The invention provides a preparation method of nickel-titanium alloy material. Based on the good room temperature ductility of nickel and titanium, the fixed atom ratio nickel and titanium are loaded into the pipe by cluster drawing method, and the nickel-titanium alloy is synthesized in situ by multi-pass drawing and heat treatment. Cluster drawing of nickel-titanium preforms adopts cold processing, which avoids the pollution of other elements, ensures the purity of nickel-titanium preforms and avoids damage to materials caused by high temperature. The original billet of cluster drawing is pure nickel wire and pure titanium tube, and the grain size is small, which can ensure that the prepared nickel-titanium alloy wire has fine grain structure. Preparing nickel-titanium composite preforms by cluster drawing can restrict the grain growth of in-situ synthesized nickel-titanium alloys at the original interface of nickel-titanium, and thus obtain fine-grained nickel-titanium alloys with micro-nano scale, which can effectively improve the properties of nickel-titanium alloys.
【技术实现步骤摘要】
一种镍钛合金材料的制备方法
本专利技术涉及合金材料制备
,尤其涉及一种镍钛合金材料的制备方法。
技术介绍
镍钛形状记忆合金是一种智能材料,具有独特的形状记忆效应、超弹性效应、大的回复应力和回复应变以及抗冲击能力强等突出优点,被认为是智能变形结构中最具优势和发展潜力的智能结构材料。目前工业生产镍钛合金的主要方法是熔炼法,包括真空自耗电极电弧熔炼、真空感应熔炼和真空感应水冷铜坩埚熔炼等。真空自耗电极电弧熔炼杂质污染虽少,但铸锭成分均匀性较差。真空感应水冷铜坩埚炉造价昂贵,世界为数还不多。真空感应熔炼用到的石墨坩埚具有容易加工,成本低廉,且生产的铸锭化学成分均匀等优点从而成为目前熔炼获得镍钛合金锭的主要方法。由于真空熔炼制备的铸态组织镍钛合金不具有形状记忆性能,因此后续需经过加工处理来获得细晶组织从而使其具有形状记忆功能,目前对镍钛合金进行加工的常规方法主要分为热加工和冷加工两种。镍钛合金的热加工性能优于冷加工,对于镍钛合金铸态组织应选用较好应力状态的热加工方法,如挤压、锻造、热轧等;对镍钛合金进行冷加工时,必须严格控制变形程度和变形速度,且在每道次变形完成后都需要进行一次中间退火处理才能保证合金进行持续的加工,从而获得不同规格的产品。真空感应熔炼制备过程中不可避免的会引入杂质,氧、氮含量的增加,不仅会使相变温度下降,更严重的是使合金的记忆性能下降,而且使材料的力学性能恶化,影响其正常使用;此外,镍钛合金极易与石墨坩埚中的C发生反应,使镍钛合金的相变滞后扩大,且回复率下降。在后续镍钛合金的热加工中,虽然温度越高加工性能越好,但当温度超过900℃时,不仅合金 ...
【技术保护点】
1.一种镍钛合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:取镍丝和钛管用丙酮或乙醇清洗,去除油脂;S2:将清洗后的所述镍丝插入所述钛管中,得到钛包镍丝;S3:将多个所述钛包镍丝装入包套中,封焊包套,得到镍钛复合丝材a;S4:挤压所述镍钛复合丝材a,得到镍钛复合丝材b,所述挤压温度≤800℃;S5:多次拉拔所述镍钛复合丝材b,得到镍钛复合丝材c;S6:去除所述镍钛复合丝材c的包套,得到镍钛复合丝材d;S7:等长度切割所述镍钛复合丝材d,将切割后的多个所述镍钛复合丝材d装入包套中,封焊包套,得到镍钛复合丝材e;循环步骤S4‑S7 2‑5次,S8:将得到的镍钛复合丝材去除包套得到镍‑钛预制坯;S9:将所述镍‑钛预制坯用丙酮或乙醇清洗,去除油脂;S10:将清洗后的所述镍‑钛预制坯在800‑1000℃下进行原位反应,得到镍钛合金材料。
【技术特征摘要】
1.一种镍钛合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:取镍丝和钛管用丙酮或乙醇清洗,去除油脂;S2:将清洗后的所述镍丝插入所述钛管中,得到钛包镍丝;S3:将多个所述钛包镍丝装入包套中,封焊包套,得到镍钛复合丝材a;S4:挤压所述镍钛复合丝材a,得到镍钛复合丝材b,所述挤压温度≤800℃;S5:多次拉拔所述镍钛复合丝材b,得到镍钛复合丝材c;S6:去除所述镍钛复合丝材c的包套,得到镍钛复合丝材d;S7:等长度切割所述镍钛复合丝材d,将切割后的多个所述镍钛复合丝材d装入包套中,封焊包套,得到镍钛复合丝材e;循环步骤S4-S72-5次,S8:将得到的镍钛复合丝材去除包套得到镍-钛预制坯;S9:将所述镍-钛预制坯用丙酮或乙醇清洗,去除油脂;S10:将清洗后的所述镍-钛预制坯在800-1000℃下进行原位反应,得到镍钛合金材料。2.根据权利要求1所述的镍钛合金材料的制备方法,其特征在于,所述镍丝和钛管的长度相同,以镍钛等原子比计算所述钛管的管壁厚度。3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宁,曲海涛,李殊霞,王耀奇,侯红亮,
申请(专利权)人:中国航空制造技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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