)对多孔TiNi形状记忆合金垫片进行热-机械训练，其中时效温度是45(TC，时 长 30min;
[0052] 把多孔TiNi形状记忆合金垫片做清洁处理，然后用石墨板压制包覆，其中压制后 石墨板厚0. 5~1臟；
[0053] 将包覆好的垫片进行内外316不镑钢包边处理，不镑钢厚度0. 1~0. 2mm;
[0054] 对垫片表面清洁处理，然后投入使用。
[00财 实施例3
[0056] 本实用新型的多孔TiNi形状记忆合金板材料的原子百分比Ti;Ni= 50% :50%， 孔隙率41. 0 + 1. 4%，孔径50~250mm
[0057] 本实用新型的生产工艺如下：
[0058] (1)准备多孔TiNi形状记忆合金材料，材料成分如上要求，烧结温度95(TC，烧结 合成板材，厚度约2. 5mm;
[0059] 0)按ASMEB16. 47标准中垫片的尺寸要求，将板材线切割成内径48mm，外径 52. 12mm平垫，并双面平磨至2mm;
[0060] (3)对多孔TiNi形状记忆合金垫片进行热-机械训练，其中时效温度是45(TC，时 长 30min;
[0061] 把多孔TiNi形状记忆合金垫片做清洁处理，然后用石墨板压制包覆，其中压制后 石墨板厚0. 5~1臟；
[0062] 将包覆好的垫片进行内外304不镑钢包边处理，不镑钢厚度0. 1~0. 2mm;
[0063] 对垫片表面清洁处理，然后投入使用。
[0064] 实施例4
[0065] 本实用新型的多孔TiNi形状记忆合金板材料的原子百分比Ti;Ni= 50% :50%， 孔隙率41. 0 + 1. 4%，孔径50~250mm
[0066] 本实用新型的生产工艺如下：
[0067] (1)准备多孔TiNi形状记忆合金材料，材料成分如上要求，烧结温度loocrc，烧结 合成板材，厚度约2. 5mm;
[0068] 0)按ASMEB16. 47标准中垫片的尺寸要求，将板材线切割成内径48mm，外径 52. 12mm平垫，并双面平磨至2mm;
[0069] (3)对多孔TiNi形状记忆合金垫片进行热-机械训练，其中时效温度是45(TC，时 长 30min;
[0070] 把多孔TiNi形状记忆合金垫片做清洁处理，然后用石墨板压制包覆，其中压制后 石墨板厚0. 5~1臟；
[0071] 将包覆好的垫片进行内外304不镑钢包边处理，不镑钢厚度0. 1~0. 2mm;
[0072] 对垫片表面清洁处理，然后投入使用。
[007引多孔TiNi形状记忆合金板材料的相变温度点采用差示扫描量热法测量，加热速 率为10°C/min,相变温度DSC曲线如图4和图5所示。
[0074] 对四种复合垫片用Instron力学测试系统测试个垫片的压缩性能，其中应变率为 3. 33X10 3s1，测试温度在 60°C。
[0075] 根据试验得到的应力一应变曲线，并计算得到垫片的弹性模量、压缩率和回弹率。
[0076] 试验结果如表1所示。
[0077] 表1是多孔TiNi形状记忆合金复合垫片的压缩一回弹性能测试结果。
[0078] 表1.多孔TiNi形状记忆合金复合垫片的压缩一回弹性能测试结果
[0079] 试验应力一应变曲线如图5所示，从曲线可看出从曲线上可W看出多孔TiNi形状 记忆合金复合垫片在压缩载荷下未出现明显的相变平台；曲线整体呈斜率不断升高；压缩 过程中存在相变行为，相变行为提高了密封垫片的压缩率和回弹率。
[0080] 相对于铅平垫、金属缠绕垫和不镑钢八角垫，多孔TiNi形状记忆合金复合垫片回 弹性能更好，而且具有更好的耐腐蚀性能；与不镑钢材质金属或复合金属密封垫相比，多孔 TiNi形状记忆合金复合垫片的弹性模量小，压缩率大。TiNi合金密封垫片适用范围广，在 压力容器、工艺设备、动力机器和连接管道等过程工业装置中可W提高螺栓法兰连接的密 封性能，送对于保证系统整体的安全性和可靠性具有重要意义。
[0081] 根据试验得到的应力一应变曲线，并计算得到现有材料垫片试样的弹性模量、压 缩率和回弹率，试验结果如表2所示。
[0082] 下面结合附图对本实用新型进行详细阐述，W使本实用新型的优点和特征能更易 于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0083] 如图1至3所示，本实用新型包括；多孔TiNi形状记忆合金板（1)、石墨板（2)和 不镑钢包边（3)组成的复合垫片。
[0084] 所述多孔TiNi形状记忆合金板（1)，由于空隙的存在，当多孔TiNi形状记忆合金 受到预紧力压缩时，外加压应力容易使材料中的空隙壁发生压缩变形，尤其是当材料达到 致密TiNi合金超弹性的应变极限时（8% )，其空隙壁的形变程度往往低于整个试样的形变 程度。在外力卸载时，材料孔隙壁的形变得到回复，使得孔隙整体得到回复，送就是多孔材 料的"体积记忆效应"。如图5所示不同孔隙率的多孔TiNi形状记忆合金复合垫片的压缩 回弹曲线。
[0085] 所述多孔TiNi形状记忆合金板（1)由于存在孔的特性和超弹性，当容器内介质压 力波动时，多孔特性有很好的吸振阻尼的作用，而超弹性能则补充由于垫片与法兰密封面 的分离而损失的一部分密封压紧力。
[0086] 所述石墨板包覆似多孔TiNi形状记忆合金板（1)。一方面，可W利用石墨的柔 软润滑的性能来减少垫片对法兰密封面的损伤；另一方面，更重要的是填补多孔TiNi形状 记忆合金表面的开孔，防止介质渗漏到多孔TiNi形状记忆合金中引起时效。
[0087] 所述不镑钢包边（3)，一方面，起到固定石墨板的作用；另一方面，防止介质从垫 片内侧渗漏，并且还起到加强垫片强度的作用。
[0088] 应当理解的是，W上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的 专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直 接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种多孔TiNi形状记忆合金复合垫片，其特征是：由多孔TiNi形状记忆合金板 (1)、石墨板（2)和不锈钢包边（3)组成复合垫片，所述多孔TiNi形状记忆合金板（1)的上 下两个表面分别设有一石墨板（2)，呈三明治结构，不锈钢包边（3)设置在垫片的边缘，并 且与石墨板（2)嵌合。2. 根据权利要求1所述多孔TiNi形状记忆合金复合垫片，其特征是：所述多孔TiNi形 状记忆合金复合垫片的压缩弹性模量I. 〇8~22GPa。3. 根据权利要求1所述多孔TiNi形状记忆合金复合垫片，其特征是：所述多孔TiNi形 状记忆合金复合垫片的回弹率为70~96%。
【专利摘要】一种多孔TiNi形状记忆合金复合垫片，其特征是由多孔TiNi形状记忆合金板(1)、石墨板(2)和不锈钢包边(3)组成。其中多孔TiNi形状记忆合金原子百分比Ti：Ni＝余：(41～53％)。本实用新型利用了多孔TiNi形状记忆合金的超弹性、低密度、低弹性模量、耐高温和吸振性能，以及石墨的柔韧润滑性能，所制成的复合垫片具有压缩回弹率高、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、承压能力高和安全可靠性好的优点。
【IPC分类】C22F1/18, C22F1/10, F16L23/18, C22C19/03, C22C14/00, C22C30/00, C22F1/00
【公开号】CN204829024
【申请号】CN201520100890
【发明人】陆晓峰, 刘路维, 王超杰, 朱晓磊, 刘杨
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年2月11日