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一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法與流程

文檔序號:11540405閱讀:411來源:國知局
一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法與流程

本發(fā)明的技術方案涉及有多孔形狀記憶合金的制造,具體地說是一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法。



背景技術:

多孔形狀記憶合金兼具多孔金屬材料輕質、高比強度、高吸能及形狀記憶合金形狀記憶效應及偽彈性等優(yōu)良特性,同時由于其多重阻尼源的疊加效應而具有異常高的阻尼性能。過去幾十年間,人們的研究主要集中于多孔tini形狀記憶合金,雖然該種合金綜合性能優(yōu)良,然而其高昂的價格在很大程度上限定了其廣泛的應用。近些年來,由于銅基形狀記憶合金同樣具有高的阻尼本領及優(yōu)良的形狀記憶功能特性,加上其明顯的價格優(yōu)勢,人們亦開始對多孔銅基形狀記憶合金進行研究,并開創(chuàng)了多種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法。例如,中國科學院固體物理研究所(q.z.wang,f.s.han,z.y.gao,etal,effectsofmacroscopicdefectsonthedampingbehaviorofcualmnshapememoryalloy,j.alloy.compd.,2006,425:200-205)、阿根廷、智利和意大利的科學家(g.bertolino,p.a.larochette,e.m.castrodeza,etal,mechanicalpropertiesofmartensiticcu–zn–alfoamsinthepseudoelasticregime,mater.lett.,2010,64:1448-1450)先后報道了多孔銅基形狀記憶合金的熔融滲流法制備工藝。然而,這些工藝都存在著技術難度高、造孔介質選擇或溶除困難、基體損傷大、金屬晶粒粗大易于產(chǎn)生晶間斷裂及所得產(chǎn)品尺寸受到限制等不足。為此,本發(fā)明發(fā)明人曾在cn102031405b公開了多孔cualmn形狀記憶合金的制備方法,該方法是一種采用燒結-脫溶技術對多孔銅基形狀記憶合金進行制備的方法,所采用的基體材料為采用霧化法制得的銅基合金粉末,雖然克服了先前技術存在的缺點,其仍存在以下弊端:一是產(chǎn)品制備的成本較高,這是因為霧化法制得的合金粉粒度不一,而適合成型的粉體粒徑主要為-100~200目,合金粉太粗或太細多孔合金均不易成型,這無疑很大程度上增加了材料制備的成本;二是產(chǎn)品制備中所需壓制壓力較高,而燒結時需要氫氣氣氛,這是因為cual基合金粉表面存在一層致密的氧化膜,該膜的存在使得合金粉不易壓延成型與燒結成型,要解決此問題就必須加大壓制壓力,燒結時配以氫氣還原。壓制壓力加大會使得孔形發(fā)生畸變,而氫氣的使用會進一步提高制備的成本,降低了生產(chǎn)的安全性。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法,采用粉末冶金技術,以原始金屬純cu粉、純al粉和純mn粉進行配料制得的cu-al-mn預合金化粉作為基體材料,克服了現(xiàn)有技術存在的產(chǎn)品制備成本高和生產(chǎn)安全性低的缺陷。

本發(fā)明解決該技術問題所采用的技術方案是:一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法,采用粉末冶金技術,以原始金屬純cu粉、純al粉和純mn粉原料進行配料制得的cu-al-mn預合金化粉作為基體材料,具體步驟如下:

第一步,cu-al-mn預合金化粉的制備:

按需要分別稱取原料純cu粉、純al粉和純mn粉進行配料,其中純al粉占cu-al-mn混合粉總質量的11.8~12.0%,純mn粉占cu-al-mn混合粉總質量的2.4~2.6%,純cu粉為基體,加入占cu-al-mn混合粉總質量0.08~0.12%的硬脂酸為添加劑,在氬氣保護下于行星式球磨機上球磨8~12小時,球磨中采用的球料比為10∶1,球磨機的轉速為300轉/分鐘,由此制得cu-al-mn預合金化粉;

第二步,生坯的制備:

將第一步制得的cu-al-mn預合金化粉與占其質量6~8%的無水乙醇均勻混合,然后與平均粒徑為0.2~1.5mm的去結晶水nacl顆粒均勻混合,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆?;旌衔锏捏w積百分比的50~80%,將該均勻混合物裝入壓制模具,單向加壓至250~320mpa,并保壓1~3分鐘,制得生坯;

第三步,燒結成型:

將第二步制得的生坯置于燒結爐中,抽真空至10~100pa,然后充入氬氣,并升溫至600~620℃燒結2小時,之后再升溫至785~795℃燒結2小時,最后升溫至970~980℃燒結2小時,隨爐冷卻至室溫,制得燒結成型的中間產(chǎn)物;

第四步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的制得:

將第三步制得的燒結成型的中間產(chǎn)物置于100℃沸水中將孔洞內(nèi)殘留nacl顆粒徹底煮除,然后將其置于60℃烘箱內(nèi)保溫20~30分鐘,制得多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品。

上述一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法,所述制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為50~80%,平均孔徑為0.2~1.5mm。

上述一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法,所述制得多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品被進一步進行如下的熱處理:將所制得的多孔cualmn形狀記憶合金升溫至850~900℃并保溫60分鐘后投入室溫的水中淬火,然后以8~10℃/分鐘的速率重新升溫至320~350℃并保溫12~18分鐘后投入室溫的水中,完成熱處理。

上述一種多孔銅基形狀記憶合金的制備方法,其中所用原料均為商購獲得,工藝和設備均為本技術領域公知的。

本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術cn102031405b相比,本發(fā)明具有以下突出的實質性特點:

(1)所采用的基體材料不同:現(xiàn)有技術cn102031405b所采用的基體材料是用霧化法制得的cualmn形狀記憶合金粉,霧化法制得的合金粉粒度不一,而適合成型的粉體粒徑主要為-100~200目,合金粉太粗或太細多孔合金均不易成型,這無疑很大程度上增加了材料制備的成本;本發(fā)明方法以原始金屬純cu粉、純al粉和純mn粉原料進行配料制得的cu-al-mn預合金化粉作為基體材料,較之霧化法制得的合金粉極大降低了生產(chǎn)成本;所制備的預合金化粉中,al相只是部分溶入了cu相中,最終硬脆的cualmn合金并未形成,因此預合金化粉表面并不存在由al相而形成的致密的氧化物層,同時其仍具有優(yōu)良的壓延成型性,從而有利于生坯的壓制與燒結成型。

(2)生坯的制備工藝有著實質性的不同:由于本發(fā)明生坯制備所用材料為預合金化cu-al-mn粉,經(jīng)過長時間的球磨,其粒徑變得很小,表面積很大,極易發(fā)生氧化,若不采取措施甚至可能發(fā)生燃燒,從而導致樣品根本無法制備成功。針對此問題,本發(fā)明一改現(xiàn)有技術cn102031405b所述的“制備生坯”技術的工藝參數(shù)和操作步驟,而在制得的cu-al-mn預合金化粉一出罐后,先馬上采用較之現(xiàn)有技術cn102031405b所述技術更大量的無水乙醇與預合金化粉混合均勻,使得粉體表面包覆一層液膜,有效隔絕了空氣,使其不可能發(fā)生氧化,采取此至關重要的保護措施之后才再與造孔劑去結晶水nacl顆粒混合,同時在壓制成型生坯過程中盡可能排除粉末間殘留的空氣,防止后續(xù)燒結中殘留氧氣對預合金化粉表面的氧化,使得產(chǎn)品的質量更高。因此,本步驟亦是本發(fā)明的發(fā)明人針對不同的原材料而專門設計的工藝方法,絕非可以通過有限的實驗就可輕而易舉實現(xiàn)的,具有創(chuàng)造性。

(3)燒結成型工藝有著顯著的不同:本發(fā)明方法在燒結過程中采用氬氣為保護氣體較之現(xiàn)有技術cn102031405b的霧化合金粉采用的氫氣保護氣氛成本更低,且更安全;本發(fā)明方法中,在燒結時首先在al的熔點之前進行了保溫燒結,從而保證al相更好溶入cu中,且在高溫燒結時不會熔化滲出,然后升溫至nacl的熔點之前進行保溫燒結,從而使得金屬框架基本固定以抵御高溫時nacl熔體的沖擊,最后升溫至最終溫度進行燒結,本發(fā)明方法的三步升溫燒結法使得最終產(chǎn)品具有了高的燒結質量。

(4)溶除nacl顆粒的方法不同:本發(fā)明為了將造孔劑nacl顆粒溶除的更為徹底,而采用了水煮的方式,該方式對樣品沖擊較大,需多孔樣品具有高的穩(wěn)固性才可行(本發(fā)明所制得多孔合金的穩(wěn)固性會明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術cn102031405b技術制備的多孔合金),但同時借助于沸水的強烈對流可將殘留于孔洞中造孔劑輕易的徹底的溶除。因此,造孔劑的水煮溶除方式,是本發(fā)明發(fā)明人針對本發(fā)明所制得多孔合金的特殊結構特征而專門采用的方法,屬于創(chuàng)造性勞動。

與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下顯著進步:

(1)現(xiàn)有技術cn102031405b中,霧化造粉收費很高,100kg塊體合金造粉收費數(shù)千元,而且噴霧造粉具有一定的收得率,同時所得合金粉粒徑不一,其中適合采用燒結-脫溶法制備多孔合金的適合粒徑的粉體只占很小比例,這就造成采用霧化合金粉的成本進一步顯著上升。本發(fā)明采用的是價格低廉的市售(非特殊制備)的cu、al、mn粉,價格明顯要低很多,因此產(chǎn)品制備成本大大降低。

(2)本發(fā)明方法在燒結過程中采用氬氣為保護氣體,生產(chǎn)很安全。

(3)本發(fā)明方法的粉末冶金工藝及設備簡單,易于實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),制得的多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的孔隙率、孔徑及孔的取向與分布均可精確控制,顯著降低了產(chǎn)品的制備成本、提高了產(chǎn)品的燒結質量。本發(fā)明方法制得的多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品具有優(yōu)良的壓縮吸能特性及高的阻尼性能,可廣泛應用于國防、武器裝備及工業(yè)生產(chǎn)中緩沖、減振、降噪的諸多領域。

本發(fā)明方法也適用于其他多孔銅基形狀記憶合金的制備。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為采用數(shù)碼相機對本發(fā)明實施例2~5制得的多孔cualmn形狀記憶合金樣品進行觀察所得的宏觀形貌照片,其中:

圖1(a)為實施例3制得的孔隙率為65.0%,平均孔徑為0.56mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;

圖1(b)為(a)圖所示樣品的橫截面的宏觀形貌照片;

圖1(c)為(a)圖所示樣品的縱剖面的宏觀形貌照片;

圖1(d)為實施例2制得的孔隙率為60.3%,平均孔徑為0.56mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;

圖1(e)為實施例4制得的孔隙率為70.1%,平均孔徑為0.56mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;

圖1(f)為實施例5制得的孔隙率為65.5%,平均孔徑為0.93mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;

圖2為實施例3制得的孔隙率為65%,平均孔徑為0.56mm多孔cualmn形狀記憶合金爐冷及淬火態(tài)的xrd圖譜及掃描電鏡照片,其中:

圖2(a)為xrd圖譜;

圖2(b)為爐冷樣品掃描電鏡照片;

圖2(c)為淬火樣品掃描電鏡照片;

圖3為實施例2~5制得的不同孔隙率及不同熱處理狀態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金的準靜態(tài)壓縮應力-應變曲線圖;

圖4(a)為實施例2~5制得的不同孔隙率及不同熱處理狀態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金的準靜態(tài)壓縮性能曲線圖中的吸能本領曲線圖;

圖4(b)為實施例2~5制得的不同孔隙率及不同熱處理狀態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金的準靜態(tài)壓縮性能曲線圖中的吸能效率曲線圖。

具體實施方式

實施例1

第一步,cu-al-mn預合金化粉的制備:

按需要分別稱取原料純cu粉、純al粉和純mn粉進行配料,其中純al粉占cu-al-mn混合粉總質量的11.8%,純mn粉占cu-al-mn混合粉總質量的2.4%,純cu粉為基體,加入占cu-al-mn混合粉總質量0.08%的硬脂酸為添加劑,在氬氣保護下于行星式球磨機上球磨8小時,球磨中采用的球料比為10∶1,球磨機的轉速為300轉/分鐘,由此制得cu-al-mn預合金化粉;

第二步,生坯的制備:

將第一步制得的cu-al-mn預合金化粉與占其質量6%的無水乙醇均勻混合,然后與平均粒徑為0.2mm的去結晶水nacl顆粒均勻混合,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆粒混合物的體積百分比的50%,將該均勻混合物裝入壓制模具,單向加壓至250mpa,并保壓1分鐘,制得生坯;

第三步,燒結成型:

將第二步制得的生坯置于燒結爐中,抽真空至10pa,然后充入氬氣,并升溫至600℃燒結2小時,之后再升溫至785℃燒結2小時,最后升溫至970℃燒結2小時,隨爐冷卻至室溫,制得燒結成型的產(chǎn)品;

第四步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的制得:

將第三步制得的燒結成型的產(chǎn)品置于100℃沸水中將孔洞內(nèi)殘留nacl顆粒徹底煮除,然后將其置于60℃烘箱內(nèi)保溫20分鐘,制得多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品;

第五步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的熱處理:

將第四步制得的多孔cualmn形狀記憶合金升溫至850℃并保溫60分鐘后投入室溫的水中淬火,然后以8℃/分鐘的速率重新升溫至320℃并保溫12分鐘后投入室溫的水中,完成熱處理,由此制得具有良好綜合性能的多孔cualmn形狀記憶合金。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為50.0%,平均孔徑為0.2mm。

實施例2

第一步,cu-al-mn預合金化粉的制備:

按需要分別稱取原料純cu粉、純al粉和純mn粉進行配料,其中純al粉占cu-al-mn混合粉總質量的11.9%,純mn粉占cu-al-mn混合粉總質量的2.5%,純cu粉為基體,加入占cu-al-mn混合粉總質量0.1%的硬脂酸為添加劑,在氬氣保護下于行星式球磨機上球磨10小時,球磨中采用的球料比為10:1,球磨機的轉速為300轉/分鐘,由此制得cu-al-mn預合金化粉;

第二步,生坯的制備:

將第一步制得的cu-al-mn預合金化粉與占其質量7%的無水乙醇均勻混合,然后與平均粒徑為0.56mm的去結晶水nacl顆粒均勻混合,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆?;旌衔锏捏w積百分比的60%,將該均勻混合物裝入壓制模具,單向加壓至280mpa,并保壓2分鐘,制得生坯;

第三步,燒結成型:

將第二步制得的生坯置于燒結爐中,抽真空至20pa,然后充入氬氣,并升溫至600℃燒結2小時,之后再升溫至790℃燒結2小時,最后升溫至975℃燒結2小時,隨爐冷卻至室溫,制得燒結成型的產(chǎn)品;

第四步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的制得:

將第三步制得的燒結成型的產(chǎn)品置于100℃沸水中將孔洞內(nèi)殘留nacl顆粒徹底煮除,然后將其置于60℃烘箱內(nèi)保溫25分鐘,制得多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品;

第五步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的熱處理:

將第四步制得的多孔cualmn形狀記憶合金升溫至850℃并保溫60分鐘后投入室溫的水中淬火,然后以9℃/分鐘的速率重新升溫至340℃并保溫15分鐘后投入室溫的水中,完成熱處理,由此制得具有良好綜合性能的多孔cualmn形狀記憶合金。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為60.0%,平均孔徑為0.56mm。

圖1(d)顯示,經(jīng)過測量與計算,本實施例制得的孔隙率為60.3%,平均孔徑為0.56mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;

實施例3

除第二步中,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆?;旌衔锏捏w積百分比的65%之外,其他同實施例2。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為65.0%,平均孔徑為0.56mm。

圖1(a)顯示,本實施例制得的孔隙率為65.0%,平均孔徑為0.56mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;圖1(b)顯示本實施例制得的產(chǎn)品的橫截面的宏觀形貌照片;圖1(c)顯示本實施例制得的產(chǎn)品的縱剖面的宏觀形貌照片;圖2顯示本實施例制得的孔隙率65%,平均孔徑0.56mm多孔cualmn形狀記憶合金經(jīng)爐冷及淬火態(tài)的xrd圖譜及掃描電鏡照片,其中:圖2(a)為xrd圖譜;圖2(b)為爐冷樣品掃描電鏡照片;圖2(c)為淬火樣品掃描電鏡照片。由圖2可見爐冷態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金由于β相在緩冷過程中發(fā)生了分解,從而出現(xiàn)了α及γ2非馬氏體相。而經(jīng)淬火處理以后,多孔cualmn形狀記憶合金僅由馬氏體相組成。由于非馬氏體相會惡化多孔銅基形狀記憶合金的綜合性能,因此本發(fā)明中所采用熱處理可有效優(yōu)化多孔cualmn形狀記憶合金的微觀組織,從而有利于其綜合性能的提高。

實施例4

除第二步中,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆?;旌衔锏捏w積百分比的70%之外,其他同實施例2。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為70.0%,平均孔徑為0.56mm。

圖1(e)顯示,經(jīng)過測量與計算,本實施例制得的孔隙率為70.1%,平均孔徑為0.56mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片。

實施例5

除第二步中,與平均粒徑為0.93mm的去結晶水nacl顆粒均勻混合,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆?;旌衔锏捏w積百分比的65%之外,其他同實施例2。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為65.0%,平均孔徑為0.93mm。

圖1(f)顯示,經(jīng)過測量與計算,本實施例制得的孔隙率為65.5%,平均孔徑為0.93mm的多孔cualmn形狀記憶合金的宏觀形貌照片;

圖1為采用數(shù)碼相機對本發(fā)明實施例2~5制得的多孔cualmn形狀記憶合金樣品進行觀察所得的宏觀形貌照片。由圖1(a)~圖1(f)可知,由實施例2~5制得的多孔cualmn形狀記憶合金為三維貫通的空間開孔網(wǎng)絡結構,樣品的框架穩(wěn)定,邊緣整齊,合金顆粒之間已形成了良好的冶金結合,制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品中的孔洞完全復制了nacl造孔劑的顆粒狀形貌,且在基體中分布均勻,從而體現(xiàn)出了較高的燒結質量。

圖3顯示實施例2~5制得的不同孔隙率及不同熱處理狀態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金的準靜態(tài)壓縮應力-應變曲線圖;

圖4(a)顯示實施例2~5制得的不同孔隙率及不同熱處理狀態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金的準靜態(tài)壓縮性能曲線圖中的吸能本領曲線圖;

圖4(b)顯示實施例2~5制得的不同孔隙率及不同熱處理狀態(tài)多孔cualmn形狀記憶合金的準靜態(tài)壓縮性能曲線圖中的吸能效率曲線圖。

圖3、圖4(a)和圖4(b)的結果表明:實施例2~5所制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品在壓縮變形過程中表現(xiàn)出一定的韌性特征;同時曲線較長的低應力值塑性平臺區(qū)表明這些產(chǎn)品除具有高阻尼性能外亦具有良好的壓縮吸能特性。

實施例6

第一步,cu-al-mn預合金化粉的制備:

按需要分別稱取原料純cu粉、純al粉和純mn粉進行配料,其中純al粉占cu-al-mn混合粉總質量的12.0%,純mn粉占cu-al-mn混合粉總質量的2.6%,純cu粉為基體,加入占cu-al-mn混合粉總質量0.12%的硬脂酸為添加劑,在氬氣保護下于行星式球磨機上球磨12小時,球磨中采用的球料比為10∶1,球磨機的轉速為300轉/分鐘,由此制得cu-al-mn預合金化粉;

第二步,生坯的制備:

將第一步制得的cu-al-mn預合金化粉與占其質量8%的無水乙醇均勻混合,然后與平均粒徑為1.0mm的去結晶水nacl顆粒均勻混合,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆粒混合物的體積百分比的78%,將該均勻混合物裝入壓制模具,單向加壓至300mpa,并保壓2分鐘,制得生坯;

第三步,燒結成型:

將第二步制得的生坯置于燒結爐中,抽真空至60pa,然后充入氬氣,并升溫至610℃燒結2小時,之后再升溫至790℃燒結2小時,最后升溫至980℃燒結2小時,隨爐冷卻至室溫,制得燒結成型的產(chǎn)品;

第四步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的制得:

將第三步制得的燒結成型的產(chǎn)品置于100℃沸水中將孔洞內(nèi)殘留nacl顆粒徹底煮除,然后將其置于60℃烘箱內(nèi)保溫25分鐘,制得多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品;

第五步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的熱處理:

將第四步制得的多孔cualmn形狀記憶合金升溫至880℃并保溫60分鐘后投入室溫的水中淬火,然后以9℃/分鐘的速率重新升溫至340℃并保溫16分鐘后投入室溫的水中,完成熱處理,由此制得具有良好綜合性能的多孔cualmn形狀記憶合金。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為78.0%,平均孔徑為1.0mm。

實施例7

第一步,cu-al-mn預合金化粉的制備:

按需要分別稱取原料純cu粉、純al粉和純mn粉進行配料,其中純al粉占cu-al-mn混合粉總質量的12.0%,純mn粉占cu-al-mn混合粉總質量的2.6%,純cu粉為基體,加入占cu-al-mn混合粉總質量0.12%的硬脂酸為添加劑,在氬氣保護下于行星式球磨機上球磨12小時,球磨中采用的球料比為10∶1,球磨機的轉速為300轉/分鐘,由此制得cu-al-mn預合金化粉;

第二步,生坯的制備:

將第一步制得的cu-al-mn預合金化粉與占其質量8%的無水乙醇均勻混合,然后與平均粒徑為1.5mm的去結晶水nacl顆粒均勻混合,去結晶水nacl顆粒的用量為其占cu-al-mn預合金化粉與去結晶水nacl顆?;旌衔锏捏w積百分比的80%,將該均勻混合物裝入壓制模具,單向加壓至320mpa,并保壓3分鐘,制得生坯;

第三步,燒結成型:

將第二步制得的生坯置于燒結爐中,抽真空至100pa,然后充入氬氣,并升溫至620℃燒結2小時,之后再升溫至795℃燒結2小時,最后升溫至980℃燒結2小時,隨爐冷卻至室溫,制得燒結成型的產(chǎn)品;

第四步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的制得:

將第三步制得的燒結成型的產(chǎn)品置于100℃沸水中將孔洞內(nèi)殘留nacl顆粒徹底煮除,然后將其置于60℃烘箱內(nèi)保溫30分鐘,制得多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品;

第五步,多孔銅基形狀記憶合金產(chǎn)品的熱處理:

將第四步制得的多孔cualmn形狀記憶合金升溫至900℃并保溫60分鐘后投入室溫的水中淬火,然后以10℃/分鐘的速率重新升溫至350℃并保溫18分鐘后投入室溫的水中,完成熱處理,由此制得具有良好綜合性能的多孔cualmn形狀記憶合金。

本實施例制得的多孔cualmn形狀記憶合金產(chǎn)品具有通孔結構,平均孔隙率為80.0%,平均孔徑為1.5mm。

上述實施例中所用原料均為商購獲得,工藝和設備均為本技術領域公知的。

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