[发明专利]一种隧道排烟防火阀专用记忆合金及其制备方法

说明书

本发明属于记忆合金加工技术领域，公开了一种隧道排烟防火阀专用记忆合金及其制备方法。其组分按重量百分比为：镍14.5％，钯35.2％，钛49.6％，其余为铜。其制备流程为：混料、压坯、SHS合成。本发明方法制备周期仅需数分钟到数十分钟，制得合金相变温度230℃～250℃，其完全可恢复应变可达4％左右，适用于隧道火灾消防领域。

技术领域

本发明属于记忆合金加工技术领域，尤其涉及一种隧道排烟防火阀专用记忆合金及其制备方法。

背景技术

形状记忆合金是一种新型功能性材料，具有形状记忆效应和超弹性，并广泛应用于各种领域。NiTi基形状记忆合金由于具有优良的耐腐蚀性和记忆效应，在应用前景上有很大的开发价值。为了拓宽NiTi合金的应用范围，通常添加其它元素获得优良特性。在NiTi记忆合金中添加Pd元素，可使合金相变点温度在200℃-500℃范围内，此种合金适合在高温环境下使用。Cu元素的添加使相变滞后温度变窄，马氏体相变温度更加稳定，且能抑制相变温度对成分的敏感性。

NiTi合金的制备方法有很多。熔铸法就是将块状原料熔融，通过原料元素相互扩散，生成金属间化合物，再铸造成型的方法。此方法工序长、能耗大、加工困难。粉末冶金法用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作原料经成型和烧结制造金属材料，复合材料及各种类型制品的方法。此方法生成周期长、能耗大、工艺复杂，产物氧含量高、加工塑性差。

自蔓延高温合成(Self-PropagatingHigh-TemperatureSynthesis，简称(SHS)技术，也称燃烧合成(CombustionSynthesis，简称CS)，是前苏联发展起来的一种材料合成与制备技术。自蔓延高温合成过程迅速，金属间化合物形成和熔化主要靠自身放出的热量所提供，因此能耗低。且对气氛的要求不是很高，制备的产品纯度高，可获得致密的NiTi合金。所使用的设备比较简单，投资少。

综上所述，现有技术存在的问题是：

传统制备方法有一些共同的缺点，即所用设备较大，成本高，生产周期长，一定意义上阻碍了NiTi形状记忆合金的进一步推广应用；熔铸法由于使用的是块状原料，成分难以精确控制，易产生偏析，影响材料的加工和使用性能，往往要通过多次熔炼和高温均匀化处理来改善铸锭的性能；粉末冶金法在制备过程中粉末不可避免地会被污染，导致烧结坯氧含量高，加工塑性差，并且在烧结过程中，烧结温度一般要高于1215K，以制得较均匀的NiTi合金，但温度过高又不能保证压坯形状完整性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种隧道排烟防火阀专用记忆合金及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种隧道排烟防火阀专用记忆合金的制备方法，所述隧道排烟防火阀专用记忆合金的制备方法以NiTiPdCu为原料，相变温度230℃～250℃，采用SHS制得隧道排烟防火阀专用记忆合金。

本发明的另一目的在于提供一种隧道排烟防火阀专用记忆合金的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一，按重量百分比称取镍14.5％、钯35.2％、钛49.6％，其余为铜；

步骤二，将称取的镍、钯、钛、铜混合放入陶瓷罐，加入陶瓷球，持续充入氩气2分钟～3分钟，在行星式球磨机上进行混料；

步骤三，将混合均匀的原料倒入圆柱形的钢制模具中，放进压力机在100MPa～200MPa的压力下进行压坯；

步骤四，将压制成型的试样放在反应室中电阻炉内,抽真空后充入氩气，气氛流量为30ml/min，反复洗气，采用温度950℃～1000℃，以20℃/min～30℃/min加热速度进行加热，当电阻炉出气口冒出大量白烟，温度记录仪显示的试样加热曲线出现峰值，此时突变温度在1300℃，然后关掉加热电源，反应完成后通入氩气使试样以200℃/S快速冷却。