專利名稱：鎳-鈦半成品和相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及Ni-Ti (鎳-鈦)基合金。特別是，本公開(kāi)涉及改善的Ni-Ti半成品及相關(guān)方法。更特別的是，所述鎳的含量為40 52原子％。
背景技術(shù)：
鎳含量為50 52原子％的Ni-Ti合金屬于熱彈性材料類(在本領(lǐng)域中也公知為鎳鈦諾(Nitinol)、形狀記憶合金、“智能”材料等)，根據(jù)它們經(jīng)歷的精加工工藝(例如，訓(xùn)練(training)、定形(shape setting)、調(diào)教(education)等)，它們可表現(xiàn)出形狀記憶效應(yīng)或超彈性行為。這些合金的合適的加工方法和特性的細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域已廣為人知，并可在文獻(xiàn)“C. M. Wayman, " Shape Memory Alloys" MRS Bulletin, 1993 年 4 月，第 49-56 頁(yè)”、“M. Nishida 等，"Precipitation Processes in Near Equiatimic TiNi Shape MemoryAlloys " , Metallurgical Transactions A,第 17A 卷，1986 年 9 月，第 1505-1515 頁(yè)”和“H. Hosoda 等，"Martensitic transformation temperatures和mechanical propertiesof ternary NiTi alloys with offstoichiometric compositions" , Intermetallics,6(1998)，第291-301頁(yè)”中找出，所有這些文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容均以引用方式并入本申請(qǐng)。這些合金被利用于各種應(yīng)用。例如而不限于，在工業(yè)應(yīng)用中，形狀記憶絲被用于作為小型馬達(dá)的替代品的致動(dòng)器。這種熱彈性材料的其他應(yīng)用包括醫(yī)療領(lǐng)域，在醫(yī)療領(lǐng)域中，它們被用于支架、導(dǎo)絲、骨科器械、外科手術(shù)工具、矯正設(shè)備、眼鏡架、熱致動(dòng)器和電致動(dòng)器
坐寸o獨(dú)立于Ni-Ti熱彈性裝置的最終形狀(可為例如線狀、或管狀、或片狀、或棒狀)，制造方法包括對(duì)較長(zhǎng)金屬件進(jìn)行切削的步驟，該較長(zhǎng)金屬件得自從合金熔煉工序中獲得的半成品。該半成品最常見(jiàn)的形式是長(zhǎng)管、線、桿、棒、片。這些Ni-Ti合金的行為在很大程度上取決于其組成。一種或更多種附加元素的存在可能會(huì)導(dǎo)致新的性質(zhì)和/或顯著改變合金的特性和行為。Ni-Ti合金的純度的重要性在美國(guó)公布申請(qǐng)US2006/0037672中已有論述，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本申請(qǐng)。美國(guó)專利第4，337，900號(hào)公開(kāi)了添加有附加量的銅(其量在I. 5至9原子％的范圍)的Ni-Ti合金的用途，用以改善可使用性和可加工性。在PCT專利公布W02002063375中描述了關(guān)于超彈性合金的另一種三元改性Ni-Ti合金，其中描述了寬的成分范圍。尤其是，選自Cu、Fe、Nb、V、Mo、Co、Ta、Cr和Mn的替代物的含量可在I 25原子％變化。歐洲專利EP 0465836公開(kāi)了添加碳和任選的少量金屬的技術(shù)方案。碳含量為
0.25 5原子％?？扇芜x地添加的金屬的含量為0. 25 2原子％，并且選自V、Cr、Fe、Nb、Ta、W 和 Al。美國(guó)專利第3，660，082號(hào)公開(kāi)了耐腐蝕性和耐磨耗性得以改進(jìn)的Ni-Ti合金，其中這種效果是通過(guò)使用選自Fe、Mo、Co和Cr的一種或更多種金屬來(lái)替代鎳、并使用Zr來(lái)替代Ti而獲得的。鎳的替代率范圍是I 50原子％，鈦的替代率范圍是0 10原子％。PCT專利公開(kāi)W02008/030517中公開(kāi)一種添加稀土元素以獲得不透射線的合金的方法，其中以0. I至15原子百分率的范圍添加La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ac、Th、Pa 和 U。
日本專利申請(qǐng)JP 59028548公開(kāi)了 Ni-Ti合金，其中以不超過(guò)I原子％的比率、以一種或更多種選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta和貴金屬的元素來(lái)替代鎳或鈦原子。日本專利申請(qǐng)JP 63235444描述了具有良好的低溫相變的Ni-Ti-Al合金，其中Al含量高達(dá)2原子％，并且存在高達(dá)I原子％的選自V、Cr、Mn、Co、Zr、Nb、Mo、Ru、Ta和W的一種或更多種元素。JP 60026648描述了用于Ni-Ti合金的退火和冷軋精加工方法，該Ni-Ti合金含有高達(dá)3原子％的選自V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Ru、Ta和W的一種或更多種元素。所有這些參考文獻(xiàn)均教導(dǎo)向Ni-Ti合金添加或者替代(與附加元素的量成比例地 減少鈦或鎳的量)一種或更多種元素以改善它們的性能。

發(fā)明內(nèi)容
所有上述參考文獻(xiàn)均沒(méi)有教導(dǎo)另一重要方面最后產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的再現(xiàn)性。再現(xiàn)性尤為關(guān)鍵，因?yàn)槎鄠€(gè)設(shè)備或產(chǎn)品由相同的半成品制得。例如，可以由單個(gè)半成品制得非常大量(甚至上百萬(wàn))的心臟支架。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的第一方面，提供了一種半成品，包括鎳-鈦合金和量為X的一種或更多種附加兀素，其中鎳含量為40 52原子％,含量X為0. I I原子％,余量為鈦。所述一種或更多種附加元素選自Al、B、Ca、Ce、Hf、La、Mo、Nb、Re、Si、Ta、V、W、Y和Zr。對(duì)含量X和含量為X的一種或更多種元素進(jìn)行選擇，使得含量X在半成品的不同點(diǎn)的變動(dòng)小于規(guī)定的百分率。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的又一方面，提供了一種使用半成品來(lái)確定含量X在半成品的不同點(diǎn)的變動(dòng)的方法，包括沿半成品的長(zhǎng)度方向以設(shè)定點(diǎn)間距對(duì)點(diǎn)進(jìn)行采樣；對(duì)于每個(gè)點(diǎn)測(cè)量含量X。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的另一個(gè)方面，提供了一種制造半成品的方法，包括提供鎳-鈦合金；并添加含量為X的選自Al、B、Ca、Ce、Hf、La、Mo、Nb、Re、Si、Ta、V、W、Y和Zr中的一種或更多種，其中鎳含量為40 52原子％，X為0. I I原子％，余量為鈦，其中X在整個(gè)半成品上是可變的，所述X在整個(gè)半成品上的變動(dòng)小于含量X的20%。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的又一個(gè)方面，提供了一種半成品，包括鎳-鈦合金和含量為Y的一種或更多種附加元素，其中鎳的含量為40 52原子Y為I 10原子余量為鈦；所述一種或更多種附加元素選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta和W ;并且對(duì)Y和所述一種或更多種附加元素進(jìn)行選擇，使得Y對(duì)于半成品的不同點(diǎn)的變動(dòng)小于規(guī)定的百分率。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的再一個(gè)方面，提供了一種制造半成品的方法，包括提供鎳-鈦合金；并添加含量為Y的選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta和W中的一種或更多種，其中鎳含量為40 52原子％，Y為I 10原子％，余量為鈦，并且Y在整個(gè)半成品上是可變的，Y在整個(gè)半成品上的變動(dòng)小于20%。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的又再一個(gè)方面，提供了一種物質(zhì)的組合物，包括鎳-鈦合金、以及一種或更多種元素X和Y，其中X為0. I至I原子％的選自Al、B、Ca、Ce、Hf、La、Mo、Nb、Re、Si、Ta、V、W、Y和Zr的一種或更多種元素，其中Y為I至10原子％的選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta 和 W 的一種或更多種元素。
本發(fā)明公開(kāi)的其他方面示出在本申請(qǐng)的說(shuō)明書和權(quán)利要求中。
具體實(shí)施例方式申請(qǐng)人:已發(fā)現(xiàn)，為了同時(shí)改善單一的Ni-Ti熱彈性材料最終產(chǎn)品元件(在本領(lǐng)域中也公知為鎳鈦諾、形狀記憶合金、“智能”材料等)的特性和多個(gè)熱彈性材料最終產(chǎn)品元件的可靠性和再現(xiàn)性，而不改變?cè)摬牧系拇蟛糠中再|(zhì)(如轉(zhuǎn)變溫度及其范圍、機(jī)械性能、耐腐蝕性和生物相容性)，必須提供一種相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的半成品具有改善的特性的半成品。半成品是一種其形狀還沒(méi)有被完全固定、其表面狀況尚待確定的產(chǎn)品。將會(huì)依賴于所要獲得的最終產(chǎn)品的種類來(lái)改變并確定其形狀和表面狀況。通常，半成品比所要獲得的最終產(chǎn)品長(zhǎng)或長(zhǎng)得多。即使添加少量的一種或更多種附加元素，Ni-Ti合金的性質(zhì)也會(huì)受到很大影響，其影響的方式往往是不可預(yù)知的。本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施方案涉及對(duì)元素的選擇，如下所述，通過(guò)減少半成品的夾雜物的量和/或尺寸來(lái)改變所述夾雜物的含量。本公開(kāi)的另一些實(shí)施方案涉及對(duì)元素的選擇，提供一種與二元NiTi合金相比具有更高的剛度和/或平臺(tái)應(yīng)力(plateau stress)的半成品。在本發(fā)明公開(kāi)的全文中，剛度將被定義為對(duì)于彈性形變的耐受性，而平臺(tái)應(yīng)力將被定義為在熱彈性機(jī)械變形過(guò)程中載荷恒定時(shí)的應(yīng)力。特別是，平臺(tái)應(yīng)力下限(LPS)將被定義為在加載至6%應(yīng)變之后的卸載樣品過(guò)程中在2. 5%應(yīng)變下的應(yīng)力，而平臺(tái)應(yīng)力上限(UPS)將被定義為在加載樣品過(guò)程中在3%應(yīng)變下的應(yīng)力，在ASTM F2516所規(guī)定的鎳-鈦超彈性材料拉伸測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的

圖1(未示出)中也是如此定義的。就申請(qǐng)人所知，沒(méi)有文獻(xiàn)(例如，以表格化的數(shù)據(jù)的形式)可用來(lái)描述在Ni-Ti基質(zhì)的存在下，添加的元素對(duì)氧和碳的親和性，特別是在高溫下。此外，目前沒(méi)有動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)可用來(lái)預(yù)測(cè)在高溫下、在NiTi存在下，添加的元素是否會(huì)與碳和氧反應(yīng)以及反應(yīng)達(dá)到何種程度。因此，目前不可能預(yù)知添加的元素對(duì)碳化物的尺寸和數(shù)量和/或金屬間氧化物(intermetallic oxide)夾雜物的尺寸/數(shù)量的影響。M. Nishida, C. M. Wayman 和 T. Honma, “Precipitation Processes in Near Equiatomic NiTi Shape Memory Alloys”，Metallurgical Transactions, A,第 17A 卷，1986年9月，第1505-1515頁(yè)中描述了 Ni-Ti合金與碳反應(yīng)形成TiC(碳化物)，其中也觀察到形成了 Ti2Ni0n (金屬間氧化物)，其中n為等于或大于I的整數(shù)，該文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本申請(qǐng)。申請(qǐng)人:已觀察到在真空熔煉合金中形成了兩種類型的夾雜物。所形成的夾雜物的類型和順序取決于多種因素，包括原料的純度和所使用的一種或更多種熔煉方法。在通過(guò)VAR(真空電弧重熔)法或ISM(感應(yīng)凝殼 熔煉)法熔煉的合金中首先形成的夾雜物為碳化物和金屬間氧化物兩者。如果碳含量低，則碳化物的數(shù)量和尺寸低。如果氧含量在正常范圍內(nèi)，則將形成相當(dāng)大量的金屬間氧化物。如果氧含量高(IOOOppm)，則將形成大量的非常大的金屬間氧化物。大多數(shù)NiTi熱彈性合金是通過(guò)各種真空熔煉方法的組合制造的。當(dāng)前主導(dǎo)的商業(yè)方法是在石墨坩堝中實(shí)施VIM (真空感應(yīng)熔煉)接著進(jìn)行一個(gè)或更多個(gè)VAR循環(huán)。申請(qǐng)人已在熱暴露后的鑄造合金中和幾種類型的半成品中觀察到碳化物和金屬間氧化物。這些顆粒的數(shù)量和尺寸取決于合金的痕量元素化學(xué)及其熱歷史。申請(qǐng)人:已觀察到，在鑄態(tài)的VIM合金中發(fā)現(xiàn)的主要和僅有的本身生成的夾雜物為碳化物(TiC)。同樣，申請(qǐng)人已觀察到，在VM-VAR合金中發(fā)現(xiàn)的主要和唯一的本身生成的夾雜物也是碳化物(TiC)。申請(qǐng)人進(jìn)一步觀察到，金屬間氧化物是通過(guò)碳化物與NiTi合金基質(zhì)的反應(yīng)而在鑄造VIM和鑄造VM-VAR NiTi合金中形成的，所述NiTi合金基質(zhì)包括痕量的氧、氮和次貴元素(less noble element)(包括Al和Si),使得將所述金屬間氧化物更好地標(biāo)記為 Ti (X) 2Ni (Y) 0 (N，C)n0根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種半成品，其基于Ni-Ti合金與少量X的一種或更多種附加元素，其中鎳含量為40 52原子％，少量的一種或更多種附加元素的含量X為0. I I原子％，余量為鈦。所述一種或更多種附加元素選自Al、B、Ca、Ce、Hf、La、Mo、Nb、Re、Si、Ta、V、W、Y和Zr。在形成半成品的熔融和加工溫度下，這些元素對(duì)碳的親和力(以形成碳化物)和/或?qū)ρ醯挠H和力(以形成氧化物)大于鈦和鎳對(duì)碳和/或氧的親和力。所述一種或更多種附加元素和含量X選擇為使得所述一種或更多種附加元素的含量在整個(gè)半成品的不同點(diǎn)上變動(dòng)在規(guī)定值之內(nèi)。這一規(guī)定值可為例如小于約20%。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方案，X選自Al、Ca、Hf、La、Ta和Y。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施方案，公開(kāi)一種生產(chǎn)Ni-Ti-X合金的方法，該方法包括向Ni-Ti合金基體組合物中添加X(jué)。申請(qǐng)人:已發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施方案中，對(duì)于一些金屬，如Al、B、Ca、La、Re、Si、W、Y、Zr，為了確保再現(xiàn)性和含量的變動(dòng)，各元素的最大含量最高為0. 5原子％，但是X的累計(jì)上限值為I原子％。另一方面，在一些實(shí)施方案中，余下的金屬Ce、Hf、Mo、Nb、Ta、V可以以較高的濃度(最高為I原子％)存在。并且在后一種情況下，這些元素的累積存在的上限為I原子％。X的下限為0. I原子％，這是可能獲得與二元NiTi合金相比使夾雜物的存在和/或尺寸最小化同時(shí)保持類似的材料性質(zhì)這一技術(shù)效果的最小量。尤其申請(qǐng)人注意到，半成品中的夾雜物含量從X = 0. I原子％時(shí)開(kāi)始減少。每單位長(zhǎng)度的半成品Ni-Ti-X產(chǎn)品的均勻性為使用衍生自半成品Ni-Ti-X產(chǎn)品的熱彈性材料產(chǎn)品的最終設(shè)備賦予穩(wěn)定和可再現(xiàn)的行為。還應(yīng)當(dāng)指出，考慮到半成品的典型的延伸長(zhǎng)度比由該半成品制造的最終產(chǎn)品長(zhǎng)得多，半成品的均勻性是尤其值得期待的。
作為一個(gè)特定的結(jié)果，申請(qǐng)人已確定，如果存在于Ni-Ti合金中的附加元素的百分率在所述半成品的長(zhǎng)度上相差不超過(guò)約20%，則良好的穩(wěn)定性得以保證。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方案，根據(jù)X的值可以選擇兩種方法測(cè)量變動(dòng)。當(dāng)X高于0.2原子％時(shí)，只要這樣就足夠了 在半成品的兩端和中間共取三個(gè)值、并驗(yàn)證存在于Ni-Ti-X組合物中的附加金屬之組成的最大分散度/變動(dòng)小于或等于20%。另一方面，當(dāng)X等于或小于0. 2原子％時(shí)，沿半成品的長(zhǎng)度每隔數(shù)米即進(jìn)行采樣測(cè)量、并驗(yàn)證所有這些測(cè)量的結(jié)果的分布都落在約20%之內(nèi)。例如，直徑在12至33毫米范圍的小直徑棒材時(shí)，在50. 8毫米的圓角方材(round cornered square (RCS))上對(duì)該半成品進(jìn)行測(cè)試。在50. 8毫米R(shí)CS處，有16根從錠材底部到錠材頂部依次編號(hào)的棒材?？梢詮牡谝话舨牡牡撞亢兔總€(gè)棒材的頂部采集樣品，以對(duì)整個(gè)錠材產(chǎn)品的化學(xué)組成、顯微組織和性能進(jìn)行制圖。Ni-Ti-X半成品的可能的形狀可以選自但不限于線、管、桿和片、以及錠。然后可以由該半成品例如通過(guò)切削得到最終產(chǎn)品。上述的每單位長(zhǎng)度組成的均勻性可通過(guò)對(duì)半成品Ni-Ti-X產(chǎn)品使用定制的熔煉和加工而實(shí)現(xiàn)。這種加工可為例如但不限于通過(guò)真空感應(yīng)熔煉(VIM)的第一熔煉，以制造Ni-Ti-X合金鑄件?？梢圆捎闷渌跫?jí)熔煉方法，包括但不限于感應(yīng)凝殼熔煉、等離子體熔煉、電子束熔煉和真空電弧熔煉。然后采用鑄件作為VAR(真空電弧重熔)熔融步驟的可熔電極。根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的又一個(gè)實(shí)施方案，提供一種基于超彈性材料的半成品，相對(duì)于二元鎳鈦諾，該半成品具有提高的剛度、平臺(tái)應(yīng)力和彎曲模量。該半成品產(chǎn)品基于Ni-Ti與少量的一種或更多種附加元素Y的合金，其中鎳含量在40 52原子％，所述少量的一種或更多種附加元素Y的含量在I 10原子％，其中Y可以是一種或更多種元素YpY2、Y3等的組合，余量為鈦。形成含量Y的一種或更多種的元素選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、
Ta和W。根據(jù)元素種類，這些元素的含量可以在I 10原子％變化。尤其是，Co、Cr、Fe和Ta的含量可以在I 4原子％變化。限定在4原子％使得能夠在室溫和體溫下保持加工性和超彈性。此外，已經(jīng)注意到，Y的特定的實(shí)施方案是Y選自Ag、Au、Mo、Pd、Pt、W，它們中每一者均被限制為I原子％，以保持在室溫和體溫下的加工性和超彈性。對(duì)于X和Y的選擇，有些元素是共同的。這些元素是Al、Mo、Nb、Ta、W。申請(qǐng)人目前的理解是，一些強(qiáng)的碳化物和/或氧化物形成體(如Al、Mo、Ta、W)當(dāng)以小于I原子％的較低的合金含量使用時(shí)，使夾雜物穩(wěn)定。特別是，在低含量下，這些元素將分隔碳化物和/或金屬間氧化物，導(dǎo)致更細(xì)的夾雜物分布。在中等含量下，它們將替代熱彈性基質(zhì)合金中的Ti和/或Ni，并提高剛度和力學(xué)性能。一個(gè)例子是NiTi-14. 5w/o Nb合金。例如但不限于，申請(qǐng)人制造并測(cè)試了 Co含量集中于I. 20原子％附近的合金(49. 55a/o Ni、1.20a/o Co，余量為Ti)、Fe含量集中于I. 53原子％附近的合金(49. 22a/oNi、1.53a/o Fe，余量為Ti)、Cr含量集中于I. 28原子％附近的合金(49. 47a/o Ni、I. 28a/o Cr，余量為Ti)。這些合金在室溫下是超彈性的，并且它們具有與二元NiTi相當(dāng)?shù)募庸ば?。可以參考下表，其中示出NiTiCo合金和NiTiCr合金具有較高的3點(diǎn)彎曲模量和較高的平臺(tái)拉伸應(yīng)力。、
表I (3點(diǎn)彎曲數(shù)據(jù))
權(quán)利要求
1.一種制造半成品的方法，包括 提供鎳-鈦合金；并且 添加含量為 X 的選自 Al、B、Ca、Ce、Hf、La、Mo、Nb、Re、Si、Ta、V、W、Y 和 Zr 中的一種或更多種，其中鎳含量為40 52原子％，含量X為I 10原子％，余量為鈦， 其中所述X在整個(gè)所述半成品上是可變的，所述X在整個(gè)所述半成品上的變動(dòng)小于20%。
2.一種制造最終產(chǎn)品的方法，包括 由根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法制造的半成品制造所述最終產(chǎn)品。
3.—種半成品，包括 鎳-鈦合金和含量為Y的一種或更多種附加元素，其中 鎳含量為40 52原子％，含量Y為I 10原子％，余量為鈦； 所述一種或更多種附加元素選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta和W ;并且 對(duì)含量Y或所述一種或更多種附加元素進(jìn)行選擇，使得Y在所述半成品的不同點(diǎn)的變動(dòng)小于規(guī)定的百分率。
4.如權(quán)利要求3所述的半成品，其中 含量Y在I 5原子％。
5.如權(quán)利要求4所述的半成品，其中 含量Y在I 2原子％。
6.如權(quán)利要求5所述的半成品，其中 含量Y在I I. 7原子％。
7.如權(quán)利要求3所述的半成品，其中 所述一種或更多種附加元素選自Co、Cr和Fe ;并且所述一種或更多種附加元素各自的原子百分含量分別為I 4原子％。
8.如權(quán)利要求7所述的半成品，其中Co的原子百分含量集中于I.20原子％附近，Cr的原子百分含量集中于I. 28原子％附近，并且Fe的原子百分含量集中于I. 53原子％附近。
9.如權(quán)利要求3所述的半成品，所述半成品為線形產(chǎn)品。
10.如權(quán)利要求3所述的半成品，所述半成品為管形產(chǎn)品。
11.如權(quán)利要求3所述的半成品，所述半成品為桿形產(chǎn)品。
12.如權(quán)利要求3所述的半成品，所述半成品為金屬片形產(chǎn)品。
13.如權(quán)利要求3所述的半成品，其中所述規(guī)定的百分率為約20%。
14.一種最終產(chǎn)品，其通過(guò)權(quán)利要求3至13中任一項(xiàng)所述的半成品而獲得。
15.一種使用權(quán)利要求3至13中任一項(xiàng)所述的半成品來(lái)確定含量Y在所述半成品的不同點(diǎn)的變動(dòng)的方法，包括 對(duì)沿所述半成品的長(zhǎng)度方向以規(guī)定的點(diǎn)間距的點(diǎn)進(jìn)行采樣；并且 對(duì)于每個(gè)所述點(diǎn)，測(cè)量含量Y。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中含量Y在I 10原子％。
17.—種制造半成品的方法，包括 提供鎳-鈦合金；并且添加含量為Y的選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta和W中的一種或更多種，其中鎳含量為40 52原子％，Y為I 10原子％，余量為鈦， 其中含量Y在整個(gè)所述半成品上是可變的，含量Y在整個(gè)所述半成品上的變動(dòng)小于20%。
18.一種物質(zhì)的組合物，包括鎳-鈦合金、以及一種或更多種元素X和Y，其中X為0. I原子％至I原子％的一種或更多種選自Al、B、Ca、Ce、Hf、La、Mo、Nb、Re、Si、Ta、V、W、Y和Zr的元素，并且其中Y為I原子％至10原子％的一種或更多種選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta 和 W 的元素。
19.如權(quán)利要求18所述的物質(zhì)的組合物，其中所述一種或更多種元素X為含量集中于0. 075原子％附近的Ta和含量集中于0. 015原子％附近的Hf，而所述一種或更多種元素Y為含量集中于I. 21原子％附近的Co。
20.如權(quán)利要求18所述的物質(zhì)的組合物，其中所述一種或更多種元素X為含量集中于0.075原子％附近的Ta和含量集中于0. 0150原子％附近的La，而所述一種或更多種元素Y為含量集中于I. 21原子％附近的Co。
21.一種制造最終產(chǎn)品的方法，包括 用根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法制造的半成品制造所述最終產(chǎn)品。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及鎳-鈦半成品和相關(guān)方法，具體描述用于制造包含具有改善的可靠性和再現(xiàn)性的熱彈性材料的設(shè)備的半成品。所述半成品基于Ni-Ti合金及元素X和/或Y。鎳含量為40～52原子％，X的含量為0.1～1原子％，Y的含量為1～10原子％，余量為鈦。所述一種或更多種附加的元素X選自Al、Ta、Hf、Si、Ca、Ce、La、Re、Nb、V、W、Y、Zr、Mo和B。所述一種或更多種附加元素Y選自Al、Ag、Au、Co、Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Pd、Pt、Ta和W。
文檔編號(hào)C22C14/00GK102719707SQ20121017232
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者弗朗西斯·E·斯奇澤涅, 格雷姆·威廉·保羅 申請(qǐng)人:賽伊斯智能材料公司