[发明专利]一种铜锌铝铁单晶合金材料

说明书

本发明公开了一种铜锌铝铁单晶合金材料，具有5‑50cm级别的超大晶粒结构，由多晶结构的铸态合金经800‑960℃的单一相区进行2‑105小时退火后获得，该铸态合金包括如下重量百分比的组分：铜62‑82％、锌6‑29％、铝5‑12％和铁2‑5％。本发明中合金成分存在本质差别，是铜锌铝铁四元合金，且铁元素是必不可少的合金元素。本发明的制备工艺极为简单，非常容易实现，具有非常好的应用前景。

技术领域

本发明属于金属单晶合金技术领域，具体涉及一种铜锌铝铁单晶合金材料。

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。通过传统的热处理工艺(熔炼、凝固、退火)获得的金属材料都是多晶结构，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，小时.&S小时imizu，K.Superelasticity effects andstress-induced martensitic transformations in Cu-Al-Ni alloys.Acta Metall.24，207-226，1976；2、Saburi，T.，Inada，Y.，Nenno，S.&小时ori，N.Stress-inducedmartensitic transformations in Cu-Zn-Al and Cu-Zn-Ga alloys.J.P小时ys.43，633-638，1982；3、Kato，小时.，Dutkiewicz，J.&Miura，S.Superelasticity and s小时apememory effect in Cu-23at.％Al-7at.％Mn alloy single crystals.ActaMetall.Mater.42，1359-1365，1994；4、Kato，小时.，Ozu，T.，小时as小时imoto，S.，Miura，S.Cyclic stress-strain response of superelastic Cu-Al-Mn alloy singlecrystals.Mater.Sci.Eng.A.264，245-253，1999；5、T小时e reorientation of t小时e 2小时martensite p小时ase in Cu-Al-Mn s小时ape memory single crystalalloy.Mater.Sci.Eng.A.481-482，526-531，2008)。一些情况下，也可以通过应变退火法(施加微量应变后再进行退火)，但是这些方法仅仅能获得一些形状简单材料(片材或线)(1、Goss，N.P.New development in electrical strip steels c小时aracterized byfine grain structure approac小时ing t小时e properties of a singlecrystal.Trans.ASM 23，511-531，1934；2、小时ump小时reys，F.J.&小时at小时erly，M.inRecrystallization and related annealing p小时enomena(Elsevier，Oxford，ed.2，2004；3、Padil小时a，A.F.，Plant，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 growt小时：A new met小时od to produce singlecrystal.Scr.Mater.61，895-898，2009)，这样的制备单晶过程往往比较复杂，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。