本發(fā)明涉及一種消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，尤其涉及一種消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法及其應(yīng)用，屬于金屬材料加工。

背景技術(shù)：

1、形狀記憶合金具有形狀記憶效應(yīng)，即在低溫下變形，加熱后形狀恢復(fù)的優(yōu)點，因此形狀記憶合金制備的驅(qū)動元件在航空航天、生物醫(yī)療等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

2、然而形狀記憶合金的形狀記憶效應(yīng)常常伴隨殘余應(yīng)變問題，導(dǎo)致形狀記憶合金的定型形狀在訓(xùn)練后存在殘余應(yīng)變，使得形狀記憶合金發(fā)生形狀變化，不能恢復(fù)到定型形狀，導(dǎo)致一定程度上限制了形狀記憶合金的應(yīng)用。

3、通常的解決方法為定型時預(yù)留出一定應(yīng)變，在形狀記憶合金訓(xùn)練后實現(xiàn)殘余應(yīng)變與預(yù)留應(yīng)變量的互相補償，以達到在應(yīng)用中驅(qū)動件的應(yīng)用形狀與定型形狀一致的目的。然而，在形狀記憶合金形變后的加熱恢復(fù)過程中，可恢復(fù)的形變量難以把控，易造成預(yù)留應(yīng)變量不足或過剩，導(dǎo)致應(yīng)用中應(yīng)用形狀與定型形狀不一致。

4、基于上述不足，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟須研發(fā)一種能夠確保形狀記憶合金的應(yīng)用形狀與定型形狀一致的訓(xùn)練工藝。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，該訓(xùn)練方法能夠確保形狀記憶合金的應(yīng)用形狀與定型形狀一致，有利于形狀記憶合金的應(yīng)用。

2、本發(fā)明提供一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金，該形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變已被消除，避免形狀記憶合金在訓(xùn)練后存在殘余應(yīng)變，有利于形狀記憶合金的應(yīng)用。

3、本發(fā)明提供一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金的應(yīng)用方法，使得該形狀記憶合金能夠進行合理形變，擴充了記憶合金的應(yīng)用范圍。

4、本發(fā)明提供一種消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，包括以下步驟：

5、1)對初始定型狀態(tài)的形狀記憶合金進行第一方向加載，直至所述形狀記憶合金的第一方向的形變量達到第一目標(biāo)值，隨后對所述形狀記憶合金進行第一加熱處理和第一冷卻處理，得到第一狀態(tài)的形狀記憶合金；

6、2)對所述第一狀態(tài)的形狀記憶合金重復(fù)步驟1)，直至所述形狀記憶合金的第一方向的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變達到恒定值，得到第二狀態(tài)的形狀記憶合金；

7、3)對所述第二狀態(tài)的形狀記憶合金進行第二方向加載，直至所述形狀記憶合金的第二方向的形變量達到第一目標(biāo)值，隨后對所述形狀記憶合金進行第二加熱處理和第二冷卻處理，得到第三狀態(tài)的形狀記憶合金；

8、其中，所述第二方向與第一方向的方向相反；

9、4)對所述第三狀態(tài)的形狀記憶合金重復(fù)步驟3)，直至得到初始定型狀態(tài)的形狀記憶合金。

10、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述初始定型狀態(tài)的形狀記憶合金通過包括以下步驟的方法制得：

11、對形狀記憶合金進行模具定型后，再進行退火處理，得到所述初始定型狀態(tài)的形狀記憶合金。

12、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述第一目標(biāo)值不大于8％。

13、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述第一加熱處理和/或第二加熱處理包括以下步驟：

14、將所述形狀記憶合金加熱至a℃；

15、其中，a≥變形后的形狀記憶合金的奧氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度。

16、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述第一冷卻處理和/或第二冷卻處理包括以下步驟：

17、將所述形狀記憶合金冷卻至b℃；

18、其中，b≤形狀記憶合金的馬氏體相變結(jié)束溫度。

19、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述形狀記憶合金包括棒狀記憶合金，所述第一方向加載包括以下步驟：將所述棒狀記憶合金進行軸向上的拉伸/壓縮處理；所述第二方向加載包括以下步驟：將所述棒狀記憶合金進行軸向上的壓縮/拉伸處理。

20、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述形狀記憶合金包括板條狀記憶合金，所述第一方向加載包括以下步驟：將所述板條狀記憶合金進行第一方向的彎曲處理；所述第二方向加載包括以下步驟：將所述板條狀記憶合金進行第二方向的彎曲處理；

21、其中，所述第一方向和第二方向為垂直于所述板條狀記憶合金的長度與寬度形成的平面的方向。

22、如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其中，所述形狀記憶合金包括niti形狀記憶合金、nitinb形狀記憶合金、nitiv形狀記憶合金中的至少一種。

23、本發(fā)明提供一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金，其中，所述消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金通過如上所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法制備得到。

24、本發(fā)明還提供一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金的應(yīng)用方法，對如上所述的消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金進行形變處理，所述形變處理的變形量不高于所述第一目標(biāo)值與所述恒定值之差。

25、本發(fā)明通過消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，能夠補償形狀記憶合金在加載后出現(xiàn)的馬氏體去孿晶式不可避免出現(xiàn)的位錯滑移，從而達到形狀記憶合金的應(yīng)用形狀與定型形狀一致的效果，并且該訓(xùn)練方法簡單高效、設(shè)備要求低。

26、本發(fā)明提供一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金，該形狀記憶合金中的正向與反向的位錯滑移能夠相互補償，從而使得形狀記憶合金能夠在一定程度內(nèi)進行合理變形，且無記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變，進而使形狀記憶合金能夠廣泛應(yīng)用。

27、本發(fā)明還提供一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金的應(yīng)用方法，當(dāng)形變處理的變形量不高于第一目標(biāo)值與恒定值之差時，消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金進行第一方向或者第二方向的加載后，進行第一加熱處理和第一冷卻處理之后，能夠使形狀記憶合金完全恢復(fù)初始定型狀態(tài)，從而能夠保證形狀記憶合金在應(yīng)用過程中的合理形變，避免殘余應(yīng)變對形狀記憶合金的影響。

技術(shù)特征：

1.一種消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述初始定型狀態(tài)的形狀記憶合金通過包括以下步驟的方法制得：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述第一目標(biāo)值不大于8％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述第一加熱處理和/或第二加熱處理包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述第一冷卻處理和/或第二冷卻處理包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述形狀記憶合金包括棒狀記憶合金，所述第一方向加載包括以下步驟：將所述棒狀記憶合金進行軸向上的拉伸/壓縮處理；所述第二方向加載包括以下步驟：將所述棒狀記憶合金進行軸向上的壓縮/拉伸處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述形狀記憶合金包括板條狀記憶合金，所述第一方向加載包括以下步驟：將所述板條狀記憶合金進行第一方向的彎曲處理；所述第二方向加載包括以下步驟：將所述板條狀記憶合金進行第二方向的彎曲處理；

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法，其特征在于，所述形狀記憶合金包括niti形狀記憶合金、nitinb形狀記憶合金、nitiv形狀記憶合金中的至少一種。

9.一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金，其特征在于，所述消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金通過權(quán)利要求1-8任一項所述的消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法制備得到。

10.一種消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金的應(yīng)用方法，其特征在于，對權(quán)利要求9所述的消除了記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的形狀記憶合金進行形變處理，所述形變處理的變形量不高于所述第一目標(biāo)值與所述恒定值之差。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種消除形狀記憶合金的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變的訓(xùn)練方法及其應(yīng)用，包括以下步驟：1)對初始定型狀態(tài)的形狀記憶合金進行第一方向加載，直至第一方向的形變量達到第一目標(biāo)值，隨后進行第一加熱處理和第一冷卻處理，得到第一狀態(tài)的形狀記憶合金；2)重復(fù)步驟1)，直至第一方向的記憶效應(yīng)殘余應(yīng)變達到恒定值，得到第二狀態(tài)記憶合金；3)進行第二方向加載，直至第二方向的形變量達到第一目標(biāo)值，隨后進行第二加熱處理和第二冷卻處理，得到第三狀態(tài)記憶合金；第二方向與第一方向的方向相反；4)重復(fù)步驟3)，直至得到初始定型狀態(tài)記憶合金。本發(fā)明提供的訓(xùn)練方法能夠確保形狀記憶合金的應(yīng)用形狀與定型形狀一致，有利于形狀記憶合金的應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：郝世杰,蘇志鑫,楊英,李昊航,周猛,劉高飛
受保護的技術(shù)使用者：中國石油大學(xué)（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30