专利名称：一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，通过调节Ni元素含量以及添加第三元素Cu来改变自动温控元件的相变温度和提高材料的温控灵敏度的合金材料。
背景技术：
近年来我国火灾频发，对国家和人民的生命财产造成了巨大损失，消防报警系统作为火灾预防的重要机制，其可靠性就显得尤为重要。钛镍形状记忆合金自动温控元件代替常规的热敏感元件，应用于消防报警系统的火灾探测器中，具有灵敏度高、结构简单、性能稳定、可反复使用的特点；根据使用要求，可制备成圆弧形、方形、锯齿状、弹簧等形状，适用于各种消防报警启动装置，符合人们对消防报警系统高灵敏、可靠性的需求。
发明内容
本发明的消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料是由TiNiCu形状记忆合金制成的自动温控元件，并安装在消防报警启动装置中，预设相变恢复温度为50-120°C范围内，当环境温度达到或超过形状记忆合金的相变恢复温度时，TiNiCu形状记忆合金温度感应自动控制元件开始工作，产生形状的变化，从而触发运动机构动作，带动消防报警启动装置工作，启动报警信号。当环境温度下降到设定值时，自动控制元件恢复到原来状态，报警停止。该记忆合金自动温控元件具有易加工、灵敏度高、可反复使用等优点，可以制作为圆弧形、方形、锯齿状、弹簧等形状，应用与消防报警启动装置中。本发明涉及的消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料组分如下=TiNiCu合金的组成为(重量百分比):镍54.5%-57.0%，铜5.0 10.0%，剩余为钛；其他为不可避免的杂质。本发明所涉及的的钛镍基合金材料的制备方法包括下列步骤:(1)按配比称取O级海绵钛(Ti)、1级电解镍(Ni)、无氧铜(Cu)；(2)其中海绵钛压制成Φ30πιπι电极块，电解镍板卷制成Φ 130mm镍筒。将海绵钛电极块(和Cu)加入镍筒中，均匀分布、压实，制备成感应熔炼用电极。电极在真空中频感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼结束后浇注成TiNiCu合金铸锭。(3)将上述制得的TiNiCu合金铸锭，使用空气锤锻造成口 50mm条；K，再进行热轧成Φ15-Φ21的棒材；或热轧成Φ8.5mm线还,后经热拉拔产出Φ0.8 Φ1Omm规格的丝材；或轧制成δ 2.0 0.7mm规格的板材；依据以上加工方法得到的钛镍合金棒、丝、板材进行进一步的深加工及热处理成自动温控元件。本发明的消防自动温控元件用TiNiCu合金材料的优点:(I)本发明的TiNiCu合金材料经过(450 550°C ) X (10 60)min热处理，材料具有灵敏的温度感应性能，且相变温度公差可控制在±3°C以内。(2)材料易于加工，可制备成圆弧形、方形、锯齿状、弹簧等形状的自动温控元件。
(3)材料深加工过程中采用脉冲电流电解抛光的表面精密处理，，保证了元件的尺寸精度和良好的表面质量。(4) TiNiCu合金材料自动温控元件具有良好的耐腐蚀性能，无磁性，结构简单，性能稳定，可反复使用。
具体实施例方式下面将结合实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明涉及的消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料组分如下=TiNiCu合金的组成为(重量百分比):镍54.5%-57.0%，铜5.0 10.0%，剩余为钛；其他为不可避免的杂质。实施例1:(I)按配比称取O级海绵钛(Ti)、1级电解镍(Ni)和无氧铜(Cu)。
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(2)其中海绵钛压制成电极块，电解镍板卷制成镍筒。将海绵钛电极块加入镍筒中，均匀分布、压实，制备成电极。电极在真空中频感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼结束后浇注成TiNi合金铸锭。(3)将上述制得的TiNiCu合金铸锭经均匀化处理和扒皮后，使用空气锤锻造成□ 50mm条还，热轧成Φ8.5mm线还，经热拉拔生产出Φ 1.5mm成品规格丝材。(4)将上述制得的丝材进行(450 550°C ) X (10 60)min热处理。(5)选取一定规格的纯钛棒，采用线切割或用车床制备出特殊的模具。(6)将步骤(4)中热处理后的丝材缠绕在特殊模具上经过(450 550°C ) X (10 60)分钟热处理制备成自动控制元件用温控弹簧。实施例2:(1)、⑵与实施例1步骤相同。(3)将上述制得的TiNiCu合金铸锭经均匀化处理和扒皮后，开坯、锻造，然后热轧成δ 1.2mm规格的板材。(4)将上述制得的棒材进行(450 550°C ) X (10 60)min热处理。(5)将上述制得的板材经过线切割制备成圆弧形、方形、锯齿状等自动温控元件。(6)将上述温控弹簧采用脉冲电流电解抛光技术进行抛光。实施例3:(1)、⑵与实施例1步骤相同。(3)将上述制得的低间隙TiNiCu合金铸锭经均匀化处理和扒皮后，锻造成Φ21πιπι规格的棒材，然后矫直、磨削成Φ20πιπι的光棒。(4)将上述制得的·棒材经过(450 500°C ) X (10 30)分钟热处理后，线切割制备成圆弧形、方形或锯齿状的自动温控元件。(5)将上述温控弹簧采用脉冲电流电解抛光技术进行抛光。
权利要求
1.一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，其特征在于合金的主组元组成为镍、钛、铜,其他为不可避免的杂质。组成为(重量百分比):镍54.5%-57.0%,铜5.0 10.0%，剩余为钛；其他为不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，其特征在于:材料预设相变恢复温度为50-120°C范围内。
3.根据权利要求1所述的一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，其特征在于:经过(450 550°C ) X (10 60)min热处理，材料具有灵敏的温度感应性能，且相变温度公差可控制在±3°C以内。
4.根据权利要求1所述的一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，其特征在于:材料易于加工，可制备成圆弧形、方形、锯齿状、弹簧等形状的自动温控元件。
5.根据权利要求1所述的一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，其特征在于:当环境温度达到预设温度(50-120°C )时，权利要求3中自动温控元件发生形状的变化，从而触发运动机构动作，带动消防报警启动装置工作，启动报警信号。
6.根据权利要求1所述的一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，其特征在于:深加工过程中采用脉冲电流电解抛光的表面精密处理，保证了元件的尺寸精度和良好的表面质量。
7.根据权利要求1所述的一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合会材料，其特征在于:自动温控元件具有良好的耐腐蚀性能 ，无磁性，结构简单，性能稳定，可反复使用。
全文摘要
本发明涉及一种消防自动温控元件用钛镍基形状记忆合金材料，通过调节Ni元素含量以及添加第三元素Cu来预设材料相变恢复温度以及提高材料的温控灵敏度。该型钛镍基合金的主组元为镍、钛、铜，其他为不可避免的杂质。组成为(重量百分比)镍54.5％-57.0％，铜5.0～10.0％，剩余为钛；其他为不可避免的杂质。该型钛镍基形状记忆合金材料经过深加工或热处理成消防自动温控元件具有灵敏的温度感应性能，且相变温度公差可控制在±3℃以内；深加工过程中采用脉冲电流电解抛光的表面精密处理，保证了元件的尺寸精度和良好的表面质量。可制备成圆弧形、方形、锯齿状、弹簧等形状，应用于各种消防报警启动装置。
文档编号G08B17/06GK103160707SQ20111041592
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者薛飒, 曹继敏, 牛中杰, 杨宏进, 雷亚军, 罗斌莉 申请人:西安赛特金属材料开发有限公司