[发明专利]一种NiTiCu形状记忆合金板材的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及形状记忆合金技术领域，特别涉及一种NiTiCu形状记忆合金板材的加工方法。

背景技术

在NiTi形状记忆合金中加入铜元素，使合金相变滞后明显变窄，而且能抑制相变温度对成分的敏感性。参考文献[1](F.J.Gil，E.Solano，J.E.Engel，A.Mendoza，J.A.Planell.Microstructural，mechanical and citotoxicity evaluation of differentNiTi and NiTiCu shape memory alloys.Journal of Materials Science：Materials inMedicine，November.15-11，2004:1181~1185.)指出，与NiTi二元形状记忆合金相比，NiTiCu形状记忆合金一般用于对温度场响应比较迅速的场合，适合用做感温驱动元件。参考文献[2](D.A.Miller，D.C.Lagoudas.Thermomechanical characterization of NiTiCu and NiTi SMAactuators：influence of plastic strains.Smart Materials and Structures，October.9-5，2000:640~645.)对NiTiCu作为驱动元件的热机械特性进行了深入的研究，他采用四种不同的加载方式(1)奥氏体态弹性—塑性加载；(2)应力诱发马氏体态加载；(3)马氏体态弹性—形变孪晶—塑性加载；(4)恒定应力下的热诱发相变。研究发现，在第三种情况下NiTiCu具有较好的双程应变量。

铜元素的添加使NiTiCu形状记忆合金具有不同于NiTi形状记忆合金的新特点，Cu的加入使NiTi基形状记忆合金热滞减小很多，马氏体相变温度更加稳定，具有稳定的应力—应变超弹性曲线，低的马氏体屈服强度，因此，使得NiTiCu形状记忆合金在生物医学和工程等领域具有广泛的应用前景，特别是利用NiTiCu窄滞后的特点，制作温度场响应比较迅速的感温驱动元件有其重要意义，生物医学工程和感温驱动元件上NiTiCu形状记忆合金用的最多的就是板材。

本发明针对这一问题，开发了一种NiTiCu形状记忆合金板材的加工方法。

发明内容

本发明的目的提供一种NiTiCu形状记忆合金板材的加工方法。

本发明具体的技术方案为，对已制备的NiTiCu形状记忆合金坯料进行深加工，以满足工程等领域的需求。其特征在于：将NiTiCu形状记忆合金坯料去除氧化皮，进行锻造，锻造温度为920℃-750℃，锻造最终尺寸为厚度40mm×宽度40mm×长度500mm；轧制温度为920℃-700℃，轧制过程中要进行退火处理，退火处理的温度为650℃-800℃，轧制后的最终尺寸为：厚度1-3mm，宽度130—160mm，长度不限。

采用本发明方法获得NiTiCu形状记忆合金板材后，可根据实际要求用于工程等领域，其产品表现出优良的形状记忆效应(恢复率)。

附图说明

图1 NiTiCu形状记忆合金制成板材后的双程记忆恢复率

由图1可以看出，采用本发明方法所制备出的NiTiCu形状记忆合金板材，具有优良的形状记忆效应(恢复率)。

具体实施方式

实施例1

将NiTiCu形状记忆合金坯料去除氧化皮，进行锻造，锻造开始温度为920℃，终锻温度为750℃，锻造最终尺寸为厚度40mm×宽度40mm×长度500mm，在该温度下锻造的组织均匀致密度良好，不开裂，不起皮。

板材轧制过程如下：厚度×宽度

厚度40mm×宽度40mm—厚度30mm×宽度55mm轧制温度为920℃-890℃；

厚度30mm×宽度55mm—厚度25mm×宽度70mm轧制温度为890℃-860℃，退火处理800℃-760℃；

厚度25mm×宽度70mm—厚度20mm×宽度80mm轧制温度为860℃-830℃；

厚度20mm×宽度80mm—厚度15mm×宽度100mm轧制温度为830℃-800℃，退火处理760℃-720℃；

厚度15mm×宽度100mm—厚度10mm×宽度115mm轧制温度为800℃-770℃；

厚度10mm×宽度115mm—厚度6mm×宽度135mm轧制温度为770℃-740℃，退火处理720℃-680℃；