一种纳米相增强的TiNiCuHfZr高熵形状记忆合金及其制备方法

文档序号:33325183发布日期:2023-03-03 22:47阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种纳米相增强的tinicuhfzr高熵形状记忆合金,其特征在于,所述合金的原料包括按原子百分比计以下化学成分:ti 30%~39%、ni 44%、hf 10%、cu 6%、zr 1%~10%。2.根据权利要求1所述纳米相增强的tinicuhfzr高熵形状记忆合金,其特征在于, 所述合金的组织组成包括b2奥氏体基体、纳米级的ti2ni类增强相,其中纳米级的ti2ni类增强相的尺寸为40-150纳米,数量为5-50个每平方微米。3.一种纳米相增强的tinicuhfzr高熵形状记忆合金的制作方法,其特征在于,所述合金制备方法包括以下步骤:1)配料与熔炼:将原料ti、ni、hf、cu、zr按照原子百分比配好,放入真空电弧熔炼炉中,抽真空后充入氩气防止合金熔炼过程中氧化,在熔融状态下反复熔炼,使合金成分混合均匀,得到铸态tinicuhfzr高熵形状记忆合金;2)固溶处理:将步骤1)得到的铸态tinicuhfzr高熵形状记忆合金,放入电阻炉内,进行固溶处理,并在水中淬火冷却;3)一级时效处理:将步骤2)得到的固溶处理的tinicuhfzr高熵形状记忆合金,放入电阻炉内,进行一级时效处理,随后空冷,得到一级时效处理的纳米相增强的高熵形状记忆合金;4)二级时效处理:将步骤3)得到的经一级时效处理的纳米相增强的高熵形状记忆合金,放入电阻炉内,进行二级时效处理,随后空冷,得到二级时效处理的纳米相增强的高熵形状记忆合金。4.根据权利要求3所述制作方法,其特征在于,所述步骤1)中,真空电弧熔炼炉的真空度小于10-3
pa,充入氩气后熔炼炉内压强为-0.06-0.08mpa,熔炼电流为200-340a;反复再熔炼次数为5次以上,每遍在熔融状态下持续1-2分钟。5.根据权利要求3所述制作方法,其特征在于,所述步骤2)中,固溶处理温度为800-900℃,保温时间30-50分钟。6.根据权利要求3所述制作方法,其特征在于,所述步骤3)中,一级时效处理的温度为300-350℃,保温时间为120-180分钟。7.根据权利要求6所述制作方法,其特征在于,所述步骤3)中,一级时效处理过程中合金随炉升温且升温速率为10-15℃/min。8.根据权利要求2所述制作方法,其特征在于,所述步骤4)中,二级时效处理的温度为400-450℃,保温时间为120-180分钟。9.根据权利要求7所述制作方法,其特征在于,所述步骤4)中,二级时效处理过程中合金随炉升温且升温速率为10-15℃/min。10.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,在经过步骤3)所述的一级时效处理后,合金中析出纳米增强相,数量为5-10个每平方微米,尺寸为40-80纳米;在经过步骤4)所述的二级时效处理后,合金中析出的纳米级增强相,数量为40-50个每平方微米,尺寸为80-150纳米。

技术总结
本发明涉及形状记忆合金技术领域,尤其涉及一种纳米相增强的TiNiCuHfZr高熵形状记忆合金及其制备方法。本发明提供的TiNiCuHfZr高熵高强度形状记忆合金按原子百分比计以下化学成分:Ti 30%~39%、Ni 44%、Hf 10%、Cu 6%、Zr 1%~10%。所述合金通过以下方法制备:将按成分配比的Ti、Ni、Hf、Cu、Zr原料置于真空电弧熔炼炉中,反复熔炼得到合金锭,将铸态TiNiCuHfZr高熵记忆合金进行固溶处理与时效处理,即可获得纳米相增强的TiNiCuHfZr高熵形状记忆合金。本发明制备的高熵形状记忆合金与已有技术相比,具有显著提高的屈服强度、输出应力与输出功。另外制备工艺便捷,只需电弧熔炼与低温短时的热处理,无需长时间均匀化热处理与塑性变形加工,易于操作,具有非常好的应用前景。具有非常好的应用前景。具有非常好的应用前景。


技术研发人员:赵光伟 邹海峰 李达 徐虎 黄才华 方东 叶永盛 吴海华
受保护的技术使用者:三峡大学
技术研发日:2022.11.08
技术公布日:2023/3/2
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