[发明专利]一种CuAlMn低温记忆合金丝材加工方法

说明书

技术领域

本发明属于记忆合金技术领域，特指一种CuAlMn低温记忆合金丝材加工方法。

背景技术

近年来通过研究发现，CuAlMn是一种具有较好低温形状记忆效应的记忆合金。通过加入Mn，可以抑制高温β相在淬火时及淬火后的共析转变，降低β相的脆性，控制马氏体转变温度和有序化温度，以获得良好的低温形状记忆性能。通过调节合金成分和热处理方式，可以使该合金获得低温(100K以下)形状记忆效应。低温阀门(工作温度低于200K的阀门)是石油化工、空气分离、天然气等工业不可缺少的重要设备之一，其质量的优劣决定着能否安全、经济、持续地生产。低温阀门工作条件苛刻，其工作介质大部分为易燃、易爆、渗透性强的物质，最低工作温度可达4K，最高使用压力达10MPa。如果利用这种低温形状记忆合金制作控温阀，可以控制低温系统中的液氮流量，从而能够有效减少液氮的消耗量。本发明开发出一种CuAlMn低温记忆合金丝材加工方法。

发明内容

本发明的目的是开发出一种CuAlMn低温记忆合金丝材加工方法，其特征为：将成分为Al26-26.5％，Mn5-5.5％，复合稀土添加剂0.3-0.8％，其余为铜的材料在真空感应炉中进行熔炼。熔炼过程中，加入复合稀土0.3％-0.8％，熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820℃保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2-3mm，再锻造成30×30mm的棒材，锻造温度830℃-650℃，然后挤压成Φ6mm的线材，挤压温度为750℃-680℃，最后进行拉伸，拉伸成Φ0.5-2mm的丝材。

拉伸过程如下：将Φ6mm线材拉伸至Φ5mm，拉伸温度为700-650℃；将Φ5mm线材拉伸至Φ4mm，拉伸温度为650-600℃；将Φ4mm线材拉伸至Φ3mm，拉伸温度为600-550℃；将Φ3mm线材拉伸至Φ2mm，拉伸温度为550-500℃；将Φ2mm线材拉伸至Φ1mm，拉伸温度为500-450℃；将Φ1mm线材拉伸至Φ0.5mm，拉伸温度为470-420℃。

将拉伸成Φ0.5-2mm的丝材进行真空热处理，其具体工艺为：850℃保温30分钟后淬入室温油中，再进行150℃油中(保温30分钟)和50℃水中(保温15分钟)两级时效处理。此时CuAlMn低温记忆合金丝材的马氏体转变温度为100-180K，逆马氏体转变温度为120-200K。机械性能为，σ_b＝550-560MPa，σ_0.2＝300-310MPa，δ＝5.5-6.5％。

附图说明

图1CuAlMn低温记忆合金丝材

具体实施方式

实施例1

将成分为Al26％，Mn5％，复合稀土添加剂0.2％，其余为铜的材料在真空感应炉中进行冶炼。冶炼过程中，加入复合稀土添加剂0.2％，熔炼后浇注成直径为φ80×150mm的铸锭。退火处理是加热到820℃保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2-3mm，再锻造成30×30mm的棒材，锻造温度830℃-650℃，然后挤压成Φ6mm的线材，挤压温度为750℃-680℃，最后进行拉伸，拉伸成Φ0.5-2mm的丝材。

拉伸过程如下：将Φ6mm线材拉伸至Φ5mm，拉伸温度为700-650℃；将Φ5mm线材拉伸至Φ4mm，拉伸温度为650-600℃；将Φ4mm线材拉伸至Φ3mm，拉伸温度为600-550℃；将Φ3mm线材拉伸至Φ2mm，拉伸温度为550-500℃；将Φ2mm线材拉伸至Φ1mm，拉伸温度为500-450℃；将Φ1mm线材拉伸至Φ0.5mm，拉伸温度为470-420℃。

将拉伸成Φ0.5-2mm的丝材进行真空热处理，其具体工艺为：850℃保温30分钟后淬入室温油中，再进行150℃油中(保温30分钟)和50℃水中(保温15分钟)两级时效处理。此时CuAlMn低温记忆合金丝材的马氏体转变温度为180K±3K，逆马氏体转变温度为200K±3K。机械性能为，σ_b＝556.1MPa，σ_0.2＝301.8MPa，δ＝6.12％。

实施例2