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一種W/TiNi記憶合金復合材料及其制備方法與流程

文檔序號:12414772閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種W/TiNi記憶合金復合材料,以該W/TiNi記憶合金復合材料的原料總量計,其原料包括以下成分:

體積分數(shù)為30-95%的W元素,以及原子比為50:50-40:60的Ni元素和Ti元素,Ti、Ni和W三種元素的原子百分數(shù)之和為100%。

2.如權(quán)利要求1所述的W/TiNi記憶合金復合材料,其中,在該W/TiNi記憶合金復合材料中,鎢相以球狀分布于TiNi基體中,鎢相的直徑為微米級。

3.如權(quán)利要求1或2所述的W/TiNi記憶合金復合材料,其中,所述鎢元素的體積分數(shù)為50-90%。

4.權(quán)利要求1-3任一項所述的W/TiNi記憶合金復合材料的制備方法,其包括以下步驟:

步驟一:按W/TiNi記憶合金復合材料的原料配比選取純度在99wt.%以上的單質(zhì)鈦、純度在99wt.%以上的單質(zhì)鎳、純度在99wt.%以上的顆粒度為小于50微米的鎢單質(zhì)粉末,優(yōu)選小于10微米;

步驟二:將全部單質(zhì)鎳和全部單質(zhì)鈦放入惰性氣體保護的熔煉爐中,熔煉成Ni元素和Ti元素原子比為50:50-40:60的TiNi合金塊,并制得圓柱形TiNi合金塊;

步驟三:將所述鎢粉末、圓柱形TiNi合金塊按照由下到上:圓柱石墨壓頭、鎢粉末、圓柱形TiNi合金塊、圓柱石墨壓頭的順序置于中空圓柱形石墨模具中;

步驟四:將所述中空圓柱形石墨模具放入惰性氣體保護的熔煉爐中,升溫將TiNi合金塊熔化均勻滲入鎢顆粒間隙中,然后降至一定溫度,通過頂部圓柱石墨壓頭施加一定壓力使其內(nèi)部復合材料致密,獲得W/TiNi記憶合金復合材料鑄錠。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其中,在步驟四中,降至一定溫度是降至1000℃-1300℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法,其中,所述步驟四為:將所述模具放入惰性氣體保護的熔煉爐中,升溫至1350℃以上將TiNi合金塊熔化均勻滲入鎢顆粒間隙中,然后降溫至1000℃-1300℃,通過頂部圓柱石墨壓頭施加30MPa-50MPa的壓力,保溫并保壓20min-60min,然后將溫度降至1000℃以下撤壓,使其內(nèi)部復合材料致密,獲得W/TiNi記憶合金復合材料鑄錠。

7.如權(quán)利要求4所述的制備方法,其中,該制備方法還包括:將鑄錠熱鍛成型;對熱鍛成型的材料進行塑性加工,得到型材。

8.如權(quán)利要求5所述的制備方法,其中,所述塑性加工包括對熱鍛成型的材料進行熱軋或者重復進行冷軋和再結(jié)晶退火,得到板材。

9.如權(quán)利要求5所述的制備方法,其中,所述塑性加工包括對熱鍛成型的材料進行熱拔或者重復進行冷軋和再結(jié)晶退火,得到絲材。

10.一種用于權(quán)利要求4-9任一項所述的制備方法的模具,其中,該模具為中空圓柱形石墨模具,并且還附帶有上下兩個高度適宜、直徑略小于中空圓柱形石墨模具內(nèi)徑的圓柱形實心石墨壓頭。

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