CuAlNi形狀記憶合金因其價格低廉，具有良好的時效穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和高溫形狀記憶效應等優(yōu)點而備受關注。但是作為一種實用性材料，該合金仍存在許多有待改進的問題，如塑性低、易發(fā)生沿晶斷裂，加工很困難，冷熱循環(huán)疲勞性低等，這些缺點嚴重阻礙了Cu-Al-Ni形狀記憶合金的廣泛應用。熱型連鑄技術是一種將定向凝固與連續(xù)鑄造技術相結(jié)合的材料近凈成型技術，它將傳統(tǒng)連續(xù)鑄造中的冷型改為加熱鑄型，形成單向凝固的條件，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，控制固-液界面，促進競爭生長，從而獲得單向凝固的柱狀晶或單晶鑄錠。使用該技術不僅可以制備出質(zhì)量良好的銅、鋁等純金屬單晶線材，還可以制得組織沿軸向定向排列的合金線材。因此，利用熱型連鑄技術制備Cu-Al-Ni形狀記憶合金，對合金的加工性能、記憶性能等有很大提高。本文以塑性很低的CuAlNi形狀記憶合金為研究對象，采用自制熱型連鑄設備制取合金線材，初步研究其制備工藝及合金的組織和性能。

    根據(jù)CuAlNi三元合金相圖，將純度為99.9%的電解銅、99.9%的鎳絲、99.9%的鋁錠，按照Cu、Al、Ni的質(zhì)量分數(shù)分別為81.8%、14%、4.2%配比，經(jīng)真空熔煉，澆注成錠。熱型連鑄時，將真空熔煉所得合金錠加工成Φ30mm×50mm，裝入坩堝，通入氮氣保護，開啟冷卻水。等合金熔化后，在合適的工藝參數(shù)配比下，開動牽引機構(gòu)，將引晶絲緩慢拉出，帶出合金，實現(xiàn)連續(xù)鑄造，即可獲得CuAlNi合金線材。本文制備的線材直徑為2.6mm。

    鑄型溫度1100～1150℃、連鑄速度為30～80mm/min、冷卻距離為15mm、冷卻水量為60L/h時，可制備出表面質(zhì)量良好的CuAlNi合金線材。連鑄速度對CuAlNi合金線材的組織和性能有決定性影響，在較高的連鑄速度時，合金的共析轉(zhuǎn)變被抑制，發(fā)生馬氏體相變，制備的線材具有形狀效應。熱型連鑄技術制備的CuAlNi形狀記憶合金線材的抗拉強度為288MPa，斷后伸長率為9.43%。
 

                                                                   責任編輯：王元

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