[发明专利]一种提高冷热循环下相变点稳定性的铜锌铝记忆合金

摘要

一种能提高冷热循环下相变点稳定性的铜锌铝形状记忆合金，属于铜基记忆合金制备技术领域，其特征为：以25-26wt%Zn、3.5-4wt%Al、0.2-1.0wt%复合添加剂、余量是Cu为原料在中频感应熔炼炉中熔炼，在1280-1300℃浇注成直径为φ80×150mm的铸锭，铸锭的退火处理是加热到820-840℃保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2-3mm的脱锌层，再将铸锭在820-840℃保温2小时后锻打成40×40mm的棒材。最后进行油淬加时效，即830-850℃保温2小时淬入室温机油中，然后在预先准备好的沸水中保温0.5小时后取出空冷至室温。对其制备的试样进行相变点的测试。

主权项

一种提高冷热循环下相变点稳定性的铜锌铝记忆合金，其特征为：以电解铜、锌锭0号、工业铝锭A00号、复合添加剂，其中：Ni8～12 wt％、Ti8～12 wt％、Ce7～10wt％、La7～10wt％、V6～9wt％、Ba6～9wt％、Zr5～7wt％、Tb 4～6wt％、Nd 4～6wt％、Pr 2～4wt％、B2～4wt％、余为Cu，为原料，即Zn25‑26wt%、Al3.5‑4wt%、复合添加剂0.2‑1.0wt%、余量是Cu的比例称重后在中频感应熔炼炉中熔炼；熔炼工艺为：先加入预热过的电解铜、锌锭、铝锭、复合添加剂，熔化期间要加入合金重量0.2%的硼砂；待材料全部熔化后，升温至1280‑1300℃浇注成直径为φ80×150mm的铸锭；退火处理是加热到820‑840℃保温24小时后随炉冷却，然后去除表面2‑3mm的脱锌层，再将铸锭在820‑840℃保温2小时后锻打成40×40mm的棒材；最后进行热处理：油淬加时效，即830‑850℃保温2小时淬入室温机油中，然后在预先准备好的沸水中保温0.5小时后取出空冷至室温；该方法制备的铜锌铝记忆合金相变点稳定性得到显著提高；将棒材加工成国家标准试棒，室温拉伸力学性能测试在WE‑10型液压式拉伸实验机上进行，经该工艺方法处理后测得记忆合金抗拉强度695.5MPa，伸长率9.5%，布氏硬度186HB；再在棒材上取样，通过线切割加工出冷热循环试样，冷热循环试样最终尺寸为长40 mm 、宽10 mm 、高5mm；采用电阻炉加热自约束冷热循环试验机进行冷热循环试验；板状试样装卡在立方卡具的四个侧面，保证每块试样的加热与冷却位置一致，通过传动装置上下垂直运动，从而达到试样加热以及冷却的自动化完成；采用设时自控，热电偶测量并控制温度，试样在室温20℃至300℃、400℃、500℃之间进行加热与冷却的热循环，采用计数器进行自动计数，调整并保持炉温准确，水温20℃流动自来水；快速加热试样，加热、冷却一次作为一个循环，每次循环加热时间为120s，入水冷却时间为15s，直至预定循环次数；每循环设定次数，取下试样，抛光去除表面氧化膜，测试合金试样的相变点，包括马氏体相变转变开始温度M_s、马氏体相变转变结束温度M_f、马氏体逆相变转变开始温度A_s和马氏体逆相变转变结束温度A_f。