专利名称：一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加剂的制作方法
技术领域：
本发明属于记忆合金技术领域，特指一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加剂。
背景技术：
在CuAlMn记忆合金中，通过加入Mn，可以抑制高温β相在淬火时及淬火后的共析转变，降低β相的脆性，控制马氏体转变温度及有序化温度，以获得良好的低温形状记忆性能。具有良好形状记忆性能的低温CuAlMn合金(Msl50K以下)，淬火后的XRD谱中除含β相的衍射峰外没有其他相的衍射峰，并且有序峰越高，合金的形状记忆性能越好。CuAlMn记忆合金的马氏体相变温度对其化学成分非常敏感，尤其对Mn和Al的含量十分敏感。随着Mn和Al含量的增加，合金的马氏体相变温度Ms降低。但在合金的制备过程及热处理过·程中Mn会挥发，这使得CuAlMn合金的成分在真空冶炼和真空热处理前后都发生很大变化，并且每次不同热处理后Mn的挥发情况也不相同，因此很难得到与设计成分一致的合金，想得到理想的具有低温马氏体相变温度的形状记忆合金则更是困难。对于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金，除了要减少Mn的挥发以外，还要改善由于Mn的加入量增加，导致合金韧性下降的问题。本发明开发出一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加剂。
发明内容
本发明的目的是开发出一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加齐U，其特征为化学成分为Y 20 28wt%、La 8 15wt%、Ce5 12wt%、Nb +Pr + Eu+Gd +Tb +Ho +Er +Tm +Lu 为 10 18wt%, V2 6wt%、B2 5wt%, Zr2 5wt%,余为铜。所述复合稀土添加剂为块状合金，熔点范围800 1200°C,复合稀土添加剂加入量范围为
O.3 O. 8wt%0
具体实施例方式实施例I :
制备低铝高锰CuAlMn低温记忆合金，将化学成分为A114wt%，Mn8wt%,复合稀土添加剂O. 3wt%，其余为铜的材料在真空感应电炉中进行熔炼。合金熔炼后当合金液温度达到1280 1300°C时，保温静置5min，然后在真空感应电炉内浇注成直径为Φ 80X 150mm的铸锭。铸锭冷却后进行退火处理，退火处理是加热到840°C保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2 3mm，锻打至30 X 30mm的棒材，锻打温度800 840°C，再挤压成Φ4πιπι的线材，挤压温度650 680°C,最后冷拔成ΦO. 5 2mm的丝材。然后进行真空热处理,其具体工艺为860°C保温30分钟后淬入室温油中，再进行170°C油中(保温30分钟)和100°C水中(保温15分钟)和50°C水中(保温15分钟)的三级时效处理。利用获得的低铝高锰CuAlMn低温记忆合金丝材，可用于工程技术领域，其具体尺寸可以根据使用的实际要求确定。此时低铝高锰CuAlMn低温记忆合金成分为Al 13. 992wt%,Mn7. 962wt%,复合稀土 O. 291wt%,余量为铜，马氏体转变温度为180K±3K，逆马氏体转变温度为200Κ±3Κ，合金的机械性能为=572MPa, σ 0 2 = 291MPa, δ = 18. 1%。实施例2
制备低铝高锰CuAlMn低温记忆合金，将化学成分为A115wt%，Mn8. 5wt%,复合稀土添加剂O. 8wt%，其余为铜的材料在真空感应电炉中进行熔炼。合金熔炼后当合金液温度达到1280 1300°C时，保温静置5min，然后在真空感应电炉内浇注成直径为Φ 80X 150mm的铸锭。铸锭冷却后进行退火处理，退火处理是加热到840°C保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2 3mm，锻打至30 X 30mm的棒材，锻打温度800 840°C，再挤压成Φ4πιπι的线材，挤压温度650 680°C,最后冷拔成ΦO. 5 2mm的丝材。然后进行真空热处理,其具体工艺为860°C保温30分钟后淬入室温油中，再进行170°C油中(保温30分钟)和100°C水中(保温15分钟)和50°C水中(保温15分钟)的三级时效处理。利用获得的低铝高锰CuAlMn 低温记忆合金丝材，可用于工程技术领域，其具体尺寸可以根据使用的实际要求确定。此时低招高猛CuAlMn低温记忆合金成分为Al 14. 993wt%,Mn8. 464wt%,复合稀土 O. 792wt%,余量为铜，马氏体转变温度为140K±3K，逆马氏体转变温度为160Κ±3Κ，合金的机械性能为=574MPa, σ 0 2 = 293MPa, δ = 18. 7%。实施例3
制备低铝高锰CuAlMn低温记忆合金，将化学成分为A116wt%，Mn9wt%,复合稀土添加剂O. 6wt%,其余为铜的材料在真空感应电炉中进行熔炼。合金熔炼后当合金液温度达到1280 1300°C时，保温静置5min，然后在真空感应电炉内浇注成直径为Φ 80X 150mm的铸锭。铸锭冷却后进行退火处理，退火处理是加热到840°C保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2 3mm，锻打至30X30mm的棒材，锻打温度800 840°C，再挤压成Φ4πιπι的线材，挤压温度650 680°C,最后冷拔成Φ0. 5 2mm的丝材。然后进行真空热处理，其具体工艺为860°C保温30分钟后淬入室温油中，再进行170°C油中(保温30分钟)和100°C水中(保温15分钟)和50°C水中(保温15分钟)的三级时效处理。利用获得的低铝高锰CuAlMn低温记忆合金丝材，可用于工程技术领域，其具体尺寸可以根据使用的实际要求确定。此时CuAlMn低温记忆合金成分为Al 15. 492wt%，Mn8. 967wt%，复合稀土 O. 592wt%，余量为铜。马氏体转变温度为100K±3K，逆马氏体转变温度为120Κ±3Κ，合金的机械性能为ob = 578MPa, Q 0 2 = 296MPa, δ = 19.5%。对比例
制备低铝高锰CuAlMn低温记忆合金，将化学成分为A116wt%，Mn9wt%，其余为铜的材料在真空感应电炉中进行熔炼。熔炼后当合金液温度达到1280 1300°C时，保温静置5min，然后在真空感应电炉内浇注成直径为Φ80Χ150πιπι的铸锭。铸锭冷却后进行退火处理，退火处理是加热到840°C保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2 3mm，锻打至30 X 30mm的棒材，锻打温度800 840°C，再挤压成Φ4πιπι的线材，挤压温度650 680°C，最后冷拔成Φ0. 5 2mm的丝材。然后进行真空热处理，其具体工艺为860°C保温30分钟后淬入室温油中，再进行170°C油中(保温30分钟)和100°C水中(保温15分钟)和50°C水中(保温15分钟)的三级时效处理。利用获得的低铝高锰CuAlMn低温记忆合金丝材，可用于工程技术领域，其具体尺寸可以根据使用的实际要求确定。此时CuAlMn低温记忆合金成分为A115. 492wt%,Mn8. 61wt%，余量为铜。马氏体转变温度为150K±3K，逆马氏体转变温度 为 170Κ±3Κ，合金的机械性能为 ob = 563MPa，Q 0 2 = 286MPa, δ = 14.7%。
权利要求
1.一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加剂，其特征为化学成分为Y 20 28wt%、La 8 15wt%、Ce5 12wt%、Nb +Pr + Eu +Gd +Tb +Ho +Er +Tm+Lu为10 18wt%，V2 6wt%、B2 5wt%，Zr2 5wt%，余为铜；所述复合稀土添加剂为块状合金，熔点范围800 1200°C，复合稀土添加剂加入量范围为0. 3 0. 8wt%。
2.根据权利要求I所述一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加齐U，制备低铝高锰CuAlMn低温记忆合金，将化学成分为A116wt%，Mn9wt%,复合稀土添加剂0. 6wt%，其余为铜的材料在真空感应电炉中进行熔炼；合金熔炼后当合金液温度达到1280 1300°C时，保温静置5min，然后在真空感应电炉内浇注成直径为￠80X 150mm的铸锭；铸锭冷却后进行退火处理，退火处理是加热到840°C保温24小时后随炉冷却，然后车削加工去除表面2 3mm，锻打至30X30mm的棒材，锻打温度800 840°C，再挤压成04mm的线材，挤压温度650 680°C,最后冷拔成￠0.5 2mm的丝材；然后进行真空热处理，其具体工艺为860°C保温30分钟后淬入室温油中，再进行170°C油中(保温30分钟)和100°C水中(保温15分钟)和50°C水中(保温15分钟)的三级时效处理；利用获得的低铝高锰CuAlMn低温记忆合金丝材，可用于工程技术领域，其具体尺寸可以根据使用的实际要求确定；此时CuAlMn低温记忆合金成分为A115. 492wt%，Mn8. 967wt%，复合稀土 0. 592wt%，余量为铜，马氏体转变温度为100K±3K，逆马氏体转变温度为120K±3K，合金的机械性能为O b = 578MPa, o 0 2 = 296MPa, 8 = 19. 5%。
全文摘要
一种用于低铝高锰CuAlMn低温记忆合金的复合稀土添加剂，属于记忆合金技术领域，其特征为化学成分为Y20～28wt％、La8～15wt％、Ce5～12wt％、Nb+Pr+Eu+Gd+Tb+Ho+Er+Tm+Lu为10～18wt%，V2～6wt%、B2～5wt%，Zr2～5wt%，余为铜。所述复合稀土添加剂为块状合金，熔点范围800～1200℃，复合稀土添加剂加入量范围为0.3～0.8wt%。
文档编号C22C9/00GK102758114SQ20121028620
公开日2012年10月31日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者刘光磊, 刘海霞, 司松海, 李晓薇, 杨嵩, 齐克尧 申请人:镇江忆诺唯记忆合金有限公司