[发明专利]一种高纯钛镍铜形状记忆合金铸锭的制备方法

说明书

本发明公开了一种高纯钛镍铜形状记忆合金铸锭的制备方法，涉及形状记忆合金制备技术领域，通过将原料依次进行筛选、清洗、烘干，其中，所述原料包括海绵钛颗粒、电解镍颗粒、高纯铜颗粒和磷铜中间合金；将烘干后的所述原料进行称量之后，在熔炼炉中按照第一预设条件依次进行铺料；根据真空感应熔炼技术开始进行熔炼，其中，所述熔炼过程包括送电、除气、精炼、浇注；采用热等静压方法并按照第二预设条件对浇注后的铸锭进行后处理；将后处理之后的铸锭依次进行探伤、切冒口和底垫，并获得高纯钛镍铜铸锭。达到了铸锭制备简便，杂质元素O含量可控且较低，O元素含量稳定性好，晶粒组织细小、冶金缺陷大大减少的技术效果。

技术领域

本发明属于形状记忆合金制备技术领域，尤其涉及一种高纯钛镍铜形状记忆合金铸锭的制备方法。

背景技术

钛镍铜形状记忆合金是在钛镍形状记忆合金的基础上部分Cu原子替代Ni原子而获得的一种形状记忆合金。由于具有较小的加载平台应力及持久稳定的恢复力，近年来在航天航空、生物医疗领域内得到了较为广泛的应用。

但因为其成分波动(Ni原子及替代Ni原子的Cu原子含量)的敏感性，尤其是同批次材料杂质元素(O、C、N元素)含量稳定性对其性能的影响较大。故在生产加工过程中，控制主元素及杂质元素含量成为熔炼形状记忆合金铸锭的关键技术。现有技术对杂质元素C、N元素的控制较为理想，但对O元素的控制较为欠缺，尤其是钛镍铜形状记忆合金中Cu元素的加入采用无氧铜或高纯铜的方式直接加入，熔炼时极少考虑炉内气氛中的O元素及无氧铜或高纯铜表面氧化的O元素含量，再者熔炼工艺操作中又极少采用除氧的措施，所以对于铸锭O元素的含量控制很被动，对于同批次铸锭杂质元素含量的控制在一定范围内是随机的，极有可能超出标准的限定。同时，目前制备的形状记忆合金铸锭均采取熔炼后均一化的处理方式(850～880℃×6～8h)，对熔炼后获得的粗大晶粒组织处理有限，后期加工的提升效果不明显且不能更好的消除熔炼形成的冶金缺陷(气孔、疏松等)，不仅形成后期加工隐患且由于切除冒口量大而增加了成本。

发明内容

本申请实施例通过提供一种高纯钛镍铜形状记忆合金铸锭的制备方法，解决了现有技术中的无法降低铸锭中O元素的含量，对熔炼后获得的粗大晶粒组织处理有限，不能更好的消除熔炼形成的冶金缺陷的技术问题，达到了铸锭制备简便，杂质元素O含量可控且较低，O元素含量稳定性好，晶粒组织细小、冶金缺陷大大减少的技术效果。

本发明实施例提供了一种高纯钛镍铜形状记忆合金铸锭的制备方法，包括：步骤1：将原料依次进行筛选、清洗、烘干，其中，所述原料包括海绵钛颗粒、电解镍颗粒、高纯铜颗粒和磷铜中间合金；步骤2：将烘干后的所述原料进行称量之后，在熔炼炉中按照第一预设条件依次进行铺料；步骤3：根据真空感应熔炼技术开始进行熔炼，其中，所述熔炼过程包括送电、除气、精炼、浇注；步骤4：采用热等静压方法并按照第二预设条件对浇注后的铸锭进行后处理；步骤5：将后处理之后的铸锭依次进行探伤、切冒口和底垫，并获得高纯钛镍铜铸锭。

优选的，在所述步骤1中，还包括：在原料筛选过程中，所述海绵钛颗粒满足第一粒度范围、所述电解镍颗粒和高纯铜颗粒满足第二粒度范围、所述磷铜中间合金满足第三粒度范围。

优选的，所述第一粒度范围为3～12.7mm。

优选的，所述第二粒度范围小于或等于10×10mm。

优选的，所述第三粒度范围为5～10mm。

优选的，在所述步骤2中，所述第一预设条件具体为：将所述海绵钛颗粒、电解镍颗粒混合均匀之后等分为三等份；将高纯铜颗粒、磷铜中间合金混合均匀之后等分为二等份。