[发明专利]一种高Zr含量Ti50.5‑xNi49.5Zrx三元合金粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金粉末的制备方法。

背景技术

三元形状记忆合金TiNiZr具有高相变点，在机械性能、耐蚀性、耐磨性、高阻尼性、形状记忆效应和超弹性都表现出了优异的性能。TiNiZr合金粉，作为新一代高相变三元形状记忆合金TiNiZr材料的主要原料，具有成分稳定，纯度高，晶粒尺寸可控的特点。

机械合金化制备多元合金粉体材料应用非常广泛，其中以球磨技术比较具有代表性。球磨使得两种或两种以上的金属粉末颗粒的大小在外部能量激励下发生了改变，一般可以将几种原料粉末在机械外力作用下使得颗粒破碎，通过不断的断裂焊合过程使得合金粉末的颗粒直径发生变化，各种原子在球磨过程中相互扩散，互相固溶。但是球磨过程中各种参数的选择比如球磨机方式、球料比、球磨速度、球磨时间、过程控制剂及气体环境等但都会影响合金化过程的，进而影响最后合金粉末的性能。

近年来，制备TiNiZr合金中Zr的原子含量最多达到25％(HSIEH S F,WU S K.Materials characterization,1998,41(4):151-162.)，很少有通过机械合金化来制备更高Zr含量的方法。高Zr含量的Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末能够促进最后形成的三元形状记忆合金相变温度提高，如何制定出合适的球磨工艺来制备出含高Zr含量的Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末非常必要。

发明内容

本发明要解决现有方法制备TiNiZr合金效率低、工艺复杂，且Zr含量低的技术问题，而提供一种高Zr含量Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末的制备方法。

一种高Zr含量Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、按照Ti、Ni和Zr的原子比为(50.5-X)∶49.5∶X，称取Ti粉、Ni粉和Ti₁₀Zr₉₀合金粉，其中20≤X≤35；

二、将步骤一称取的Ti粉、Ni粉和Ti₁₀Zr₉₀合金粉混合均匀放入球磨罐中，再加入硬脂酸和磨球，然后抽滤真空3次，再充入氩气；

三、将步骤二处理的球磨罐装入行星式球磨机中，进行球磨，控制每正反转10～30min，再空冷10～20min，球磨机转速为250rpm～450rpm，球磨时间为6～60h，制得一种高Zr含量Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末。

本发明的有益效果是：

(1)、本发明方法成本低，效率高，工艺简单，具有产量高，及良好的产业化前景；

(2)、本发明方法可以制备常规方法难以获得的高熔点金属或合金材料以及那些不能参与化学反应的粉末；

(3)、本发明方法可以精确控制成分，使成分稳定，能制备出具有特定成分含量的物质，尤其是制备出含高Zr含量的Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末。

本发明用于制备高Zr含量Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末。

附图说明

图1为实施例一制得的Ti_30.5Ni_49.5Zr₂₀三元合金粉末表面形貌图；

图2为实施例二制得的Ti_20.5Ni_49.5Zr₃₀三元合金粉末表面形貌图；

图3为实施例三制得的Ti_15.5Ni_49.5Zr₃₅三元合金粉末表面形貌图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式一种高Zr含量Ti_50.5-xNi_49.5Zr_x三元合金粉末的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：