[发明专利]TiNiNb合金定向约束真空热处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理方法。

背景技术

记忆合金连接紧固件工作的基本原理是基于记忆合金的形状记忆效应，即记忆合金构件发生形状恢复时，利用被连接件或被紧固件对其进行位移限制，以致构件行状无法达到自由恢复时的尺寸，从而导致记忆合金连接或紧固件对被连接件或紧固件产生一定的连接或紧固力。记忆合金连接紧固件包括记忆合金管接头、记忆合金紧固圈及记忆合金金谷铆钉等，在航空航天、海军舰艇、石油以及空间狭小和密集管路等领域具有广阔的应用空间。记忆合金包括TiNi基、Cu基和Fe基等众多体系，其中具有宽滞后效应、可室温存储运输及良好力学性能的TiNiNb形状记忆合金是作为连接紧固件的首选材料。但是随着科技进步的发展，TiNiNb形状记忆合金恢复率和恢复力有待提高。

发明内容

本发明的目的是为了提高TiNiNb形状记忆合金恢复率和恢复力，提供了一种TiNiNb合金定向约束真空热处理的方法。

TiNiNb合金定向约束真空热处理的方法如下：

将TiNiNb合金在真空度为10^-3～10^-5Pa、温度为300℃～550℃、约束应力200MPa～600MPa、约束应变5％～10％的条件下，热处理0.5h～2h，即完成TiNiNb合金定向约束真空热处理。

本专利提出采用定向真空热处理技术提高TiNiNb记忆合金的连接恢复特性，以满足对连接紧固件提出的更高要求。定向真空热处理即真空热处理过程中对TiNiNb形状记忆合金施加恒定应力或恒定应变，在合金内部形成规则位错组态，合适密度和规则组态的位错可强化固相进一步提高恢复率和恢复力。本专利主要涉及定向真空热处理的技术主要包括定向约束的方式(约束应变和约束应力)、热处理的温度和时间。

采用本发明的方法热处理后TiNiNb合金恢复率可达82％～84％，恢复力可为494MPa～500MPa。

附图说明

图1是采用实验一的热处理方法约束应力对TiNiNb合金恢复率的影响规律曲线；

图2是采用实验一的热处理方法约束应力对TiNiNb合金恢复力的影响规律曲线；

图3是采用实验二的热处理方法热处理温度对TiNiNb合金恢复率的影响规律曲线；

图4是采用实验二的热处理方法热处理温度对TiNiNb合金恢复力的影响规律曲线；

图5是采用实验三的热处理方法热处理时间对TiNiNb合金恢复率的影响规律曲线；

图6是采用实验三的热处理方法热处理时间对TiNiNb合金恢复力的影响规律曲线；

图7是采用实验四的热处理方法约束应变对TiNiNb合金恢复率的影响规律曲线；

图8是采用实验四的热处理方法约束应变对TiNiNb合金恢复力的影响规律曲线；

图9是采用实验五的热处理方法热处理温度对TiNiNb合金恢复率的影响规律曲线；

图10是采用实验五的热处理方法热处理温度对TiNiNb合金恢复力的影响规律曲线；

图11是采用实验六的热处理方法热处理时间对TiNiNb合金恢复率的影响规律曲线；

图12是采用实验六的热处理方法热处理时间对TiNiNb合金恢复力的影响规律曲线。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式中TiNiNb合金定向约束真空热处理的方法如下：将TiNiNb合金在真空度为10^-3～10^-5Pa、温度为300℃～550℃、约束应力200MPa～600MPa、约束应变5％～10％的条件下，热处理0.5h～2h，即完成TiNiNb合金定向约束真空热处理。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是在真空度为10^-4Pa的条件下热处理。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是在温度为350℃～500℃的条件下热处理。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是在温度为400℃的条件下热处理。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是在约束应力250MPa～550MPa的条件下热处理。其它与具体实施方式一相同。