專利名稱：一種高強(qiáng)度高阻尼的Ti₃Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記憶合金復(fù)合材料，尤其涉及一種高強(qiáng)度高阻尼的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，屬于金屬?gòu)?fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，由振動(dòng)引起的噪音污染逐漸成為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一。在日常生活中，這類振動(dòng)和噪聲會(huì)給人們的生活和工作帶來(lái)影響，危害人體的健康， 使人疲倦、耳鳴，嚴(yán)重者甚至喪失工作能力。在工程中，振動(dòng)和噪聲帶來(lái)的寬頻帶隨機(jī)激振會(huì)引起結(jié)構(gòu)的多共振峰響應(yīng)，還會(huì)直接影響電子器件、儀器和儀表的正常工作，嚴(yán)重時(shí)造成災(zāi)難性后果。在軍事中，由于武器裝備和飛行器的發(fā)展日趨高速化和大功率化，各種飛行器在飛行過(guò)程中受到發(fā)動(dòng)機(jī)和高速氣流的激勵(lì)，所產(chǎn)生的振動(dòng)和諧動(dòng)響應(yīng)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)疲勞是十分嚴(yán)重的。采用高阻尼材料進(jìn)行減振降噪是解決上述問(wèn)題十分有效的手段。為了減少各種災(zāi)害所帶來(lái)的影響，對(duì)阻尼技術(shù)的研究已經(jīng)成為迫切需要進(jìn)行的研究。目前，功能性阻尼材料已經(jīng)在尖端武器裝備、航天飛行器、航海、民用建筑、環(huán)境保護(hù)等方面得到廣泛應(yīng)用。但高阻尼材料往往強(qiáng)度較低，嚴(yán)重限制了其作為工程結(jié)構(gòu)件的使用，人們一直希望得到一種具備較高強(qiáng)度的新型阻尼材料。因此，尋找一種具有高強(qiáng)度、高阻尼的材料來(lái)滿足高載荷振動(dòng)工作環(huán)境的要求是本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，通過(guò)控制Ti、Sn和Ni三種元素的比例，進(jìn)而控制Ti3Sn和TiNi兩相的體積比，從而獲得既具有較高的強(qiáng)度，又具有較高的阻尼(低頻內(nèi)耗和高頻聲衰減)的記憶合金復(fù)合材料。本發(fā)明的目的還在于提供上述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的制備方法，通過(guò)鑄態(tài)原位自生的方法將兩相高阻尼材料復(fù)合到一起。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，其包括 Ti元素、Sn元素和Ni元素，三者的原子比為(0. 2h+y) 0. 25x (100-y-0.切)，其中，χ =16-84，y = 45. 333-53. 818。本發(fā)明提供的上述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料是由Ti3Sn和TiNi兩相高阻尼材料組成的，該復(fù)合材料呈現(xiàn)出具有高阻尼特性的同時(shí)還具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)。通過(guò)控制三種元素的比例，可以控制Ti3Sn和TiNi兩相的體積比，由此可以控制復(fù)合材料的強(qiáng)度。當(dāng)χ =32時(shí)，該Ti3Sn/TiM記憶合金復(fù)合材料為共晶型復(fù)合材料。此時(shí)的共晶型復(fù)合材料中， Ti3Sn相和TiNi相的體積比約為4 6，復(fù)合材料的強(qiáng)度最高。當(dāng)χ > 32時(shí)，該Ti3Sn/TiNi 記憶合金復(fù)合材料為過(guò)共晶型復(fù)合材料；當(dāng)χ < 32時(shí)，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料為亞共晶復(fù)合材料。當(dāng)復(fù)合材料為過(guò)共晶型復(fù)合材料和亞共晶型復(fù)合材料時(shí)，復(fù)合材料的強(qiáng)度相對(duì)共晶型復(fù)合材料要低一些。本發(fā)明提供的新型Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料由Ti3Sn和TiNi兩相組成，Ti3Sn 相中可以含有少量的Ni，TiNi相中可以含有少量的Sn。在本發(fā)明的具體技術(shù)方案中，Ti3Sn/ TiNi記憶合金復(fù)合材料是以Ti、Ni、Sn金屬單質(zhì)為原料通過(guò)熔煉制備的，在熔煉過(guò)程中， Ti3Sn相會(huì)以原位自生的方式形成于TiNi基體中，兩相界面結(jié)合良好，具有很高的界面結(jié)合強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，可以通過(guò)調(diào)整Sn元素的含量來(lái)控制記憶合金復(fù)合材料中Ti3Sn相的體積百分?jǐn)?shù)，從而調(diào)整復(fù)合材料的強(qiáng)度和阻尼特性，優(yōu)選地，Sn的原子百分含量(以Ti、Sn和Ni元素的總原子百分含量計(jì))控制在4-21%之間。當(dāng)Sn的原子百分含量為8%時(shí)，復(fù)合材料中Ti3Sn相的體積分?jǐn)?shù)為40% (即Ti3Sn相和TiNi相的體積比約為4 6)，此時(shí)復(fù)合材料的強(qiáng)度最高。根據(jù)本發(fā)明提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料中，除去按照原子比為1 3形成Ti3Sn相所需的Sn元素和Ti元素之外，剩余的Ti元素和Ni元素形成TiNi相，優(yōu)選地， TiNi相中Ti元素和Ni元素的原子比控制為(0. 8-1. 2) 1。通過(guò)控制TiNi相中的Ti和 Ni的原子比，可以避免Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料中產(chǎn)生Ti2Ni、Ni3Ti等脆性相，從而使復(fù)合材料具有較高的冷變形加工能力。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，以該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的總原子百分比計(jì)，本發(fā)明提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料還含有l(wèi)-3at%的狗元素，狗元素的量計(jì)入Ni元素的原子比中，即在此種情況下，計(jì)算Ti元素、Sn元素和Ni元素的比例時(shí)，狗元素直接折算成Ni元素計(jì)入，Ti元素、Sn元素以及Ni元素與狗元素之和的原子比為(0. 25x+y) 0. 25x (lOO-y-O. 5x)，其中，χ = 16-84，y = 45. 333-53. 818。Fe 可以直接取代復(fù)合材料中的Ni。！^e的摻入可以有效地把TiNi的馬氏體相變溫度控制在室溫以下，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于該記憶合金復(fù)合材料中TiNi相的相變溫度的控制，調(diào)整高阻尼使用的溫度范圍，使得本發(fā)明的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料具有綜合優(yōu)異性能。根據(jù)本發(fā)明具體技術(shù)方案，Ti3SnAiNi記憶合金復(fù)合材料可以是不同的形態(tài)，可以是直接澆鑄成型的鑄錠，也可以是鑄錠經(jīng)過(guò)進(jìn)一步塑性加工的方法加工得到的型材，例如板材等。本發(fā)明還提供了上述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟按所述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料中Ti元素、Sn元素和Ni元素的原子比選取純度在99wt. %以上的單質(zhì)鈦、錫、鎳；將單質(zhì)鈦、錫、鎳放入真空度高于10-1 或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中，熔煉成所述 Ti3SnAiNi記憶合金復(fù)合材料；當(dāng)Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料含有！^元素時(shí)，可以以單質(zhì)鐵的形式加入，并且，可以將純度在99wt. %以上的單質(zhì)鐵與單質(zhì)鈦、單質(zhì)錫、單質(zhì)鎳一起放入熔煉爐中。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，上述制備方法還包括以下步驟將熔煉得到的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料澆鑄成鑄錠。熔煉后澆鑄得到的鑄錠可以進(jìn)一步進(jìn)行加工得到具有一定外形尺寸的型材。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，優(yōu)選地，上述制備方法還包括以下步驟在真空度高于KT1Pa的真空中或惰性氣體保護(hù)中對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化退火；將退火后的鑄錠進(jìn)行冷軋和再結(jié)晶退火，得到板材。對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化退火可以改善鑄錠組織狀態(tài)并利于后續(xù)加工，其中，均勻化退火的溫度可以控制為800-1050°C，優(yōu)選為950°C ；退火時(shí)間可以控制為5_60h，優(yōu)選為10h。本發(fā)明所提供的上述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料存在明顯的可逆馬氏體相變，同時(shí)，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料中的TiNi相中有大量的孿晶界面、馬氏體與母相間界面及TiM與Ti3Sn相間界面，Ti3Sn相中存在大量的孿晶界面，因此，本發(fā)明所提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料具有很好的阻尼特性，這種阻尼特性不僅在低頻范圍內(nèi)存在，而且在高頻(兆赫茲)范圍之內(nèi)也存在。此外，Ti3Sn相和TiNi相通過(guò)原位共晶復(fù)合得到超細(xì)組織，因此，本發(fā)明所提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料具有高的強(qiáng)度。本發(fā)明提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料經(jīng)過(guò)冷軋、多次退火，可以得到復(fù)合材料板材。本發(fā)明提供的記憶合金復(fù)合材料具有高阻尼和高強(qiáng)度的特性，并且阻尼和強(qiáng)度可以通過(guò)調(diào)整兩相的相對(duì)含量來(lái)調(diào)節(jié)，阻尼性能優(yōu)于美國(guó)開(kāi)發(fā)的商業(yè)化阻尼合金Ti78Sn22, 強(qiáng)度和塑性優(yōu)于 2003 年 nature material (G. He, J. Eckert, W. Loser, L Schultz. Novel Ti—base nanostructure—dendrite composite with enhanced plasticity. Nat. Mater. 2003,2,33.)報(bào)道的樹(shù)枝晶增塑納米晶的強(qiáng)度和塑性。并且，本發(fā)明所提供的Ti3Sn/ TiNi記憶合金復(fù)合材料的阻尼可以隨著溫度的降低而升高，呈現(xiàn)低溫高阻尼特性，DMA曲線如圖5和圖6所示。其次，本發(fā)明提供的Ti3Sn/TiM記憶合金復(fù)合材料具有高頻聲衰減特性，其衰減系數(shù)比馬氏體狀態(tài)下記憶合金以及普通碳鋼大，衰減系數(shù)隨頻率變化的關(guān)系曲線如圖7所示。純Ti3Sn的塑性不超過(guò)4%，而本發(fā)明提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的壓縮塑性能達(dá)到33. 4%，壓縮斷裂強(qiáng)度能達(dá)到3GPa，同時(shí)呈現(xiàn)不明顯屈服和高應(yīng)變強(qiáng)化特性，壓縮曲線如圖8和圖9所示。綜上所述，本發(fā)明提供的記憶合金復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高塑性、高應(yīng)變強(qiáng)化、不明顯屈服、高阻尼(低頻內(nèi)耗和高頻聲衰減)等獨(dú)特的功能特性。經(jīng)DSC測(cè)試，本發(fā)明提供的記憶合金復(fù)合材料存在明顯的可逆馬氏體相變。冷軋后的樣品，經(jīng)熱膨脹測(cè)試，本發(fā)明提供的記憶合金復(fù)合材料存在明顯的形狀記憶效應(yīng)。另外，本發(fā)明所提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的塑性和韌性也較好，塑性加工得到的板材的厚度可以達(dá)到0. 8mm以下，可以滿足不同領(lǐng)域?qū)τ洃浐辖饛?fù)合材料的需求。


圖1是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料經(jīng)過(guò)均勻化退火后的掃描電鏡照片。圖2是實(shí)施例2提供的Ti69Ni11Sn2tl記憶合金復(fù)合材料經(jīng)過(guò)均勻化退火后的掃描電鏡照片。圖3是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8和實(shí)施例2提供的Ti69Ni11Sn2tl記憶合金復(fù)合材料均勻化退火后的XRD譜線。圖4是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料經(jīng)過(guò)冷軋以后的掃描電鏡照片。圖5是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料的DMA曲線。圖6是實(shí)施例2提供的Ti69Ni11Sn2tl記憶合金復(fù)合材料的DMA曲線。圖7是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8和實(shí)施例2提供的Ti69Ni11Sn2tl記憶合金復(fù)合材料的超聲衰減系數(shù)隨頻率變化的關(guān)系曲線。圖8是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料的室溫壓縮工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線。圖9是實(shí)施例1提供的Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料的室溫循環(huán)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線。圖10是實(shí)施例2提供的Ti69Ni11Sn^1記憶合金復(fù)合材料的室溫壓縮工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。本發(fā)明提供的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的制備方法可以包括以下具體步驟(1)、按Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料成分配比選取純度在99wt. %以上(優(yōu)選為99. 9wt. % )的錫、純度在99wt. %以上(優(yōu)選為99. 9wt. % )的鈦、純度在99wt. %以上 (優(yōu)選為99. 9wt. % )的鎳；O)、將上述復(fù)合材料成分放入熔煉爐中，熔煉得到Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，并將其澆鑄成鑄錠；(3)、在真空爐內(nèi)，在800-1050°C (優(yōu)選為950°C )下對(duì)鑄錠進(jìn)行5_60h(優(yōu)選為 IOh)的均勻化退火；(4)、將退火后的鑄錠進(jìn)行冷軋，中間經(jīng)800-1050°C (優(yōu)選為950°C )多次退火，得到板材。實(shí)施例ITi57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料本實(shí)施例提供了一種Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料，其是通過(guò)以下步驟制備得到的(1)、按Sn含量8at. %，Ti和Ni原子比57 ；35的配比選取純度為99. 9wt. %的錫、純度為99. 9wt. %的鈦和純度為99. 9wt. %的鎳，其中，Sn、Ti和Ni的原子百分?jǐn)?shù)之和為 100% ；(2)、將上述合金組分放入真空熔煉爐中，在-0. 5MPa的氬氣保護(hù)下熔煉成鑄錠；(3)、在真空爐內(nèi)，將熔煉好的鑄錠在950°C下進(jìn)行IOh的均勻化退火；(4)、將退火后的鑄錠進(jìn)行冷軋，中間經(jīng)950°C多次退火，得到板材，即Ti57Ni35Sn8 記憶合金復(fù)合材料。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下2mm厚、20mm長(zhǎng)、IOmm寬的片，用掃描電鏡觀察其顯微組織，其微觀組織如圖1所示，該復(fù)合材料為典型的共晶組織，其中白色為Ti3Sn相，黑色為TiNi相。
用X射線衍射儀測(cè)定本實(shí)施例提供的Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料的相組成和結(jié)構(gòu)，XRD譜線如圖3所示，由圖3可以得出復(fù)合材料是由Ti3Sn和TiNi兩相組成，其中TiNi 母相(B2)和馬氏體相(B19，)共存。利用掃描電鏡觀察步驟( 得到的冷軋樣品的顯微組織，其顯微組織如圖4所示， 其中，白色為Ti3Sn相，黑色為TiNi相，晶粒沿軋制方向拉長(zhǎng)。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下Imm厚、40mm長(zhǎng)、2mm寬的長(zhǎng)條，用DMA Q800測(cè)量其阻尼特性，DMA曲線如圖5所示，由圖5可以看出，本實(shí)施例提供的 Ti57Ni35Sn8記憶合金復(fù)合材料呈現(xiàn)高阻尼特性，阻尼峰由TiNi相的可逆馬氏體相變貢獻(xiàn)。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下直徑為20mm、高度為30mm，用超聲波探頭測(cè)量其超聲衰減特性，聲衰減系數(shù)隨著頻率變化的關(guān)系曲線如圖7所示，結(jié)果表明，復(fù)合材料的聲衰減系數(shù)較大，優(yōu)于純TiNi記憶合金和普通的45#鋼。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下直徑為5mm、高度為IOmm的圓柱，在MTS810材料測(cè)試試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行壓縮測(cè)試，復(fù)合材料的斷裂強(qiáng)度達(dá)3. OGPa，壓縮塑性為33. 4%，均高于2003年nature material上報(bào)道的樹(shù)枝晶增塑納米晶的強(qiáng)度和塑性，壓縮曲線如圖8和圖9所示，共晶復(fù)合材料呈現(xiàn)高強(qiáng)度、高塑性、高應(yīng)變強(qiáng)化、不明顯屈服等特性，其強(qiáng)度是目前可見(jiàn)報(bào)道的鈦合金和鈦基非晶中最高的。實(shí)施例ZTi69Ni11Sn^1記憶合金復(fù)合材料本實(shí)施例提供了一種Ti69Ni11Sn2tl記憶合金復(fù)合材料，其是通過(guò)以下步驟制備的(1)、按Sn含量20at. %，Ti和Ni原子比69 11的配比選取純度為99. 9wt. % 的錫、純度為99. 9wt. %的鈦和純度為99. 9wt. %的鎳，其中，Sn、Ti和Ni的原子百分?jǐn)?shù)之和為100% ；(2)、將上述合金組分放入熔煉爐中，在-0. 5MPa的氬氣保護(hù)下熔煉并澆鑄成鑄錠；(3)、在真空爐內(nèi)，將鑄錠在950°C下進(jìn)行IOh的均勻化退火，得到Ti69Ni11Sn2tl記憶合金復(fù)合材料。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下2mm厚、20mm長(zhǎng)、IOmm寬的片，用掃描電鏡觀察其顯微組織，其微觀組織如圖2所示，復(fù)合材料由白色初生相Ti3Sn和其間的共晶組織組成；用X射線衍射儀測(cè)定其組成和結(jié)構(gòu)，其相組成如圖3所示，復(fù)合材料由Ti3Sn 和TiNi兩相組成，其中TiNi為母相(B2)狀態(tài)。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下Imm厚、40mm長(zhǎng)、2mm寬的長(zhǎng)條，用DMAQ800測(cè)量其阻尼特性，DMA曲線如圖6所示， 復(fù)合材料呈現(xiàn)高阻尼特性，其阻尼性能優(yōu)于美國(guó)商業(yè)化阻尼合金Ti78Sn22。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下直徑為20mm、高度為30mm，用超聲波探頭測(cè)量其超聲衰減特性，聲衰減系數(shù)隨著頻率變化的關(guān)系曲線如圖7所示，結(jié)果表明，該復(fù)合材料的聲衰減系數(shù)最大，優(yōu)于共晶復(fù)合材料、純TiNi記憶合金和普通的45#鋼。從步驟(3)中得到的均勻化退火后的鑄錠上切下直徑為5mm、高度為IOmm的圓柱，在MTS810材料測(cè)試試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行壓縮測(cè)試，壓縮曲線如圖10所示，該復(fù)合材料的強(qiáng)度低于共晶復(fù)合材料，但是高于美國(guó)商業(yè)化阻尼合金Ti78Sn22,同時(shí)也呈現(xiàn)較高的加工硬化和不明顯屈服現(xiàn)象。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，其包括Ti元素、Sn元素和Ni元素，三者的原子比為(0. 25x+y) 0. 25x (100-y-0. 5x)，其中，χ = 16-84，y = 45. 333-53. 818。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，其中，當(dāng)χ= 32時(shí)，該Ti3Sn/ TiNi記憶合金復(fù)合材料為共晶型復(fù)合材料；當(dāng)χ > 32時(shí)，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料為過(guò)共晶型復(fù)合材料；當(dāng)χ < 32時(shí)，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料為亞共晶復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，其中，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料由Ti3Sn相和TiNi相組成，并且，所述TiNi相中Ti元素和Ni元素的原子比為 (0.8-1.2) 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，其中，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料還含有l(wèi)_3at %的!^e元素，并且，所述!^e元素的量計(jì)入所述Ni元素的原子比中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料，其中，該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料為鑄錠或板材。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟按所述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料中Ti元素、Sn元素和Ni元素的原子比選取純度在99wt. %以上的單質(zhì)鈦、單質(zhì)錫和單質(zhì)鎳；將單質(zhì)鈦、單質(zhì)錫和單質(zhì)鎳放入真空度高于10-1 或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中，熔煉成所述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料；當(dāng)所述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料含有！^元素時(shí)，將純度在99wt. %以上的單質(zhì)鐵與單質(zhì)鈦、單質(zhì)錫、單質(zhì)鎳一起放入熔煉爐中。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，該制備方法還包括以下步驟將熔煉得到的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料澆鑄成鑄錠。
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，該制備方法還包括以下步驟在真空度高于KT1Pa的真空中或惰性氣體保護(hù)中對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化退火；將退火后的鑄錠進(jìn)行冷軋和再結(jié)晶退火，得到板材。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其中，所述均勻化退火的溫度為800-1050°C， 時(shí)間為5-60h。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，所述均勻化退火的溫度為950°C，時(shí)間為10h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型高強(qiáng)度高阻尼的Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料。該Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料包括Ti元素、Sn元素和Ni元素，三者的原子比為(0.25x+y)∶0.25x∶(100-y-0.5x)，其中，x＝16-84，y＝45.333-53.818。本發(fā)明提供的記憶合金復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高塑性、高應(yīng)變強(qiáng)化、不明顯屈服、低頻內(nèi)耗、高頻聲衰減等獨(dú)特的功能特性。本發(fā)明還提供了上述Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的制備方法。該制備方法包括以下步驟按Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料的成分配比選取純度在99wt.％以上的單質(zhì)錫、鈦、鎳；將單質(zhì)錫、鈦、鎳放入真空度高于10-1Pa或惰性氣體保護(hù)的熔煉爐中，熔煉成Ti3Sn/TiNi記憶合金復(fù)合材料。
文檔編號(hào)C22F1/18GK102358925SQ201110257419
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者姜大強(qiáng), 崔立山, 張俊松, 杜敏疏, 王珊, 鄭雁軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)