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新型热处理工艺实现形状记忆合金批量生产
2017-09-14


    [据本站2017年9月14日综合报道]    铜,铝和锰合金,是一种众所周知的形状记忆金属,易于机器切割。日本东北大学的研究人员发现了,通过独特的热处理工艺可以提高铜-铝-锰(CuAlMn)形状记忆合金的性能。并且,增加材料晶体的尺寸大大提高了其弹性,改变形状也使其性能更加出色。这些特征对于能够承受地震的建筑结构有很大应用潜力。

    大多数金属由大量的多晶体组成,但在某些情况下,当它们由单晶形成时,性质会得到改善。然而,单晶金属生产成本高昂。冶金学家们利用了一种被称为“异常晶粒生长”的现象,研发出了降低单晶合金生产成本的方法。该过程在加热条件下会导致金属的多个“晶粒”或晶体不规则地生长。通过数个加热和冷却循环工序,可以生产大型单晶棒。先将合金加热至900℃,然后冷却至500℃,循环5次。接着加热至740℃,然后冷却至500℃,循环4次。最后,将金属加热至900℃。若忽略低温加热(740℃)/冷却(500℃)的循环过程,将无法得到单晶合金的效果。该技术目前可以生产长度为70厘米,直径为15毫米的单晶金属棒。这与目前的形状记忆合金金属棒相比尺寸更大,更适合建筑和土木工程应用。
该技术由于工艺简单而有利于批量生产单晶合金,因此为形状记忆的结构材料应用开辟了新的道路,如建筑物和桥梁中的抗震应用。(北方科技信息研究所  白子龙)

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