真空感应熔炼用石墨坩埚对Ni_(47)Ti_(44)Nb_9形状记忆合金质量的影响.pdf

真空感应熔炼用石墨坩埚对Nir"ri4Nb形状记忆合金质量的影响
真空感应熔炼用石瞾坩埚对Ni4 7TIA4NB9
形状记忆合金质量的影响
The Influence of Crucible Graphite on the Quality
of Nia, Tia Nb, Shape Memory Alloys During
the Vacuum Induction Melting Process
杨根林,王二敏,韩劲,倪志铭
YANG Gen-lin, WANG Er-min, HAN Jin, NI Zhi-ming
(比京航空材料研究院,北京100095)
Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China)
摘要:研究了三种不同种类的石墨坩埚进行真空感应熔炼Ni1TiNb。形状记忆合金。一种是低密度的挤压石墨材料,
另外两种是不同孔隙度和纯净度的等静压石墨材料,并且用纯Ni,Tア和Nb原材料进行 Nvis, Ti4Nb。形状记忆合金熔
炼。采用低等级、低密度石墨坩埚进行熔炼,合金铸綻的碳含量会升高;选用高密度、高纯净度的石墨坩埚可以获得较好
质量的合金铸錠。
关键词:Ni4rTi4Nbe;形状记忆合金;真空感应熔炼;石墨坩埚
中图分类号:TG224文献标识码:A文章编号:1001-4381(2011)11-0051-02
Abstract: The performance of three different kinds of crucible graphite materials used during vacuum
inductive melting of Ni Ti, Nb, shape memory alloys(SMAS) was explored. One low-density cxtru-
ded graphite and two isostatically pressed graphite-materials with different porosity and purity were
used for melting Ni Tia NB-SMAS from pure Ni, Ti and Nb raw materials. The use of a low grade
lower density graphite crucible led to a high carbon contamination of the alloy ingot. Much better re-
sults were obtained using graphite crucibles with higher density and higher purity.
Key words: Ni Tis Nb shape memory alloy; vacuum induction melting; graphite crucible
Ni4Ti4Nb(下面简称 NITINB)形状记忆合金的为石墨。现在,市场上石墨的种类很多,我们也不清楚
主要特点是经变形后可以获得笕滯后,这种宽滯后记这些坩埚材料对 NITINB合金铸锭的质量有什么影
乙合金在室温既能存储又能工作,用其制造的连接件响。本工作主要选择不同强度、密度、孔隙度和纯净度
和紧固件,安裝方便快捷,主要用于航空航天、船舶舰的三种石墨坩埚进行 NITINB合金真空感应熔炼,研
艇和海上石油平台等方面的管路系统连接。
究了石墨坩埚对合金纯浄度和组织的影响。
大量的研究报道了-3, NITINB合金的显微组
织、性能及记忆功能,但对于合金的熔炼和铸造方面的1实验方法
报道非常少45。合金的铸造是最实际并且最基础的
技术。 NITINB合金的相变温度对合金成分的变化非
NITINB合金用10kg真空感应炉进行熔炼,熔炼
常敏感,合金中Ni含量的微小变化就会导致合金的相用的原材料为纯度99.99%(质量分数,下同)的Ti
变温度的大幅度变动。 NITINB合金熔炼时,Ti在高棒、99.96%的镍板、99.98%的铌块。嫆炼用的坩埚为
温下非常活跃,极易和C,O)等元素起反应形成化合物外径90mm、壁厚8mm的石墨坩埚,每种类型的石墨
导致基体中Ni/Ti比例的变化,从而影响合金的相变坩埚分別熔炼5kg的合金铸锭。每个坩埚熔炼前都
温度。所以,为获得组织均匀、一致的合金铸锭,必须要用 NITINB合金返回料洗炉。C含量用铸锭去除氧
确定可行的熔炼工艺过程。
化皮后车加工所取的试末进行测试,O)含量用铸锭上
NITINB合金主要的熔炼工艺为真空感应熔炼,车取的3mmX10mm的试样测试。合金中的氧、碳
该熔炼用到的坩埚材料有很多种,最常用的耐火材料含量分别由氮/氧分析仪(TC-436A2)和碳/硫分析仪