[发明专利]一种镍钛记忆合金训练方法

说明书

本发明提供了一种镍钛记忆合金训练方法，包括：根据变形要求，设计镍钛形状记忆合金构件的高温相形状和低温相形状；将初始状态的富镍镍钛形状记忆合金进行定型处理，得到低温相形状的构件，对所述构件进行固溶处理；将所述构件进行约束变形处理，得到高温相形状的构件，对所述构件进行时效处理，处理完毕后随炉冷却，得到镍钛记忆合金材料结构一体化构件。本发明在现有双程形状记忆效应的训练方法的基础上发明了一种同时训练高温相形状和低温相形状的双程NiTi基形状记忆合金训练技术，即一种用变形时效约束训练镍钛记忆合金材料结构一体化构件的热处理工艺。

技术领域

本申请涉及热处理工艺技术领域，尤其涉及一种镍钛记忆合金训练方法。

背景技术

形状记忆合金是一种具有广阔应用前景的智能材料,其中NiTi基形状记忆合金作为智能材料中的一类，具有优异的超弹性、形状记忆效应、耐蚀性、耐磨性、生物相容性以及良好的力学性能等，已经在医疗、电子、航空航天等诸多领域获得了广泛的应用。形状记忆效应作为记忆合金的显著性能，其主要功能性质包括单程、双程、全程形状记忆效应。其中，双程形状记忆效应是指形状记忆合金能够随着温度的变化自发地可逆地恢复高温相(奥氏体相)形状和低温相(马氏体相)形状的现象。这一特性已经引起不同领域研究人员的广泛关注，在开发结构简单紧凑、装配容易、体积小巧的材料结构一体化智能驱动器及系统方面极具吸引力。

但是，通常记忆合金只能表现出受热恢复该原始形状的单程记忆效应，而要赋予其对高温相形状的记忆，即具有双程形状记忆效应，还需要一定的训练。现在常用的训练方法有热机械循环，约束时效等。这些训练方法都是在原有初始相形状基础上训练其高温相形状，使得NiTi基形状记忆合金能够随着温度的变化自发地可逆地恢复高温相(奥氏体相)形状和初始相(马氏体相)形状。但是，目前传统加工方式只能生产出丝材、薄片、板材等形状单一的NiTi基形状记忆合金，使得双程NiTi基形状记忆合金只能在简单的形状之间自发的变化。虽然在目前的实际应用中，研究人员也运用3D打印技术制备出初始相形状较为复杂的变形结构，使得双程NiTi基形状记忆合金能在较复杂的形状之间自发的变化，但是3D打印制备构件成本较高，且工艺不成熟，难以大批量运用在实际生产中。

因此，开发能同时训练高温相形状和低温相形状的双程NiTi基形状记忆合金训练技术亟待解决。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种镍钛记忆合金训练方法，用于解决现有训练只能改变双程NiTi基形状记忆合金的高温相形态的问题。

为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：

本说明书实施例提供的一种镍钛记忆合金训练方法，包括：

根据变形要求，设计镍钛形状记忆合金构件的高温相形状和低温相形状；

将初始状态的富镍镍钛形状记忆合金进行定型处理，得到低温相形状的构件，对所述构件进行固溶处理；

将所述构件进行约束变形处理，得到高温相形状的构件，对所述构件进行时效处理，处理完毕后随炉冷却，得到镍钛记忆合金材料结构一体化构件。

可选的，所述高温相形状和低温相形状通过小变形量相互转变。

可选的，所述富镍镍钛形状记忆合金为Ni_50.9Ti_49.1。

可选的，所述定型处理的应变量控制在10-30％。

可选的，固溶处理温度为650℃，时间为30-40min。

可选的，所述固溶处理为水淬。

可选的，所述约束变形处理的变形量控制在3％以内。

可选的，所述时效处理的温度为400-500℃，时间为2-3h。

可选的，所述富镍镍钛形状记忆合金为丝材或板材。