Ti-Ni基形状记忆合金薄带及其制备方法.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CN104630567A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510076098.3(22)申请日2015.02.12(71)申请人陕西理工学院地址723001陕西省汉中市汉台区朝阳路(72)发明人贺志荣周超刘琳李旭东(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人朱海临(51)Int.Cl.C22C19/05(2006.01)B22D11/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称Ti-Ni基形状记忆合金薄带及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种Ti-Ni基形状记忆合金薄带及其制备方法，按原子百分含量计，其中Ni＝50.8％，Cr＝0～1.5％，余量为Ti。用单辊甩带法制备，其方法是：将适量商用纯Ti、纯Ni和纯Cr放在真空熔炼甩带炉的熔炼室内，在氩气保护下经反复6次熔炼得到合金；将熔炼好的合金铸块切成小块，放入下端带孔的石英管内，将该石英管置于真空熔炼甩带炉的甩带室的感应加热铜制线圈中，在氩气保护下，加热合金至液态，合金液在重力及氩气压力作用下，从石英管下端的孔中喷射在高速旋转的铜辊表面，形成合金薄带。本发明制备工艺简单，易于操作，所得合金薄带相变温度低，形状记忆效应及室温超弹性优异。CN104630567ACN104630567A权利要求书1/1页1.一种Ti-Ni基形状记忆合金薄带，其特征在于，按原子量百分比，包含50.8％的Ni，0～1.5％的Cr，余量为Ti。2.如权利要求1所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带，其特征在于，按原子量百分比，包含50.8％的Ni，0.3～0.5％的Cr，余量为Ti。3.一种Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)按原子量百分比，Ni为50.8％，Cr为0.3～0.5％，余量为Ti称量；(2)将称好的各组份放入熔炼甩带炉的熔炼室中抽真空；(3)抽真空结束后，向熔炼室充入氩气，在氩气保护下，利用钨极氩弧熔炼法将各组份熔化，并快速搅拌，使熔融态的合金液各组分充分混合，然后将合金液冷却成铸锭，再在熔炼室内用料勺将铸锭反复翻转熔炼不少于6次；(4)将熔炼好的合金铸块切碎，放于底端带孔的石英管内；打开熔炼甩带炉的甩带室，将石英管置于甩带室的高频感应加热线圈内，调节石英管下端与铜辊的距离，封闭甩带室，进行抽真空；(5)抽真空结束后，向甩带室中充入氩气，在氩气保护下，利用高频感应将石英管中的合金铸块加热至熔化，停止氩气充入，合金熔液在自重和氩气压力作用下，从石英管下端的孔中喷射到转动的铜辊上，形成合金薄带；(6)将合金薄带进行热处理。4.如权利要求3所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的Ti、Ni和Cr分别采用市售海绵Ti、电解Ni和纯Cr粒。5.如权利要求3所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的抽真空，真空度为9.0×10-4Pa。6.如权利要求3所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的氩气充入熔炼室，要保持室内压强为0.05Mpa。7.如权利要求3所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的石英管下端与铜辊的距离为3～5mm；所述抽真空，真空度为8.0×10-4Pa。8.如权利要求3所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述的氩气充入甩带室，要保持室内压强为0.05MPa；所述铜辊的转速为12m/s。9.如权利要求3所述的Ti-Ni基形状记忆合金薄带的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述的热处理温度为400～600℃，保温时间为30～60min。2CN104630567A说明书1/4页Ti-Ni基形状记忆合金薄带及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种形状记忆合金材料及制备方法。背景技术[0002]随着机械、电子及高端装备制造技术的发展，仪器设备的精密化、小(微)型化已成为重要发展方向，集微型机构、微型传感器、微型执行器及信号处理和控制电路等于一体的微机电系统(MEMS)就是其中之一。研制MEMS急需微执行器材料，并要求该材料具有较大的单位体积输出功和输出应变。目前，微执行器材料主要包括Ti-Ni基形状记忆薄带(膜)、压电材料和磁致伸缩材料等。Ti-Ni合金具有优异的形状记忆效应、超弹性、高阻尼性、耐腐蚀和耐磨性，与压电材料和磁致伸缩材料相比，Ti-Ni基形状记忆合金薄带(膜)作微执行器材料具有单位体积输出功和输出位移大，电阻率大，驱动电压低，可通过微电流加热其输出应力和应变，方便控制，薄带材料对信号的响应速率高等优势。[0003]熔体快淬法是在真空状态下将熔