[发明专利]一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法

说明书

技术领域

本发明属于记忆合金技术领域，特指一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法。

背景技术

NiTi记忆合金是一种新型的金属功能材料，具有优良的记忆效应，因此，是工程领域一种理想的功能材料。然而二元NiTi记忆合金已不能满足工程领域的应用要求，一是二元NiTi记忆合金相变滞后大（30℃），二是逆相变结束温度高，增加Ni含量可以降低逆相变结束温度，但加工性能大大下降。对于在工程领域应用记忆合金的超弹性，要求记忆合金的逆相变结束温度（Af）在－15℃以下，此时合金逆相变开始温度（As）在－45℃以下，这样无论是南方还是北方都可以保证记忆合金不变形，始终处于超弹性状态。因此人们开始考虑在二元合金的基础之上添加第三元素，但这种技术的产业化应用仍然存在诸多技术难题，主要是深加工方面难度较大，特别是板材热轧过程中有加工硬化问题，导致板材在热轧过程中开裂。

本发明针对这一问题，开发出一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法。经过查询，未见有相关专利发表。

发明内容

本发明开发出一种NiTiVNd记忆合金热轧板材制备方法，其特征在于：对已制备的NiTiVNd记忆合金铸锭坯料进行920℃，12h的均匀化退火，用线切割方法去除氧化皮和冒口，再加热至900℃～920℃，在500T油压机上一次压制成型为尺寸60mm×70mm×300mm的坯料，然后进行热轧，轧制温度为920℃～700℃，热轧过程中要进行多次固溶处理加低温时效处理，固溶温度为850℃～750℃，保温50～60min后水淬，低温时效温度为150℃～250℃，保温20～30min。轧制后的最终尺寸为：厚度1mm，宽度200mm，长度不限，并进行退火处理，退火温度750℃～800℃，保温4h。

将热轧退火好的板材进行2种处理方法，一是用厚度1mm，宽度200mm，长度不限的板材再进行冷轧加工，则不必再处理，进入下一道冷轧工序。二是用厚度1mm的板材进行工程应用时，则用剪板机进行裁剪，裁剪尺寸为厚度1mm，宽度50mm，长度200mm的板材，将剪裁好的NiTiVNd记忆合金板材进行真空中温时效处理，真空度5╳10^－2，时效温度470℃～500℃，保温20～30min，将真空中温时效处理好的NiTiVNd记忆合金板材进行机械振动研磨处理，去除氧化皮。

采用本发明方法获得的NiTiVNd记忆合金板材，在热轧过程中不开裂。由于热轧过程采用了多次固溶处理加低温时效处理方法，以及退火处理，同时对NiTiVNd记忆合金板材进行了真空中温时效处理，所以获得的NiTiVNd记忆合金板材表现出良好的机械性能和优良的记忆效应，机械性能为σ_b ＝ 987MPa，σ_0.2＝601MPa，δ＝19.2%；优良的双程记忆效应为，循环到10次时双程记忆效应达到85%以上，循环到15次后双程记忆效应稳定在90%上，见图1。因此可根据实际要求用于工程等领域。

附图说明

图1 NiTiVNd记忆合金制成板材后的双程记忆效应

     由图1 可以看出，采用本发明方法所制备出的NiTiVNd记忆合金热轧板材，具有优良的记忆效应。

具体实施方式

对尺寸为60mm×70mm×300mm的坯料，进行热轧，轧制温度为920℃～700℃。

板材热轧制过程如下：厚度×宽度

厚度60mm×宽度70mm－厚度42mm×宽度110mm，轧制温度为920℃-870℃；固溶温度为850℃～830℃，保温50～60min后水淬，低温时效温度为150℃～250℃，保温20～30min。

厚度42mm×宽度110mm－厚度26mm×宽度135mm，轧制温度为870℃-820℃；固溶温度为830℃～810℃，保温50～60min后水淬，低温时效温度为150℃～250℃，保温20～30min。

厚度26mm×宽度135mm－厚度15mm×宽度155mm，轧制温度为820℃-780℃；固溶温度为810℃～790℃，保温50～60min后水淬，低温时效温度为150℃～250℃，保温20～30min。

厚度15mm×宽度155mm－厚度9mm×宽度170mm，轧制温度为780℃-750℃；固溶温度为790℃～770℃，保温50～60min后水淬，低温时效温度为150℃～250℃，保温20～30min。