一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111254318A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010170930.7B22D11/14(2006.01)(22)申请日2020.03.12(71)申请人西安华创新材料有限公司地址710075陕西省西安市高新区丈八街办唐延南路十一号逸翠园二期1幢1单元12516室(72)发明人牛中杰梁振伟梁园园(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.C22C19/05(2006.01)C22C19/03(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22B9/22(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图1页(54)发明名称一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法(57)摘要本发明公开了一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法，包括以下步骤：步骤1)准确称量经过检验合格的原材料，原材料为海绵钛和电解镍，其中海绵钛的重量百分比为43.0wt.％～45.5wt.％，电解镍的重量百分比为54.5wt.％～57.0wt.％；步骤2)将原材料装入真空中频感应熔炼炉的坩埚中进行精炼，接着浇注入铸模中，从铸模中取下即为一次铸锭；步骤3)将步骤2)中的一次铸锭进行表面处理，再将一组或多组一次铸锭组合进行焊接组成二次电极；步骤4)将步骤3)中的二次电极放入电子束冷床熔炼炉进行二次精细熔炼提纯，取出后即得到镍钛形状记忆合金大规格铸锭。CN111254318ACN111254318A权利要求书1/2页1.一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)准确称量经过检验合格的原材料，原材料为海绵钛和电解镍，其中海绵钛的重量百分比为43.0wt.％～45.5wt.％，电解镍的重量百分比为54.5wt.％～57.0wt.％；步骤2)将原材料装入真空中频感应熔炼炉的坩埚中进行精炼，接着浇注入铸模中，从铸模中取下即为一次铸锭；步骤3)将步骤2)中的一次铸锭进行表面处理，再将一组或多组一次铸锭组合进行焊接组成二次电极；步骤4)将步骤3)中的二次电极放入电子束冷床熔炼炉进行二次精细熔炼提纯，取出后即得到镍钛形状记忆合金大规格铸锭。2.根据权利要求1所述的一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法，其特征在于：所述步骤1)中的海绵钛为0A级海绵钛，电解镍为1#电解镍，所述海绵钛和电解镍均可以利用其他添加元素进行替代，其他添加元素为铬、钴、钒、铜、铁、铌元素中的一种或几种，所述铬、钴、钒元素可替代海绵钛或电解镍的重量百分比为0.2wt.％～0.6wt.％，铜、铁、铌元素可替代海绵钛或电解镍的重量百分比为1.0wt.％～8.0wt.％。3.根据权利要求1所述的一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法，其特征在于：所述步骤2)中的真空中频感应熔炼炉的铸模为石墨材质，铸模沿高度方向分为两部分并可打开或者扣合，两部分扣合后内腔形状为长方体，铸模内腔尺寸为长120mm×宽80mm×高600mm，所述铸模内腔一侧面沿长度方向平行预留有连续相互交替的梯型凸槽和梯型凹槽，将真空中频感应熔炼炉坩埚内的金属液体倒入铸模内腔进行浇注形成一次铸锭，其中处于一次铸锭高度方向底端的槽为梯型凸槽，处于一次铸锭高度方向顶端的槽为梯型凹槽。4.根据权利要求3所述的一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法，其特征在于：所述步骤2)中真空中频感应熔炼炉的电压为100V～600V，电流为100A～400A，加热时间为15min～45min；在真空中频感应熔炼炉熔炼过程中，海绵钛和电解镍完全熔化成金属液体后，开始抽真空除气精炼，精炼过程中电流在50A～150A，电压在50V～250V调节供电功率，经25min～45min后，真空保持在1Pa以下，将坩埚内的金属液体倒入铸模内腔进行浇注，浇注完成后向真空中频感应熔炼炉内充氩气至压力为0.06MPa～0.1MPa，冷却60min～90min后出炉。5.根据权利要求3所述的一种镍钛形状记忆合金大规格铸锭精细熔炼提纯方法，其特征在于，所述步骤3)包括以下步骤：步骤3-1)将步骤2)中的一次铸锭顶端冒口进行平头处理，并去除其他部位的飞边、异常凸起物，将一次铸锭外表面进行清理、清洗，去除表面污染物、油污；步骤3-2)将两支尺寸为长120mm×宽80mm×高600mm的一次铸锭编为一组，其中一支一次铸锭的顶端并联另一支一次铸锭的底端，其中一支一次铸锭侧面的梯型凸槽与另一支一次铸锭侧面的梯型凹槽贴合，并且边部结合处贴合整齐组成长方体，形成长120mm×宽160mm×高600mm的二次电极；步骤3-3)将二次电极沿长度方向排布，将端面为冒口的二次电极贴合