[发明专利]一种铜铝锰基单晶合金材料有效

专利信息
申请号: 201810022365.2 申请日: 2018-01-10
公开(公告)号: CN108277535B 公开(公告)日: 2019-07-23
发明(设计)人: 杨水源;陈信任;池梦媛;王翠萍;刘兴军;张锦彬;黄艺雄 申请(专利权)人: 厦门大学
主分类号: C30B29/52 分类号: C30B29/52;C30B1/02;C22C9/01;C22C9/05
代理公司: 厦门市首创君合专利事务所有限公司 35204 代理人: 张松亭;姜谧
地址: 361000 *** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 可选 合金 单晶合金材料 铸态合金 铜铝锰 析出相 退火 金属 高温热处理 决定性因素 重量百分比 晶粒 单晶合金 多晶结构 高度有序 金属元素 晶粒结构 相分离
【说明书】:

发明公开了一种铜铝锰基单晶合金材料,具有厘米级别的超大晶粒结构,由多晶结构的铸态合金经800~950℃的单一相区进行1~30h的退火后获得,该铸态合金包括如下重量百分比的组分:铜70~82%,铝10~16%,锰5~12%,可选金属0.2~3%。本发明中铝含量在10%~16%之间,所获得单晶合金具有高度有序的Heusler‑L21(Cu2AlMn)结构,此外,本发明中可选金属的添加导致合金发生相分离现象,故合金中除了L21相外,还存在非常细小的富可选金属元素的析出相,该种析出相的存在是促使合金在高温热处理时形成超大晶粒决定性因素。

技术领域

本发明属于金属单晶合金技术领域,具体涉及一种铜铝锰基单晶合金材料。

背景技术

单晶合金通常具有比多晶合金更为优异的力学和功能特性,因此具有广阔的应用前景。金属材料通过传统的热处理工艺(熔炼、凝固、退火)都是多晶结构,其块材单晶合金往往只能通过一些特殊的设备和工艺才能获得,比如定向凝固工艺(1、Otsuka,K.,Wayman,C.M.,Nakai,K.,Sakamoto,H.&Shimizu,K.Superelasticity effects and stress-induced martensitic transformations in Cu-Al-Ni alloys.Acta Metall.24,207-226,1976;2、Saburi,T.,Inada,Y.,Nenno,S.&Hori,N.Stress-induced martensitictransformations in Cu-Zn-Al and Cu-Zn-Ga alloys.J.Phys.43,633-638,1982;3、Kato,H.,Dutkiewicz,J.& Miura,S.Superelasticity and shape memory effect in Cu-23at.%Al-7at.%Mn alloy single crystals.Acta Metall.Mater:42,1359-1365,1994;4、Kato,H.,Ozu,T.,Hashimoto,S.,Miura,S.Cyclic stress-strain response ofsuperelastic Cu-Al-Mn alloy single crystals.Mater.Sci.Eng.A.264,245-253,1999;5、The reorientation of the 2H martensite phase in Cu-A1-Mn shape memorysingle crystal alloy.Mater.Sci.Eng.A.481-482,526-531,2008)。一些金属材料在经过宏观变形后退火或动态再结晶时会发生晶粒异常长大现象,从而可以获得单晶材料,但是这些方法仅仅能获得一些形状简单的片材或者线材(1、Goss,N.P.New development inelectrical strip steels characterized by fine grain structure approaching theproperties of a single crystal.Trans.ASM 23,511-531,1934;2、Humphreys,F.J.&Hatherly,M.in Recrystallization and related annealing phenomena(Elsevier,Oxford,ed.2,2004;3、Padilha,A.F.,Plaut,R.L.& Rios,P.R.Annealing of cold-workedaustenitic stainless steels.ISIJ Int.43,135-143,2003;4、Ciulik,J.&Taleff,E.M.Dynamic abnormal grain growth:A new method to produce singlecrystal.Scr.Mater.61,895-898,2009),而且过程比较复杂,工艺繁琐,成本高,且不能获得块材的单晶材料,故不利于实际应用。

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