Ms為-10℃的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】一種能提高M(jìn)s為-10℃的銅鋅鋁形狀記憶合金滯回耗能性能的熱處理工藝，屬于銅基記憶合金領(lǐng)域，其特征為：對(duì)獲得的銅鋅鋁合金先進(jìn)行退火處理，在850℃保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2~3mm的脫鋅層和鑄造缺陷，采取三種熱處理工藝，獲得Ms為-10℃±6℃的銅鋅鋁記憶合金，最后計(jì)算滯回環(huán)面積。
【專利說明】Ms為-1 (TC的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于記憶合金領(lǐng)域，特指Ms為-10°c的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]軟鋼由于具有變形能力強(qiáng)，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被作為耗能器的首選材料，但用軟鋼制作的耗能器卻具有初始剛度和屈服應(yīng)力低，不可重復(fù)使用等缺點(diǎn)。而形狀記憶合金與其相比顯著優(yōu)勢(shì)如下:(1)形狀記憶合金耗能器的耗能變形是通過材料內(nèi)部組織變化(馬氏體相變)發(fā)生的，合金材料內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生很多缺陷，疲勞性能好，其使用壽命長(zhǎng)，可反復(fù)使用；(2)具有良好的自適應(yīng)能力等優(yōu)點(diǎn)。而目前用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的形狀記憶合金主要是NiTi合金，但由于NiTi合金昂貴的價(jià)格(是Cu基形狀記憶合金的10倍左右)和復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，嚴(yán)重地限制了合金在該方面的廣泛應(yīng)用和推廣。
[0003]銅基形狀記憶合金具有相變可調(diào)溫度寬，加工性能好、原料來源廣泛，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)控制領(lǐng)域中具有十分誘人的應(yīng)用前景。其在變形過程中加載和卸載的路徑不重合而形成一個(gè)封閉的滯回環(huán)，從而消耗大量能量，合金滯回環(huán)面積的大小不僅與材料的種類有關(guān)，而且與熱處理工藝(包括固溶溫度、淬火方式、冷卻速度)以及變形條件(變形量、變形溫度、變形速度)等因素有關(guān)。對(duì)于成分一定的合金，熱處理可以改變其組織，包括合金的相組成，各相的成分、狀態(tài)，晶粒大小及分布，從而影響合金性能的變化。
[0004]本發(fā)明提出Ms為-10°C的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出Ms為-10°C的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝，其特征為:對(duì)獲得的銅鋅鋁合金先進(jìn)行退火處理，在850°C保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2?3mm的脫鋅層和鑄造缺陷，然后采取三種方式處理分別是:
1、水淬加時(shí)效，即830-850°C保溫0.5小時(shí)淬入室溫水中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫；
2、油淬加時(shí)效，即830-850°C保溫0.5小時(shí)淬入室溫機(jī)油中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫；
3、分級(jí)淬火，即830-850°C保溫0.5小時(shí)淬入140°C _150°C機(jī)油中，再保溫0.5小時(shí)淬入室溫水中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫。
[0006]通過以上熱處理方法可獲得Ms為50°C ±6°C的銅鋅鋁記憶合金，滯回環(huán)面積越大，滯回耗能性能越是優(yōu)異。經(jīng)過計(jì)算其滯回環(huán)面積，效果最好的是油淬加時(shí)效的熱處理工藝方法。
[0007]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1未經(jīng)過熱處理Ms為-10°c的銅鋅鋁形狀記憶合金滯回耗能性能曲線。
[0008]圖2經(jīng)過水淬+時(shí)效熱處理Ms為-10°C的銅鋅鋁形狀記憶合金滯回耗能性能曲線。
[0009]圖3經(jīng)過油淬+時(shí)效熱處理Ms為-10°C的銅鋅鋁形狀記憶合金滯回耗能性能曲線。
[0010]圖4經(jīng)過分級(jí)淬火熱處理Ms為-10°c的銅鋅鋁形狀記憶合金滯回耗能性能曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
對(duì)獲得的銅鋅鋁合金先進(jìn)行退火處理，在850°C保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2?3mm的脫鋅層和鑄造缺陷。通過線切割獲得試樣的尺寸為:250mmX15mmX0.2mm，試樣的有效拉伸長(zhǎng)度為210mm。利用WDW-200型微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試銅鋅鋁合金的滯回曲線。在測(cè)試前所有的試樣均進(jìn)行變形量為1%的預(yù)拉伸，試驗(yàn)過程中最大的試驗(yàn)力為800N。合金滯回曲線所包圍面積的大小反映了合金滯回性能的好壞，從而反映合金耗能性能的大小，如圖1所示。
[0012]實(shí)施例2
對(duì)獲得的銅鋅鋁合金先進(jìn)行退火處理，在850°C保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2?3mm的脫鋅層和鑄造缺陷。進(jìn)行水淬加時(shí)效熱處理，即830_850°C保溫0.5小時(shí)淬入室溫水中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫，獲得Ms為-10°C ±6°C的銅鋅鋁記憶合金。通過線切割獲得試樣的尺寸為:250mmX15mmX0.2mm，試樣的有效拉伸長(zhǎng)度為210_。利用WDW-200型微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試記憶合金經(jīng)過水淬加時(shí)效熱處理后的滯回曲線。在測(cè)試前所有的試樣均進(jìn)行變形量為1%的預(yù)拉伸，試驗(yàn)過程中最大的試驗(yàn)力為800N。合金滯回曲線所包圍面積的大小反映了合金滯回性能的好壞，從而反映合金耗能性能的大小，如圖2所示。
[0013]實(shí)施例3
對(duì)獲得的銅鋅鋁合金先進(jìn)行退火處理，在850°C保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2?3mm的脫鋅層和鑄造缺陷。進(jìn)行油淬加時(shí)效熱處理，即830_850°C保溫0.5小時(shí)淬入室溫機(jī)油中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫，獲得MsS-KTC ±6°C的銅鋅鋁記憶合金。通過線切割獲得試樣的尺寸為:250mmX15mmX0.2mm，試樣的有效拉伸長(zhǎng)度為210mm。利用WDW-200型微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試記憶合金經(jīng)過油淬加時(shí)效熱處理后的滯回曲線。在測(cè)試前所有的試樣均進(jìn)行變形量為1%的預(yù)拉伸，試驗(yàn)過程中最大的試驗(yàn)力為800N。合金滯回曲線所包圍面積的大小反映了合金滯回性能的好壞，從而反映合金耗能性能的大小，如圖3所示。
[0014]實(shí)施例4
對(duì)獲得的銅鋅鋁合金先進(jìn)行退火處理，在850°C保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2?3mm的脫鋅層和鑄造缺陷。進(jìn)行分級(jí)淬火熱處理，即830_850°C保溫0.5小時(shí)淬入1400C _150°C機(jī)油中，再保溫0.5小時(shí)淬入室溫水中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫，獲得MsS-KTC ±6°C的銅鋅鋁記憶合金。通過線切割獲得試樣的尺寸為:250mmX 15mmX0.2mm，試樣的有效拉伸長(zhǎng)度為210mm。利用WDW-200型微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試記憶合金經(jīng)過分級(jí)淬火熱處理后的滯回曲線。在測(cè)試前所有的試樣均進(jìn)行變形量為1%的預(yù)拉伸，試驗(yàn)過程中最大的試驗(yàn)力為800N。合金滯回曲線所包圍面積的大小反映了合金滯回性能的好壞，從而反映合金耗能性能的大小，如圖4所示。
【權(quán)利要求】
1.Ms為-10°c的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝，其特征為:先進(jìn)行退火處理，在850°C保溫24小時(shí)后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2?3mm的脫鋅層和鑄造缺陷，然后采取三種方式處理分別是:1、水淬加時(shí)效，即830-850°C保溫0.5小時(shí)淬入室溫水中，然后在1400C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫；2、油淬加時(shí)效，即830_850°C保溫0.5小時(shí)淬入室溫機(jī)油中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫；3、分級(jí)淬火，即830-850°C保溫0.5小時(shí)淬入140°C _150°C機(jī)油中，再保溫0.5小時(shí)淬入室溫水中，然后在140°C _150°C的保溫爐中時(shí)效處理2小時(shí)后取出空冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述Ms為-10°C的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能的熱處理工藝，熱處理可優(yōu)選油淬加時(shí)效，此時(shí)該記憶合金滯回耗能性能最好。
【文檔編號(hào)】C22F1/08GK104372271SQ201310358404
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】趙羅根, 白高鵬, 劉光磊, 陸松華, 張扣山 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司