專利名稱：一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及合金材料技術領域，特別涉及一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料。
背景技術：
傳統眼鏡框架材料采用BZN15-20，該材料因具有較優良的工藝和使用性能而在眼鏡制造中用量較大，但因其鎳含量高達13. 5-16.5%，而使得成本增加，為了降低成本， CN101967580A公開了一種眼鏡結構材料，其降低了鎳的含量至7-9%。但是由于Ni元素對部分人群會產生過敏反應和具有致癌性，因此仍含有鎳元素的上述專利申請不能克服這一問題。
此外，現有的這類眼鏡框架材料成分簡單，耐腐蝕性差，一般的眼鏡框架使用3-6 各月后，由于框架金屬材料表面的腐蝕，導致其發舊、發烏，不僅影響眼鏡的美觀，還會對人體健康造成影響；另外眼鏡框架使用的材料剛性較大，一旦眼鏡受到外力，輕則眼鏡框架本身損壞，重則刺傷眼鏡。
為了克服上述問題，現有技術中發展了常規的純鈦和鈦合金的眼鏡框架，雖然鈦合金有較好的耐蝕性，如現有技術中公開了一種鈦合金眼鏡框架材料，其化學成分以重量百分比計為鋯 20-40%，鉿 O. 5-3 %, II 0-2%，氧 O. 05-0. 2% 0-0. 15%，氮 0-0. 01%, 氫0-0. 02%，余量為鈦。但是鈦材加工困難，材料的成本較高，限制了鈦合金在眼鏡框架方面的應用；并且該鈦合金框架架的楊氏模量小于75GPa，剛性小，容易變形，佩戴后容易松弛。
為了克服鈦合金眼鏡框架的上述缺陷，CN102051533A公開了一種鋯基非晶合金、 眼鏡架及其制造方法，其含有10-15 %的銅，7-13%的鎳，5-8. O %的鈮，2. 0-6. O %的鋁，其余為鋯和不可避免的雜質。該專利申請制備的眼鏡框架的楊氏模量較高，但其成分中仍然具有鎮兀素，仍存在上述提到的問題；并且其以錯為基體，大幅提聞了材料的制備成本，而且其彈性記憶性能不甚理想。
綜上，現有技術報道的上述各種眼鏡框架均存在這樣或那樣的缺陷，隨著人們生活水平的提高，人們越來越要求眼鏡框架的裝飾性以及更好的性能，現有的眼鏡框架不能滿足要求。發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種眼鏡框架彈性記憶合金材料，該合金材料中不含有鎳元素，并且通過合金元素的調配，使得材料具有彈性記憶性能， 并且楊氏模量高，從而克服現有技術中的上述缺陷。
為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案
一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，該合金材料的化學成分以(重量)百分數計可以由下列組份組成Zr 10-12%,Nb 6-8%, Al 11-13%, Cu 4-6%,M g 5-7%, Zn 2-4%, Ag 1-2%, Ce O. 5-1. 5%，O 彡 O. 05%，N 彡 O. 01%，H 彡 O. 02%，余量為 Ti 及不可避免的雜質。
優選，該合金材料的化學成分以重量百分數計由下列組份組成Zr 11%, Nb 7%, Al 12%, Cu 5%, Mg 6%, Zn 3%, Ag1. 5%, Ce1. 0%, 0^0. 05%, N^O. 01%, H^O. 02%，余量為Ti及不可避免的雜質。
該材料可采用如下制備方法制備
I)熔煉澆注按上述配比將金屬錠、中間合金等原料放入感應爐中熔化，熔液均勻后測試并調整成分，使其符合上述范圍，然后導入中間包，調整澆注溫度使其過熱度為 35-45°C左右，將其澆入銅質水冷結晶器中進行連鑄，控制拉坯速度為O. 3-0. 5米/分鐘，獲得連鑄坯，連鑄坯為50 X 50mm的方坯；
2)熱軋將連鑄坯加熱至980-1020°C左右，保溫約15_25分鐘，然后進行軋制，終軋溫度大致為860°C，軋制后獲得IOX IOmm的線材；
3)冷拉拔按常規工藝，將熱軋后的線材冷拉拔成眼鏡框架的形狀和規格；
4)熱處理將冷拉拔后的材料加熱至260_280°C左右，保溫約4_6分鐘。
雖然上述在背景技術中提及了常規純鈦和鈦合金眼鏡框架的各種缺陷，但由于鈦合金的良好的生物相容性，加之鈦合金也是形狀記憶合金的重要組元，因此，本發明仍以鈦作為基體元素，但通過對其合金化元素進行重新設計，從而克服現有技術中常規鈦合金眼鏡框架的缺陷。
本發明雖采用了鈦元素，但不再采用記憶合金中常用的Ni元素，從而避免由Ni帶來的過敏等健康問題，同時通過調配Zr、Nb、Al、Cu、Mg等合金元素的含量,而保持TiNi合金的彈性記憶性能。
本發明中加入適量的Ag元素，在增強形狀記憶性能的基礎上，Ag能大幅增強合金的抗菌性能，該性能對于與人體皮膚直接接觸的材料是重要的。
本發明還加入了適量的Zn元素，以提高力學性能，配合Zr、Nb、Al、Cu元素，使得鈦合金的楊氏模量大于75GPa。
本發明加入適量的Ce元素，具有可以改變夾雜物形態，改善冷加工性能，改善彈性記憶性能等作用效果。
由上述可見，本發明通過調整合金元素的組成和含量，克服了現有技術中的鈦合金眼鏡框架的缺陷，上述各合金元素的含量是在大量實驗的基礎上確定的，并且各元素之間達到協同技術效果，取得了 1+1大于2的技術效果。本發明制備的合金材料的力學性能， 彈性記憶性能優異，并且不含有對人體有害的Ni元素，同時具備光譜的抗菌作用，因此，性能優異，同時成本適中。
具體實施方式
實施例一
一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，該合金材料的化學成分以重量百分數計由下列組份組成Zr 10%, Nb 8%, Al 11%, Cu 6%, Mg 5%, Zn 4%, Ag 1%, Ce1. 5%, O彡O. 05%, N ^ O. 01%,O. 02%，余量為Ti及不可避免的雜質。
實施例二
一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，該合金材料的化學成分以重量百分數計由下列組份組成Zr 12%, Nb 6%, Al 13%, Cu 4%, Mg 7%, Zn 2%, Ag 2%, Ce O. 5%, O彡O. 05%,N ^ 0.01%,H^O. 02%，余量為Ti及不可避免的雜質。
實施例三
—種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，該合金材料的化學成分以重量百分數計由下列組份組成Zr 11%, Nb 7%, Al 12%, Cu 5%, Mg 6%, Zn 3%, Ag1. 5%, Ce1. 0%, O彡O. 05%, N ^ O. 01%,O. 02%，余量為Ti及不可避免的雜質。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進， 對本發明產品各原料的等 效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1.一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，其特征在于，該合金材料的化學成分以(重量) 百分數計可以由下列組份組成Zr 10-12%, Nb 6-8%, Al 11-13%, Cu 4-6%, Mg 5-7%, Zn 2-4%, Ag 1-2%, Ce O. 5-1. 5%，O ≤O. 05%，N ≤ O. 01 %，H ≤ O. 02%，余量為 Ti 及不可避免的雜質。
2.如權利要求1所述的一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，其特征在于，該合金材料的化學成分以重量百分數計由下列組份組成Zr 11%, Nb 7%, Al 12%, Cu 5%, Mg 6%, Zn 3%, Ag1. 5%, Ce1. 0%，O≤ O. 05%，N ≤ O. 01 %，H ≤O. 02%，余量為 Ti 及不可避免的雜質。
全文摘要
本發明公開了一種眼鏡框架用彈性記憶合金材料，該合金材料的化學成分以(重量)百分數計可以由下列組份組成Zr 10-12％，Nb 6-8％，Al 11-13％，Cu 4-6％，Mg 5-7％，Zn 2-4％，Ag 1-2％，Ce 0.5-1.5％，O≤0.05％，N≤0.01％，H≤0.02％，余量為Ti及不可避免的雜質。本發明制備的合金材料的力學性能，彈性記憶性能優異，并且不含有對人體有害的Ni元素，同時具備光譜的抗菌作用，因此，性能優異，同時成本適中。
文檔編號C22C14/00GK103060612SQ20121059511
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者韓曉春 申請人:寧波市瑞通新材料科技有限公司