[发明专利]一种具有负热膨胀性能的富钛含量钛镍合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有负热膨胀性能的富钛含量钛镍合金及其制备方法。该富钛含量钛镍合金的通式为Ti_100‑xNi_x，其中x为原子百分比，x＝42.0～46.0。制备时，以电解镍和海绵钛为原材料，按配比配料后，放置于真空电弧熔炼炉通有循环水冷却的铜坩埚中，在惰性气体的保护下进行反复熔炼；将熔炼好的钮扣状母合金放置于吸铸铜坩埚中并加热重熔，合金熔体在真空负压作用下被吸入到通有循环水冷却的吸铸铜模中，经快速凝固获得所需形状的合金；经过800℃～900℃退火处理后，制得具有稳定负热膨胀响应温度区间的钛镍合金材料，同时具有较高的强度和优异的线性超弹性。该钛镍合金材料适用于与正热膨胀材料进行复合。

主权项

1.一种具有负热膨胀性能的富钛含量钛镍合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)按照钛与镍的原子百分比66.0％～50.0％：34.0％～50.0％称量海绵钛与电解镍；所述的海绵钛与电解镍的有效成分分别为99.7％和99.8％；(2)将称量好的海绵钛与电解镍放置在熔炼炉的坩埚中，封闭熔炼炉，抽真空，控制真空度高于6.0×10^‑3Pa；(3)达到真空度后，充入惰性气体作为熔炼保护气体，通过电弧熔炼法将原材料熔化，待合金冷却后，将所得母合金翻转并引弧重熔，如此反复熔炼至少3次，每次至少60s，得到母合金铸锭；(4)加大熔炼炉中的惰性气体气压至0.03～0.05MPa，升高熔炼电流至150～200A，开启吸铸阀，利用真空负压将液态母合金吸入到吸铸模具中，经快速凝固后获得所需形状的钛镍合金；(5)将快速凝固所得钛镍合金封入通有惰性气体保护的石英管中进行800℃～900℃的退火热处理，热处理时间至少1h；得具有负热膨胀性能的富钛含量钛镍合金，该富钛含量钛镍合金的通式为Ti_100‑xNi_x，其中x为原子百分比，x＝42.0～46.0。