CN102766834A - 一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法,属于记忆合金技术领域,其特征在于:对已制备的NiTiVNd记忆合金铸锭坯料进行920℃,12h的均匀化退火,用线切割方法去除氧化皮和冒口,再加热至900℃~920℃,在500T油压机上一次压制成尺寸60mm×70mm×300mm的坯料,然后进行热轧,轧制温度为920℃~700℃,热轧过程中进行多次固溶处理加低温时效处理,固溶温度为850℃~750℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。轧制后的最终尺寸为:厚度1mm,宽度200mm,长度不限,并进行退火处理,退火温度750℃~800℃,保温4h。
Description
技术领域
本发明属于记忆合金技术领域,特指一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法。
背景技术
NiTi记忆合金是一种新型的金属功能材料,具有优良的记忆效应,因此,是工程领域一种理想的功能材料。然而二元NiTi记忆合金已不能满足工程领域的应用要求,一是二元NiTi记忆合金相变滞后大(30℃),二是逆相变结束温度高,增加Ni含量可以降低逆相变结束温度,但加工性能大大下降。对于在工程领域应用记忆合金的超弹性,要求记忆合金的逆相变结束温度(Af)在-15℃以下,此时合金逆相变开始温度(As)在-45℃以下,这样无论是南方还是北方都可以保证记忆合金不变形,始终处于超弹性状态。因此人们开始考虑在二元合金的基础之上添加第三元素,但这种技术的产业化应用仍然存在诸多技术难题,主要是深加工方面难度较大,特别是板材热轧过程中有加工硬化问题,导致板材在热轧过程中开裂。
本发明针对这一问题,开发出一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法。经过查询,未见有相关专利发表。
发明内容
本发明开发出一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法,其特征在于:对已制备的NiTiVNd记忆合金铸锭坯料进行920℃,12h的均匀化退火,用线切割方法去除氧化皮和冒口,再加热至900℃~920℃,在500T油压机上一次压制成型为尺寸60mm×70mm×300mm的坯料,然后进行热轧,轧制温度为920℃~700℃,热轧过程中要进行多次固溶处理加低温时效处理,固溶温度为850℃~750℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。轧制后的最终尺寸为:厚度1mm,宽度200mm,长度不限,并进行退火处理,退火温度750℃~800℃,保温4h。
将热轧退火好的板材进行2种处理方法,一是用厚度1mm,宽度200mm,长度不限的板材再进行冷轧加工,则不必再处理,进入下一道冷轧工序。二是用厚度1mm的板材进行工程应用时,则用剪板机进行裁剪,裁剪尺寸为厚度1mm,宽度50mm,长度200mm的板材,将剪裁好的NiTiVNd记忆合金板材进行真空中温时效处理,真空度5╳10-2,时效温度470℃~500℃,保温20~30min,将真空中温时效处理好的NiTiVNd记忆合金板材进行机械振动研磨处理,去除氧化皮。
采用本发明方法获得的NiTiVNd记忆合金板材,在热轧过程中不开裂。由于热轧过程采用了多次固溶处理加低温时效处理方法,以及退火处理,同时对NiTiVNd记忆合金板材进行了真空中温时效处理,所以获得的NiTiVNd记忆合金板材表现出良好的机械性能和优良的记忆效应,机械性能为σb = 987MPa,σ0.2=601MPa,δ=19.2%;优良的双程记忆效应为,循环到10次时双程记忆效应达到85%以上,循环到15次后双程记忆效应稳定在90%上,见图1。因此可根据实际要求用于工程等领域。
附图说明
图1 NiTiVNd记忆合金制成板材后的双程记忆效应
由图1 可以看出,采用本发明方法所制备出的NiTiVNd记忆合金热轧板材,具有优良的记忆效应。
具体实施方式
对尺寸为60mm×70mm×300mm的坯料,进行热轧,轧制温度为920℃~700℃。
板材热轧制过程如下:厚度×宽度
厚度60mm×宽度70mm-厚度42mm×宽度110mm,轧制温度为920℃-870℃;固溶温度为850℃~830℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
厚度42mm×宽度110mm-厚度26mm×宽度135mm,轧制温度为870℃-820℃;固溶温度为830℃~810℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
厚度26mm×宽度135mm-厚度15mm×宽度155mm,轧制温度为820℃-780℃;固溶温度为810℃~790℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
厚度15mm×宽度155mm-厚度9mm×宽度170mm,轧制温度为780℃-750℃;固溶温度为790℃~770℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
厚度9mm×宽度170mm-厚度5mm×宽度185mm,轧制温度为750℃-730℃;固溶温度为770℃~760℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
厚度5mm×宽度185mm-厚度2.8mm×宽度190mm,轧制温度为730℃-710℃;固溶温度为760℃~750℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
厚度2.8mm×宽度190mm-厚度1mm×宽度200mm,轧制温度为710℃-700℃;固溶温度为760℃~750℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min。
热轧结束后进行退火处理,退火温度750℃~800℃,保温4h。然后用剪板机进行裁剪,裁剪尺寸为厚度1mm,宽度50mm,长度200mm的板材,将剪裁好的NiTiVNd记忆合金板材进行真空中温时效处理,真空度5╳10-2,时效温度470℃~500℃,保温20~30min,将真空中温时效处理好的NiTiVNd记忆合金板材进行机械振动研磨处理,去除氧化皮。所获得的NiTiVNd记忆合金板材表现出良好的机械性能和优良的记忆效应,机械性能为σb = 987MPa,σ0.2=601MPa,δ=19.2%;优良的双程记忆效应为,循环到10次时双程记忆效应达到85%以上,循环到15次后双程记忆效应稳定在90%上,见图1。因此可根据实际要求用于工程等领域。
Claims (3)
1.一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法,其特征在于:对已制备的NiTiVNd记忆合金铸锭坯料进行920℃,12h的均匀化退火,用线切割方法去除氧化皮和冒口,再加热至900℃~920℃,在500T油压机上一次压制成型为尺寸60mm×70mm×300mm的坯料,然后进行热轧,轧制温度为920℃~700℃,热轧过程中要进行多次固溶处理加低温时效处理,固溶温度为850℃~750℃,保温50~60min后水淬,低温时效温度为150℃~250℃,保温20~30min;轧制后的最终尺寸为:厚度1mm,宽度200mm,长度不限,并进行退火处理,退火温度750℃~800℃,保温4h。
2.根据权利要求1所述一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法,用厚度1mm的板材进行工程应用时,用剪板机进行裁剪,裁剪尺寸为厚度1mm,宽度50mm,长度200mm的板材,将剪裁好的NiTiVNd记忆合金板材进行真空中温时效处理,真空度5╳10-2,时效温度470℃~500℃,保温20~30min,将真空中温时效处理好的NiTiVNd记忆合金板材进行机械振动研磨处理,去除氧化皮。
3.根据权利要求1、2所述一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法,获得的NiTiVNd记忆合金板材表现出良好的机械性能和优良的记忆效应,机械性能为σb = 987MPa,σ0.2=601MPa,δ=19.2%;优良的双程记忆效应为,循环到10次时双程记忆效应达到85%以上,循环到15次后双程记忆效应稳定在90%上。
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