專(zhuān)利名稱(chēng)：Fe－Mn－Si－C記憶合金材料及其制作管接頭的工藝和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Fe-Mn-Si-C記憶合金材料及其制作管接頭的工藝和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
Fe-Mn-Si基記憶合金具有成本低，冶煉加工方便，塑性高等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的重視，進(jìn)行大量的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用。但普通的Fe-Mn-Si記憶合金和Fe-Mn-Si-Cr-Ni記憶合金可回復(fù)應(yīng)變和可回復(fù)應(yīng)力低(大大低于Ni-Ti和Cu基記憶合金)，妨礙了它們的實(shí)際應(yīng)用。為了提高可回復(fù)應(yīng)變，一些研究者提出訓(xùn)練處理和熱預(yù)變形等方法，可以明顯提高可回復(fù)應(yīng)變，但工藝復(fù)雜，不具有實(shí)用價(jià)值，尤其是不適用于管接頭。目前，普通Fe-Mn-Si基記憶合金管接頭均采用記憶合金直接制作，因其可回復(fù)應(yīng)變較小，要精確控制預(yù)變形量，不利于實(shí)際生產(chǎn)。同時(shí)由于普通Fe-Mn-Si基記憶合金可回復(fù)應(yīng)變和回復(fù)應(yīng)力較低，導(dǎo)致其管接頭連接強(qiáng)度較低，密封性能較差，承壓能力較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有的Fe-Mn-Si基記憶合金材料因回復(fù)應(yīng)變和回復(fù)應(yīng)力能力較低，以該材料制作的管接頭存在連接強(qiáng)度較低、密封性能較差、承壓能力較低的缺陷，提供一種密封性能好、承壓能力強(qiáng)的Fe-Mn-Si-C記憶合金材料及其制作管接頭的工藝和應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的Fe-Mn-Si-C記憶合金材料中包含有Fe-Mn-Si，其特征是它還包含有C，由Fe-Mn-Si-C記憶合金冶煉制作。
本發(fā)明的Fe-Mn-Si-C記憶合金的強(qiáng)度、可回復(fù)應(yīng)變和回復(fù)應(yīng)力明顯高于普通Fe-Mn-Si合金。同時(shí)保留了Fe-Mn-Si合金冶煉加工方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。Fe-Mn-Si-C記憶合金不需訓(xùn)練處理，即可獲得5％以上的可回復(fù)應(yīng)變、350MPa以上的回復(fù)應(yīng)力。因此，用Fe-Mn-Si-C記憶合金制作管接頭具有連接強(qiáng)度高、承壓能力大、密封性能好等特點(diǎn)。


圖1為Fe-Mn-Si-C記憶合金管接頭結(jié)構(gòu)示意圖和實(shí)施示意圖，。
圖2為Fe-Mn-Si-C記憶合金管接頭連接異種材料示意圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明1為記憶合金管接頭，2、3為被連接管，4為墊襯材料，5為另一種被連接材料。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明根據(jù)Fe-Mn-Si基記憶合金的基本原理，在Fe-Mn-Si記憶合金的基礎(chǔ)上，添加C原子，并適量降低Mn的含量，形成含碳Fe-Mn-Si記憶合金，即Fe-Mn-Si-C記憶合金。
本發(fā)明的Fe-Mn-Si-C記憶合金材料中包含有Fe-Mn-Si-C，由Fe-Mn-Si-C記憶合金冶煉制作。Fe-Mn-Si-C記憶合金材料的化學(xué)成分包括下列總量百分?jǐn)?shù)的物質(zhì)Mn17-19％，Si5-6％，C0.25-0.35％，其余Fe。
由所述的Fe-Mn-Si-C記憶合金材料制作的管接頭擴(kuò)孔前需經(jīng)過(guò)700-800℃淬火處理。
本發(fā)明的Fe-Mn-Si-C記憶合金管接頭可應(yīng)用于連接空心管或異種材料，還可以用于不宜焊接材料(如異種材料)的連接。
Fe-Mn-Si-C記憶合金制作管接頭的工藝過(guò)程如下1)冶煉合金，退火后軋制或鍛造成棒材。
2)將記憶合金進(jìn)行熱處理加熱溫度700-800℃進(jìn)行淬火，保溫5-35min時(shí)間后水冷，以保溫15分鐘為較佳。
3)采用軋制或機(jī)械加工方法，加工管接頭，內(nèi)徑小于被連接管(件)的外徑。
4)將被連接管套入記憶合金管接頭，加熱至300℃，記憶合金產(chǎn)生收縮，從而抱緊被連接管(件)。被連接管(件)和記憶合金管接頭之間可以加上墊襯材料。
權(quán)利要求
1.一種Fe-Mn-Si-C記憶合金材料，包含有Fe-Mn-Si，其特征是它還包含有C，由Fe-Mn-Si-C記憶合金冶煉制作。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)Fe-Mn-Si-C記憶合金材料，其特征是Fe-Mn-Si-C記憶合金的化學(xué)成分包括下列總量百分?jǐn)?shù)的物質(zhì)Mn17-19％，Si5-6％，C0.25-0.35％，其余Fe。
3.按權(quán)利要求1或2所說(shuō)Fe-Mn-Si-C記憶合金制作管接頭的工藝，它包括以下工藝過(guò)程1)冶煉合金，退火后軋制或鍛造成棒材；2)將記憶合金進(jìn)行熱處理；3)采用軋制或機(jī)械加工方法，加工管接頭，內(nèi)徑小于被連接管或管件的外徑；4)將被連接管套入記憶合金管接頭，加熱至300℃，記憶合金產(chǎn)生收縮，抱緊被連接管或管件，被連接管或管件和記憶合金管接頭之間加設(shè)墊襯材料；其特征是步驟2)的熱處理?xiàng)l件為加熱溫度700-800℃進(jìn)行淬火，保溫5-35min后水冷，以保溫15分鐘為較佳。
4.按權(quán)利要求3所說(shuō)Fe-Mn-Si-C記憶合金管接頭的應(yīng)用，其特征是Fe-Mn-Si-C記憶合金管接頭可用于連接空心管或異種材料，還可用于不宜焊接材料的連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種密封性能好、承壓能力強(qiáng)的Fe－Mn－Si－C記憶合金材料及其管接頭，它解決了現(xiàn)有的Fe－Mn－Si基記憶合金材料因回復(fù)應(yīng)變和回復(fù)應(yīng)力較低，以該材料制作的管接頭存在連接強(qiáng)度較低、密封性能較差、承壓能力較低的缺陷.本發(fā)明的材料中包含有Fe－Mn－Si－C，由Fe－Mn－Si－C記憶合金冶煉制作。本發(fā)明的Fe－Mn－Si－C記憶合金的強(qiáng)度、可回復(fù)應(yīng)變和回復(fù)應(yīng)力明顯高于普通Fe－Mn－Si合金。同時(shí)保留了Fe－Mn－Si合金冶煉加工方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。Fe－Mn－Si－C記憶合金不需訓(xùn)練處理，即可獲得5％以上的可回復(fù)應(yīng)變、350MPa以上的回復(fù)應(yīng)力。
文檔編號(hào)C22C38/04GK1609251SQ20041006115
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者戴品強(qiáng), 劉聲桓, 周麗花 申請(qǐng)人:福州大學(xué)