[发明专利]一种高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练方法

说明书

本发明涉及一种高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练方法，包括以下步骤，将镍钛合金进行退火处理；将退火处理后的镍钛合金弯曲于约束模具中进行约束时效处理；将约束时效处理后的镍钛合金进行无约束时效处理，无约束时效处理温度低于约束时效处理温度；将无约束时效处理后的镍钛合金进行淬火工艺，完成高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练。通过本发明的训练方法，使得镍钛条片的应用温度限制降低，极大地提高了应用效率。后续用于调节应用温度的无应力时效处理免去了需要约束的繁琐步骤，并且由于引入了内应力场导致韧性变差，避免了重新放入模具时可能发生镍钛条片断裂的情况。由于不需要模具而降低了成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及形状记忆合金技术领域，特别是涉及一种高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练方法。

背景技术

随着镍钛合金在生物医疗、消费电子等领域的应用越来越广泛，作为其主要特性之一的形状记忆性能要求则越来越严格，意味着训练形状记忆效应的方法同时需要进行优化。例如镍钛合金许多应用场景适用于0℃附近的冷藏温度，由于镍钛合金相变温度范围的局限性，能产生的更大的形状变形受到了远低于0℃的B19′马氏体相变温度的制约。

约束时效作为引入双程形状记忆效应的最具效率的方法之一，通过在镍钛基体中引入Ni₄Ti₃析出相，进而产生析出相周围的应力场以诱发镍钛合金在不同温度下产生相变，最终形成宏观变形。不仅如此，在不同的时效温度下镍钛基体中的镍原子平衡浓度不同，所以需要在保证Ni₄Ti₃相的尺寸适宜产生较优异的双程形状记忆效应的前提下，还要使镍钛基体中的镍原子平衡浓度尽量降低以使得驱动温度能够升高。为了能够保证优异的双程形状记忆效应，同时能够满足驱动温度的要求，亟需研发一种能同时满足两种需求的新工艺。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练方法，通过该方法训练得到的镍钛合金具有优异的双程形状记忆效应，同时降低了镍钛合金的应用温度，提高了应用效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练方法，包括以下步骤，将镍钛合金进行退火处理；

将退火处理后的镍钛合金弯曲于约束模具中进行约束时效处理；

将约束时效处理后的镍钛合金进行无约束时效处理，无约束时效处理温度低于约束时效处理温度；

将无约束时效处理后的镍钛合金进行淬火工艺，完成高马氏体相变温度的镍钛形状记忆合金的训练。

进一步，镍钛合金中，镍原子：钛原子的数量比＝50.8～51.0：49.2～49.0。

进一步，退火处理温度为800-1000℃，时长为3-5h。

进一步，淬火工艺为水淬。

进一步，镍钛合金的制备方法为，将镍钛合金锭熔融后快速凝固吸铸成条片状。

进一步，退火处理在惰性气体氛围中进行。

进一步，退火处理后，通过研磨工艺去除镍钛合金的表面氧化膜。

进一步，研磨完成后，镍钛合金尺寸为70×8×1mm。

进一步，约束模具的模腔为半圆弧状，模腔半径为15～33mm。

进一步，约束时效处理温度为452-475℃，时长为1-10h；无约束时效处理温度为375-420℃，时长为1-10h。

总的说来，本发明具有如下优点：