[发明专利]一种具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金及其制备方法

权利要求书

1.一种具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金，其特征在于：所述钛锆铌钽形状记忆合金的各成分按照原子百分比由20％的锆、10％的铌、2～4％的钽和余量的钛组成，并且上述各成分的含量之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金，其特征在于：该钛锆铌钽形状记忆合金为Ti-20Zr-10Nb-2Ta。

3.根据权利要求1所述的一种具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金，其特征在于：该钛锆铌钽形状记忆合金为Ti-20Zr-10Nb-4Ta。

4.根据权利要求1所述的一种具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金，其特征在于：所述钛锆铌钽形状记忆合金在-196～135℃之间331℃的范围内具有超弹性，最大室温超弹性为4.9％，50℃时超弹性最大，达到5.0％，屈服强度为294～649MPa，抗拉强度为637～1154MPa，室温弹性模量为45～55GPa，延伸率为8～12％。

5.一种具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：使用纯度99.7％的海绵钛颗粒、纯度99.7％海绵锆颗粒、纯度99.9％的中间合金Nb-Ti屑、纯度99.9％的中间合金Nb-Ta屑为原料，按照2～4at.％Ta、20at.％Zr、10at.％Nb，其余为Ti的成分配比，准备各原料；

第二步：将所有原料混合均匀后，采用冷等静压的方法压制成棒料，再进行真空除气；

第三步：将真空除气后的棒料在真空自耗电弧炉内焊接成一次自耗电极并进行真空自耗电弧熔炼，得到铸锭；

第四步：将铸锭放在真空热处理炉内进行800～1000℃、6～8小时均匀化处理，进一步消除成分偏析；

第五步：对均匀化处理后的铸锭进行锻造，消除铸造缺陷，同时细化晶粒，提高材料综合力学性能；

第六步：采用线切割法沿横截面将锻造后的铸锭切薄板并进行冷轧,变形量不小于75％；

第七步：对冷轧后的板材加热到600℃，保温30分钟，然后进行空冷或者水中淬火，即得到具有宽温域超弹性的钛锆铌钽形状记忆合金。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：第二步中冷等静压压力为280MPa，保压时间为10分钟；真空除气温度为750℃，保温时间为5分钟，真空度为5×10^-3Pa。