150℃时发生收缩，收缩率为6-8％，只有在-40℃时才会膨账。而二元记忆合金只能在100℃到-10℃之间变化，在性能的稳定型上提高很多。记忆合金环由于是面与面的接触，所以具有良好的密封性能，它克服了记忆合 金丝焊接时形成点与点接触的缺点，接触面增大后紧固的力量也增大许多。 

通过本发明工艺制备的记忆合金管性能优越，当管与管连接时不必采用焊接或丝扣的方式，可广泛应用到航天、航空、航海、医疗、电信等多个领域。最为典型的就是在F-14战斗机油路系统的使用。 

具体实施方式

钛镍铌记忆合金管成形技术及生产工艺流程是：第一，将原子百分比为43.5％-46％的钛，43.5％-46％的镍，8％-13％的铌，在真空条件下熔炼，制成锭子后进行扒皮去除表面氧化皮，第二，锻造棒材，在电炉内加温到960℃左右用液压机挤成棒材，再用线切割掏心制成管坯。第三，挤压管坯，采用在惰性气体保护环境下加热至960℃～1130℃，保温20分钟～30分钟，挤压速度为400～500mm/s。第四，轧制工艺，将挤压好的管坯用60加强型轧机进行开坯轧制，轧制速度控制在300-400mm/分钟，第五，退火温度控制在600℃保温30分钟自然冷却。第六，刮管，采用工具钢刮刀人工刮去表面氧化皮进行表面检验及修磨并检验是否有轧制缺陷。第七，二次轧制，用30轧机进行第二道轧制程序，速度任然控制在每分钟300-400毫米的范围内。第八，管材成品除油退火酸洗。第九，环材成品采用线切割方式加工。第十，环材记忆培养。(委托其他厂家进行制作) 

该记忆合金管不同于一般的钛材合金管的制作，它的挤压速度、轧制速度较慢，退火温度较高，退火次数多，在模具结构上采用分瓣式组合挤压凹模，使模具更换简单，寿命可以提高3倍。本项目的优 点是材料利用率可达89％、管坯微观组织质量好、模具寿命长、加热温度高、生产成本低，以及工艺、装置简单。 

Claims (2)

1.钛镍铌记忆合金管制备工艺，其特征是按照如下流程实施：第一，锭子制备：将原子百分比为43.5％-46％的钛，43.5％-46％的镍，8％-13％的铌，在真空条件下熔炼，制成锭子后进行扒皮去除表面氧化皮；第二，锻造棒材：在电炉内加温到960±50℃用液压机挤成棒材，再用线切割掏心制成管坯；第三，挤压管坯：采用在惰性气体保护环境下加热至960℃～1130℃，保温20分钟～30分钟，挤压速度为400～500mm/s；第四，第一次轧制：将挤压好的管坯用加强型轧机进行开坯轧制，轧制速度控制在300-400mm/分钟，第五，退火：退火温度控制在600±50℃保温30分钟以上自然冷却；第六，刮管：采用工具钢刮刀人工刮去表面氧化皮进行表面检验及修磨，并检验是否有轧制缺陷；第七，二次轧制：用较第一次轧制时压力较小的轧机进行第二道轧制程序，速度控制在每分钟300-400毫米的范围内；第八，管材成品除油退火酸洗。

2.钛镍铌记忆合金环制备工艺，其特征是采用如权利要求1工艺制备的管材采用线切割方式加工成环材，并对环材进行记忆培养。