专利名称：一种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法
技术领域：
本发明属于记忆合金领域，特指ー种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法。
背景技术：
近年来，NiTi基记忆合金以其优良的记忆效应(恢复率)、超弾性和良好的机械加工性能而受到广泛的应用。为了拓宽NiTi记忆合金的应用范围，常在NiTi ニ元合金中添加第三种元素。以Cu代替镍钛铜合金中部分Ni，使合金相变滞后、热滞减小，马氏体相变温度更加稳定、马氏体屈服強度降低。因此利用镍钛铜窄滞后的特点，常将镍钛铜记忆合金用于工程等领域，制作出对温度场响应比较迅速的感温驱动元件。Cu元素的 添加会对NiTi合金的形状记忆效应产生多方面的影响，參考文献[I] (Sakuma Toshio,Hosogi Maho, Okabe Nagatoshi, Iwata Uichi, Okita Keisuke. Effect of cyclicdeformation on thermo-mechanical characteristics in Ti-Ni-しu alloy wires withvarious. Materials transactions. 43-5, 2002 :815 821.)研究了 不同铜含量对 NiTi合金的超弹性的影响。參考文献[2] (Nam, Tae-hyun. Lee, Jae-hwa. Kim, Ki-won. Ahn,Hyo-jun. Kim, Yeon-wook. The B2-B19-B19’ transformation in arapdly solidifiedTi-45Ni_5Cu(at % )alloy. Journal of Materials Science, September. 40-18,2005 :4925 4927.)利用电阻测量法、热膨胀法和DSC研究了镍钛铜马氏体的相变行为。目前关于中温处理对镍钛铜双程记忆效应的研究还很少，这对镍钛铜应用于感温驱动元件方面是至关重要的。本发明提出ー种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法。
发明内容
本发明利用中温处理的方法，达到提高镍钛铜记忆合金双程记忆效应的目的，可以广泛的指导其在生产和实践方面的应用。本发明提出ー种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法，其特征为镍钛铜记忆合金，成分按重量百分比Ni 49. 5-50.6%, Ti :44. 5-45.4%, Cu :4. 0-6. 0%，相变点Af = IO0C -96°C。对镍钛铜记忆合金进行中温处理，中温处理温度为400°C _500°C时，保温60min，冷热机械训练40次以上，此时合金双程记忆恢复率达到70%以上。对于上述中温处理过程，中温处理温度可优选为450°C，保温时间为60min，再经过40次以上的冷热机械训练，此时合金的双程记忆恢复率达到最大值为87%。
图I镍钛铜记忆合金在不同中温温度下的双程记忆恢复率随训练次数的变化图2镍钛铜记忆合金在不同中温温度下的X射线衍射花样中温处理温度不同，所达到的最大双程记忆恢复率值不同，由图I可以看出，中温处理温度为450°C时最大双程记忆恢复率可达87%。训练40次后最大双程记忆恢复率基本稳定。由图2的X射线衍射花样可以看出，400-550°C温度范围内均有fcc-Cu析出。在400和450°C中温析出Cu3Ti,在500和550°C析出的是Cu4Ti并有少量NiTi析出。450°C中温的镍钛铜记忆合金具有最高的形状记忆效应，虽然和400°C中温的析出物相同，但是记忆性能相差很大。说明在450°C中温处理时，温度对形成记忆效应起主导作用，合适的中温处理温度，对记忆合金内部的位错序列排列及内应カ场有利于形成形状记忆效应。当中温温度过高时，少量NiTi的析出会影响镍钛铜记忆合金的双程记忆恢复率。
具体实施例方式实施例I :选取成分为Ni 50. I % wt, Ti :44. 9% wt, Cu :5. 0% wt,相变点 Af = 53°C 的镍钛 铜记忆合金，将记忆合金进行450°C中温，保温60min，再经过冷热机械训练40次，冷水温度控制在0°C，热水温度为100°C。此时合金的双程记忆恢复率为87%，训练40次后双程记忆恢复率基本稳定，如图I所示。实施例2:选取成分为Ni 49. 5% wt, Ti :44. 5% wt, Cu :6. 0% wt,相变点 Af = 96°C的镍钛铜记忆合金，将记忆合金进行500°C中温处理，保温60min，再经过冷热机械训练40次，冷水温度控制在0°C，热水温度为100°C。此时合金的双程记忆恢复率为76%，训练40次后双程记忆恢复率基本稳定，如图I所示。实施例3:选取成分为Ni 50. 6% wt, Ti :45. 4% wt, Cu :4. 0% wt,相变点 Af = 10°C的镍钛铜记忆合金，将记忆合金进行400°C中温处理，保温60min，再经过冷热机械训练40次，冷水温度控制在0°C，热水温度为100°C。此时合金的双程记忆恢复率为70%，训练40次后双程记忆恢复率基本稳定，如图I所示。
权利要求
1.一种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法，其特征为镍钛铜记忆合金，成分按重量百分比Ni 49. 5-50. 6%, Ti :44. 5-45. 4%, Cu :4. 0-6. 0 %，相变点 Af =IO0C -96 0C ;对镍钛铜记忆合金进行中温处理，中温处理温度为400°C _500°C时，保温60min，冷热机械训练40次以上，此时合金双程记忆恢复率达到70%以上。
2.根据权利要求I所述一种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法，中温处理温度可优选为450°C，保温时间为60min，再经过40次以上的冷热机械训练，此时合金的双程记忆恢复率达到最大值为87%。
全文摘要
一种提高镍钛铜记忆合金记忆性能的中温处理方法，属于记忆合金领域，其特征为镍钛铜记忆合金，成分按重量百分比Ni49.5-50.6％，Ti44.5-45.4％，Cu4.0-6.0％，相变点Af＝10℃-96℃。对镍钛铜记忆合金进行中温处理，中温处理温度为400℃-500℃时，保温60min，冷热机械训练40次以上，此时合金双程记忆恢复率达到70％以上。
文档编号C22F1/10GK102703766SQ20121021080
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者刘光磊, 司松海, 李晓薇, 陆松华, 齐克尧 申请人:镇江忆诺唯记忆合金有限公司