專利名稱：一種彈性合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能性合金材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種彈性合金材料。·
背景技術(shù)：
超彈性合金因其具有較高的可恢復(fù)彈性形變而廣泛應(yīng)用于航空、機(jī)械、精密儀器及醫(yī)療等領(lǐng)域。目前最常使用的超彈性合金為鈦鎳合金，鈦鎳合金中存在熱彈性馬氏體，其相變溫度隨合金成份不同在一定范圍內(nèi)變化，因為鈦鎳系合金不僅具有奇特的形狀記憶效應(yīng)，還具有較好的超彈性行為，但其超彈性行為屬于寬滯后的超彈性行為，因此內(nèi)耗高。我國專利公開號CN102337424中采用鈷替代部分鎳而形成一種鎳鈷鐵鎵合金材料，認(rèn)為能夠改變和控制合金材料的馬氏體相變溫度，可以獲得較好的超彈性行為。通過對該技術(shù)方案的合金進(jìn)行分析，該合金的彈性性能確實優(yōu)于普通的鈦鎳合金，馬氏體也相應(yīng)減少很多，但該合金也存有一定的缺陷，這就是雖然具有超彈性，但是對于原鈦鎳合金的形狀記憶效應(yīng)大為減少，甚至在有些組分中形狀記憶效應(yīng)為零。因此需要開發(fā)一種即具有窄滯后超彈性能又能夠保持形狀記憶效應(yīng)的合金材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供一種技術(shù)方案，該技術(shù)方案的合金材料不僅具有窄滯后超彈性能又能夠保持形狀記憶效應(yīng)的合金材料。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種彈性合金材料，所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳42_50at%，&0-10at%jjc 10_15at%，鈷 10_20at%，· 15_20at%。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳45at%，鐵10at%jjc 15at%，鈷 10at%，鎵 20at%。本發(fā)明的有益效果是1，本技術(shù)方案的合金材料不僅具有窄滯后超彈性能又能夠保持形狀記憶效應(yīng)的合金材料。2，本技術(shù)方案的生產(chǎn)工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式
以下通過具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。一種彈性合金材料，所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳42_50at%，&
0-10at%jjc 10_15at%，鈷 10_20at%，· 15_20at%。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳45at%，鐵10at%jjc 15at%，鈷 10at%，鎵 20at%。所述一種彈性合金材料的制備方法，具體包括以下步驟I)、選取純度彡99. 9%的鎳，純度彡99. 99 %鈷，純度彡99. 9%的鐵，純度^ 99. 9%的鈦，純度> 99. 99%的鎵；將上述材料按照原子百分含量配料，然后放入非自耗真空電弧熔煉爐中并抽真空至2. OX l(T4Pa，再充入氬氣，反復(fù)熔煉后用模具冷卻吸鑄得到合金毛坯；2)、將I)中得到的合金毛坯密封，抽真空至5. 0X10_5Pa，在1000°C下保溫72小 時，然后冷卻至室溫得到超彈性合金材料。所述的冷卻以勻速冷卻為主，冷卻速率保持在2. 5_5°C每15分鐘，該冷卻速率要保持到毛坯溫度下降到450-500°C。這樣做的結(jié)果是能夠保持合金內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)的均勻，各組成在單位體積內(nèi)的顆粒大致相同，減少能量的內(nèi)耗。實施例I選取所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳45at%,鐵10at%,鈦15at%,鈷 10at%，· 20at%。I)、選取純度彡99.9%的鎳，純度彡99. 99 %鈷，純度彡99.9%的鐵，純度^ 99. 9%的鈦，純度> 99. 99%的鎵；將上述材料按照原子百分含量配料，然后放入非自耗真空電弧熔煉爐中并抽真空至2. OX l(T4Pa，再充入氬氣，反復(fù)熔煉后用模具冷卻吸鑄得到合金毛坯；2)、將I)中得到的合金毛坯密封，抽真空至5. 0X10_5Pa，在1000°C下保溫72小
時，然后冷卻至室溫得到超彈性合金材料。所述的冷卻以勻速冷卻為主，冷卻速率保持在3. 5°C每15分鐘，該冷卻速率要保持到毛坯溫度下降到450°C。在以下的實施例中有變化的有各組成材料的原子百分含量及在生產(chǎn)過程中的冷卻速率及保持冷卻速率的最后溫度，因此在實施例1-3中僅有材料組成變化其它方面相同；在實施例4-6中除各材料組成變化外，冷卻速率和保持冷卻速率的最后溫度同實施例
1-3有變化但在實施例4-6中的冷卻速率及保持冷卻速率的最后溫度相同。實施例2選取所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳50at%，& 10&丨％，鈦IOat%，鈷 10at%，· 20at%。實施例3選取所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳42at%，鐵5at%，鈦13at%，鈷20at%，鎵 20at%。實施例4選取所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳48at %，鐵IOat %，鈦12at %，鈷12at%，鎵18at%。冷卻速率保持在5°C每15分鐘，該冷卻速率要保持到毛坯溫度下降到 500。。。實施例5選取所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳50at%，鐵10&丨％，鈦15at%，鈷5at%，鎵20at%。冷卻速率保持在5°C每15分鐘，該冷卻速率要保持到毛坯溫度下降到500。。。實施例6選取所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳45at%，鐵5at%，鈦IOat^Ji20at%，鎵20at%。冷卻速率保持在5°C每15分鐘，該冷卻速率要保持到毛坯溫度下降到
500。。。實施例1-6的各組成合金的性能見表I表I
實施例可恢復(fù)應(yīng)變a最大應(yīng)變滯后b b/a
實施例 I Γ623 250.427
實施例 26 842 970.434
實施例 36^78Γ060.451
實施例 45 32Γ03O. 758
實施例 54TT3Σ 4O. 518
實施例 6δΤΤθ2 230.432本發(fā)明包括但不限于本實施例，凡是在本發(fā)明規(guī)則之下進(jìn)行的等同替換或局部改
進(jìn)均應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種彈性合金材料，其特征在干所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳42-50at %，鐵 O-IOat %，鈦 10_15at %，鈷 10_20at %，鎵 15_20at %。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述彈性合金材料，其特征在于所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳 45at%，鐵 10at%3jc 15&丨％，鈷 10at%，鎵 20at%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彈性合金材料，所述合金材料的各組成按原子百分含量為鎳42-50at％，鐵0-10at％，鈦10-15at％，鈷10-20at％，鎵15-20at％。本技術(shù)方案的合金材料不僅具有窄滯后超彈性能又能夠保持形狀記憶效應(yīng)的合金材料。
文檔編號C22C19/05GK102851547SQ20121032729
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者忻峰 申請人:忻峰