本發明專利技術提供的是一種TiNiNbB形狀記憶合金及其制備方法。按物質的量的比為44:(47-X):9:X的比例稱取Ti、Ni、Nb和B放入非自耗真空電弧爐內，其中X＝1.1～7.0；抽真空使背底真空度達到2×10-2～5×10-3Pa，然后充入高純氬氣至爐內壓強為500Pa，利用高溫電弧將Ti、Ni、Nb和B原料熔煉成鈕扣狀鑄錠，反復熔煉4～6次；放入真空爐中，抽真空使真空度達到4×10-2Pa,在900～1100℃下保溫12～24h；在750～900℃下，進行熱軋，得到厚度為1～3mm的板材，將板材放入真空爐中，抽真空使真空度達到4×10-2Pa，800～1000℃下保溫1～2h，得到Ti44Ni47－xNb9Bx形狀記憶合金。本發明專利技術制備方法簡單，熱加工性能優異；本發明專利技術所制備的Ti44Ni47－xNb9Bx形狀記憶合金，其屈服強度高于530MPa，延伸率大于10％。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是一種形狀記憶合金，具體地說是一種TiNiNbB形狀記憶合金。本 專利技術也涉及一種形狀記憶合金的制備方法。 -種T i N i NbB形狀記憶合金及其制備方法
技術介紹
近年來，作為一種管路連接用材料，TiNiNb寬滯后形狀記憶合金已經引起工業界 的廣泛重視。經過適當處理后，TiNiNb合金的馬氏體相變滯后可以達到150°C左右。因此， 利用TiNiNb合金制備的管接頭等連接緊固件可以在室溫下儲存和運輸。與傳統的螺紋連 接和焊接相比較，TiNiNb合金連接緊固件具有密封性好、安裝方便、節省空間等優點，已經 廣泛應用于航空航天中液壓管路、電氣線路以及水下管路連接等場合。連接可靠性是衡量 管路連接的重要指標之一。實際工程應用中，具有較高屈服強度的TiNiNb合金有利于保證 連接的可靠性。這主要是因為如果外加應力超過合金的屈服強度，材料將發生不可恢復的 塑性變形，從而導致連接失效。此外，屈服強度也和合金的恢復力有關，通常來說，合金的屈 服強度較高，其發生形狀記憶效應時的恢復力也較大。然而，利用現有技術制備的TiNiNb 合金存在屈服強度低、恢復力小等問題。這導致基于現有合金制備的連接緊固件的可靠性 并不高，并且不能滿足高壓管路連接的需要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種屈服強度高、恢復力大的TiNiNbB形狀記憶合金。本 專利技術的目的還在于提供一種TiNiNbB形狀記憶合金的制備方法。 本專利技術的目的是這樣實現的： 本專利技術的TiNiNbB形狀記憶合金的化學式為Ti44Ni47 -xNb9Bx，其中X= 1. 1?7.0。 本專利技術的TiNiNbB形狀記憶合金的制備方法為： 按物質的量的比為44: (47-X) :9:X的比例稱取Ti、Ni、Nb和B，其中X = 1. 1? 7. 0 ;將稱取的Ti、Ni、Nb和Sn元素放入非自耗真空電弧爐內，抽真空使背底真空度達到 2X10-2?5X10_ 3Pa，然后充入高純氬氣至爐內壓強為500Pa，利用高溫電弧將Ti、Ni、Nb 和B原料熔煉成鈕扣狀鑄錠，然后翻轉，反復熔煉4?6次；將得到的鈕扣狀鑄錠放入真空 爐中，抽真空使真空度達到4X 10_2Pa，在900?1100°C下保溫12?24h ;將鈕扣狀鑄錠在 750?900°C下，進行熱軋，得到厚度為1?3mm的板材，將板材放入真空爐中，抽真空使真 空度達到4X 10_2Pa，800?1000°C下保溫1?2h，得到Ti44Ni47_ xNb9Bx形狀記憶合金。 本專利技術的有益效果是：本專利技術所制備的形狀記憶合金由TiNiNbB四種合金元素組 成，制備方法簡單，熱加工性能優異；本專利技術所制備的Ti 44Ni47_xNb9Bx形狀記憶合金，其屈服 強度高于530MPa，延伸率大于10%，同樣條件下，制備的Ti 44Ni47Nb9合金，其屈服強度約為 475MPa。本專利技術所制備的Ti 44Ni47_xNb9Bx形狀記憶合金，是一種具有應用前景的新型形狀 記憶合金。本專利技術用于制備TiNiNbB基形狀記憶合金。 【附圖說明】 圖1是優選實施例制備的Ti44Ni44Nb9B 3合金的XRD圖譜； 圖2是優選實施例制備的Ti44Ni44Nb9B 3合金的DSC曲線圖； 圖3是優選實施例制備的Ti44Ni44Nb9B 3合金和Ti44Ni47Nb9合金在Af+20°C下的應 力-應變曲線。 【具體實施方式】 下面舉例對本專利技術做更詳細的描述，本專利技術技術方案不局限于以下所列舉的具體 實施方式，還包括各【具體實施方式】之間的任意組合。 本專利技術的第一種實施方式提供的是一種Ti44Ni47_ xNb9Bx形狀記憶合金，其制備方 法按以下步驟進行： 一、按物質的量的比為44: (47-X) :9:X的比例稱取Ti、Ni、Nb和B，其中X= 1. 1? 7. 0 ； 二、將步驟一中稱取的Ti、Ni、Nb和B放入非自耗真空電弧爐內，為防止熔煉過程 中B元素被電弧吹走，采用厚度為0. 02mm的Nb箔或Ti箔將B元素覆蓋，然后將其他原料 置于其上，抽真空使背底真空度達到2 X ΚΓ2?5 X l(T3Pa，然后充入高純氬氣至爐內壓強為 500Pa，利用高溫電弧將Ti、Ni、Nb和B原料熔煉成鈕扣狀鑄錠，然后翻轉，反復熔煉4?6 次； 三、將步驟二中得到的鈕扣狀鑄錠放入真空爐中，抽真空使真空度達到4Xl(T2Pa， 在900?1KKTC下保溫12?24h ; 四、將經步驟三處理的鈕扣狀鑄錠在750?900°C下，進行熱軋，得到厚度為1? 3mm的板材，將板材放入真空爐中，抽真空使真空度達到4Xl(T 2Pa，800?1000°C下保溫 1?2h，得到Ti44Ni47_ xNb9Bx形狀記憶合金。 本專利技術的第二種實施方式與第一種實施方式不同的是，步驟一中Ti、Ni、Nb和B的 純度均不低于99. 9%。 本專利技術的第三種實施方式與第一種實施方式不同的是，采用1182替代單質B。 本專利技術的第四種實施方式與第一種實施方式不同的是，采用NbB2替代單質B。 本專利技術的一種優選實施例是Ti44Ni44Nb9B 3形狀記憶合金，具有良好的熱加工性能， 其馬氏體相變開始溫度在12°C左右；其屈服強度為530MPa，斷裂強度為640MPa，延伸率為 10% ;完全能夠滿足實際工程應用的需要。 本優選實施例的Ti44Ni44Nb9B 3形狀記憶合金的制備方法按以下步驟進行： 一、按物質的量的比為44 :44 :9 :3的比例稱取純度均為99. 9%的Ti、Ni、Nb和B ; 二、將步驟一中稱取的Ti、Ni、Nb和B放入非自耗真空電弧爐內，為防止熔煉過程 中B元素被電弧吹走，采用厚度為0. 02mm的Nb箔或Ti箔將B元素覆蓋，然后將其他原料 置于其上，抽真空使背底真空度達到2 Xl(T2Pa，然后充入純度為99. 9%的高純氬氣至爐內 壓強為500Pa，利用高溫電弧將Ti、Ni、Nb和B原料熔煉成厚度為16mm的鈕扣狀鑄錠； 三、將步驟二中得到的鈕扣狀鑄錠放入真空爐中，抽真空使真空度達到4Χ1(Γ2Ρ， 在900°C下保溫12h進行均勻化處理； 四、將經步驟三均勻化處理后的鈕扣狀鑄錠在900°C下，進行熱軋，得到厚度為 1. 3mm的板材，將板材放入真空爐中，抽真空使真空度達到本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種TiNiNbB形狀記憶合金，其特征是化學式為Ti44Ni47－xNb9Bx，其中X＝1.1～7.0。
【技術特征摘要】
1. 一種TiNiNbB形狀記憶合金，其特征是化學式為Ti44Ni47_ xNb9Bx，其中X = 1. 1? 7. 0。2. -種TiNiNbB形狀記憶合金的制備方法，其特征是：按物質的量的比為 44: (47-X) :9:X的比例稱取Ti、Ni、Nb和B，其中X = 1. 1?7. 0 ;將稱取的Ti、Ni、Nb和 Sn元素放入非自耗真空電弧爐內，抽真空使背底真空度達到2 X 1(Γ2?5 X l(T3Pa，然后充 入高純氬氣至爐內...
【專利技術屬性】
技術研發人員：佟運祥，鄭玉峰，李莉，王玉，胡闊鵬，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23
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