DK156227B - Fremgangsmaade til behandling af en genstand af et metalmateriale, som kan undergaa reversibel omdannelse mellem austenitisk og martensitisk tilstand, og som udviser formerindringsegenskaber - Google Patents

Description

DK 156227 B

Den foreliggende opfindelse angâr en fremgangsmâde til behandling af en genstand af et metalmateriale, som kan undergâ reversibel omdannelse mellem austenitisk og marten-sitisk tilstand, og som udviser formerindringsegenskaber.

5 Metalmaterialer, f.eks. legeringer, der er i stand til at undergâ en reversibel omdannelse fra austenitisk til martensitisk tilstand, er kendte, og af nogle af disse kan der fremstilles genstande, som er varme-restituerbare. Sâdan-ne legeringer er f.eks. beskrevet i USA patentskrifterne 10 nr. 3.012.882, 3.174.851, 3.351.463, M.567.523, 3.753.700 og 3.759.552, belgisk patentskrift nr. 703.649 og de britiske patentskrifter nr. 1.315.652, 1.315.653, 1.346.046 og 1.346.047, hvilke fire sidstnævnte er i navnet Fulmer Research Institute og derfor i det fdlgende vil blive omtalt 15 som "Fulmer-patenterne".

Sâdanne legeringer findes ogsâ beskrevet i NASA Publication SP110, "55-Nitinol - the alloy with a memory, etc." (U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 1972), samt N. Nakanishi et al., Scripta Metallurgica, 5, 433-440 20 (Pergamon Press 1971)).

En for disse og andre legeringer fælles egenskab er deres evne til at undergâ en forskydningsomdannelse ved k0ling fra en hojtemperaturtilstand (austenitisk) til en lavtemperaturtilstand (martensitisk). Hvis en genstand frem-25 stillet af en sâdan legering deformeres, nâr den er i sin martensitiske tilstand, vil den bibeholde denne tilstand efter deformationen. Hvis den genopvarmes til en temperatur, ved hvilken den er austenitisk, vil den være tilbdjelig til at vende tilbage til sin udeformerede tilstand. Omdannelsen 30 fra den ene tilstand til den anden i begge retninger sker over et temperaturomrâde. Den temperatur, ved hvilken der ved afkdlingen begynder at dannes martensit, betegnes som Ms, medens den temperatur, ved hvilken denne procès er af-sluttet, betegnes som Mf, idet hver af disse temperaturer 35 er dem, som opnâs ved h0je hastigheder (f.eks. 100°C/min.) for ændringen af provens temperatur, dvs. "basis-Ms"- og

DK 156227 B

2 "basis-Mf"-værdierne. Pâ lignende mâde betegnes tempera-turerne for begyndelsen og afslutningen af omdannelsen til austenit som henholdsvis As og Af. Almindeligvis er Mf en lavere temperatur end As, og Ms er en lavere temperatur end 5 Af. Ms kan være lig med lavere end hojere end As, afhængigt af legeringssammensætningen samt af legeringens termokemiske forhistorie. Omdannelsen fra den ene tilstand til den anden kan folges ved mâling af et antal fysiske egenskaber for materialet foruden ved den ovenfor beskrevne deformations-10 omvenden, f.eks. dets specifikke elektriske modstand, der udviser en anomali, efterhânden som omdannelserne foregâr.

Hvis der optegnes kurver over den specifikke modstand versus temperaturen eller spændingen versus temperaturen, vil en linie, der forbinder punkterne Ms, Mf, As og Af og gâr til-15 bage til Ms, danne en kurve, der betegnes som hysterese- -slojfen. For mange materialer ligger Ms og As ved omtrentlig samme temperatur.

En særlig anvendelig legering, der er i besiddelse af varme-restituerbarhed og form-erindring, er den inter-20 metalliske forbindelse TiNi, der er omhandlet i USA patent-skrift nr. 3.174.851. Den temperatur, ved hvilken deformerede genstande af legeringen vender tilbage til deres oprindelige form, afhænger af legeringssammensætningen, sâledes som det f.eks. er forklaret i britisk patentskrift nr. 1.202.404 og 25 USA patentskrift nr. 3.753.700, idet den omtalte tilbage-venden til den oprindelige form kan bringes til at foregâ under, ved eller over stuetemperatur.

Ved nogle kommercielle eller tekniske anvendelser af varme-restituerbare legeringer er det onskeligt, at As ligger 30 ved en hojere temperatur end Ms, og grunden hertil er fel-gende: Mange genstande opbygget af legeringerne leveres til brugerne i deformeret tilstand, dvs. i den martensitiske tilstand. Sâledes forhandles f.eks. koblinger til hydrauliske komponenter, som omhandlet i de britiske patentskrifter nr.

35 1.327.441 og 1.327.442, i deformeret (dvs. ekspanderet) tilstand, og brugerne anbringer den ekspanderede kobling

DK 156227 B

3 over de komponenter, f.eks. enderne af hydrauliske rprled-ninger, der skal forenes, og forflger derefter koblingens temperatur. Nâr koblingens temperatur nâr det austenitiske omdannelsesomrâde, vil koblingen vende tilbage til eller 5 fors0ge at vende tilbage til sin oprindelige form og krympe omkring de komponenter, der skal forenes. Da det er npdven-digt, at koblingen forbliver i sin austenitiske tilstand under anvendelsen (f.eks. for at undgâ spændingsafslapning under den martensitiske omdannelse, og fordi de mekaniske 10 egenskaber for austeniten er bedre), vælges materialets Ms sâledes, at den ligger under enhver værdi, som den eventuelt kan nâ under brug, sâledes at materialet under brugen hele tiden vil forblive i den austenitiske tilstand. Af denne grund mâ det efter deformation opbevares i f.eks. flydende 15 nitrogen, indtil det skal anvendes. Hvis imidlertid As, der, som det er tilfældet her, betyder den temperatur, som markerer begyndelsen af en kontinuerlig sigmafase-omdannelse, som aftegnet pâ en spænding/temperatur-kurve, af al den martensit, der er i stand til at blive omdannet til austenit, 20 til den austenitiske tilstand, kunne for0ges blot midler-tidigt, f.eks. under én opvarmningscyclus, uden en tilsva-rende for0gelse af Ms, da kunne den ekspanderede kobling opbevares ved en h0jere og mere bekvem temperatur.

I dansk patentans0gning nr. 418/76 beskrives en frem-25 gangsmâde, ved hvilken As hos visse metalmaterialer kan foroges under en opvarmningscyclus. Ved denne fremgangsmâde sænker man f0rst materialets temperatur fra en temperatur, ved hvilken materialet foreligger i den austenitiske tilstand, til en temperatur, som ligger under dets Mf-tempera-30 tur. Derpâ opvarmes mater ialet til en temperatur, ved hvilken det normalt helt skulle foreligge i den austenitiske tilstand, dvs. over Af-temperaturen. Omdannelsen fra den martensitiske til den austenitiske tilstand sker imidlertid ikke, sâfremt man vælger en "langsom" opvarmningstakt. Den naevnte 35 patentansogning indeholder en udf0rlig définition af det, der menes med en "langsom" opvarmningstakt. Det er her til-

DK 156227B

i 4 strækkeligt at angive, at den kan variere afhængigt af arten af det metalliske materiale, men let kan bestemmes af fag-manden med vejledning i den nævnte ansognings beskrivelse.

Sâfremt materialet efter afslutningen af den langsomme 5 opvarmning afkoles og derefter genopvarmes i hurtig takt, begynder det ikke at undergâ omdannelse fra den martensitiske til den austenitiske tilstand fer end omtrentlig den tempera-tur nâs, ved hvilken den langsomme opvarmning blev afsluttet.

Hvad der er vigtigere er, at et af materialet fremstillet 10 emne, som deformeres i den martensitiske tilstand, enten fer eller efter afslutningen af den langsomme opvarmning, ikke vil begynde at undergâ tilbagevenden til den form, hvori det eksisterede i den austenitiske tilstand, ferend det nâr omtrentlig den temperatur, ved hvilken den langsomme 15 opvarmning blev afsluttet. Denne procès kaldes "termiske forkonditionering".

I den danske patentansegning nr. 5428/87 er der gjort rede for den opdagelse, at tendensen hos visse metalmateria-ler til at miste martensit-austenit-reversibilitet, hvilket 20 f.eks. sker med visse materialer med en Ms-temperatur pâ 0°C eller hejere, kan hindres. Fremgangsmâden ifelge den nævnte ansegning omfatter den foranstaltning, at man "ælder" materialet ved at holde det ved en forhejet temperatur, typisk ved 50-150eC, ved hvilken det eksisterer i den aus-25 tenitiske tilstand, inden det omdannes til den martensitiske tilstand. Den nedvendige ældningstemperatur og den holdetid, som kræves for at inhibere tab af den nævnte reversibilitet, varierer ait efter materialets natur, men kan let bestemmes af fagmanden med vejledning i ansogningens beskrivelse.

30 Som felge af de ovennævnte opdagelser har det vist sig muligt at fremstille anvendelige varmerestituerbare genstande af metalmaterialer, der som felge af varmebehand-lingen har en betydeligt formindsket tendens til at miste martensit-austenit-reversibilitet, og som tillige har en 35 forhejet As-temperatur. Trods de mange fordele ved disse erkendelser med hensyn til at forh0je As-temperaturen for

DK 156227 B

5 metalmaterialer er det imidlertid n0dvendigt at anvende et apparatur, som muliggor en reguleret "langsom" opvarmnings-takt. Endvidere er det n0dvendigt at udf0re en del prælimi-nære undersogelser med andre materialer end dem, som specielt 5 beskrives til bestemmelse af den optimale langsomme opvarm-ningstakt. Endelig kan den "langsomme" opvarmningstakt, som kræves for at undgâ den for tidlige restituering, nodvendig-g0re en uonsket lang forkonditioneringstid, for at den 0ns-kede As-temperatur skal kunne opnâs. Det ville derfor være 10 fordelagtigt, sâfremt man râdede over en fremgangsmâde, ved hjælp af hvilken en forh0jet As-temperatur kunne bibringes metalmaterialer, der er i stand til at undergâ en reversibel omdannelse mellem en austenitisk og en martensitisk tilstand, hvilken fremgangsmâde ikke lider af de nævnte mangler eller 15 ulemper.

Formâlet med den foreliggende opfindelse er sâledes at tilvejebringe en yderligere fremgangsmâde til at bibringe metalmaterialer, som har evne til at undergâ en reversibel omdannelse mellem en austenitisk og en martensitisk tilstand, 20 en forhojet As-temperatur for i det mindste én opvarmnings-cyclus. Ved fremgangsmâden fâs der hidtil ukendte metalmaterialer, der udviser en sâdan forhojet As-temperatur.

Fremgangsmâden ifolge opfindelsen til behandling af en genstand af et metalmateriale, som kan undergâ en rever-25 sibel omdannelse mellem austenitisk og martensitisk tilstand, og som udviser formerindringsegenskaber, er ejendommelig ved, at genstanden holdes under indspænding i en deformeret konfiguration ved en sâdan temperatur over dens Ms-temperatur og i sâ lang tid, at i det mindste en del af déformâtionen 30 bibeholdes, nâr indspændingen fjernes, idet der foreligger martensitisk tilstand, og metalmaterialets As-temperatur foroges til en værdi over den normale under mindst én op-varmningscyclus.

Den grad af deformation, der bibeholdes, er en funk-35 tion bl.a. af den temperatur, ved hvilken materialet holdes, og varigheden af holdetrinet. Denne metode kan betegnes som 6

DK 1S6227B

"mekanisk forkonditionering". Holdetiden for en given lege-ring kan bestemmes ved rutineforsog. Almindeligvis vil det mindste tidsrum, der er anvendeligt til opnâelse af de 0ns-kede virkninger, afhænge af holdetemperaturen, men den kan 5 f.eks. være 10 sekunder ved 200°C, 10 minutter ved 100°C og 1 time ved stuetemperatur.

En genstand, der er fremstillet af de her omhandlede materialer, kan deformeres, medens den er i den austenitiske tilstand, men normalt kræver dette en stor kraft. F0lgelig 10 er det at foretrække at deformere genstanden, medens denne er i den lettere bearbejdelige tilstand, som forekommer nær ved eller indenfor omrâdet Ms-Mf, og derefter at hæve dens temperatur, medens den holdes indspændt, til den 0nskede holdetemperatur over Ms.

15 En mekanisk forkonditioneret genstand vil ved opvarm- ning med stor hastighed i det mindste delvis vende tilbage til den oprindelige form.

Det er kendt, at pâf0ring af en belastning eller en spænding pâ en genstand af et metalmateriale i den austeni-20 tiske tilstand, f.eks. ved udsættelse for kompression eller trækspænding, eller ved b0jning af proveemnet, kan resultere i indf0ring af en deformation i pr0ven gennem en spændings-induceret omdannelse af en del af austeniten til martensit.

Denne deformation, som forsvinder, nâr belastningen fjernes, 25 betegnes som "pseudoelastisk deformation", fordi dens virkninger afviger fra virkningerne af normal elastisk opf0rsel, idet deformationen ikke varierer lineært med belastningen, se H. Pops, Met. Trans. 1 (1), 251-258 (1970). Deformationen forsvinder, fordi den af den pâf0rte spænding inducerede 30 omdannelse til martensit vendes om, sâ den gâr tilbage til austenit pâ en elastisk mâde, som ikke folger Hooke's lov. Almindeligvis eksisterer der en maksimumtemperatur, op til hvilken der vil ske spændingsinduceret martensitdannelse.

Denne temperatur, der varierer med metalmaterialesammensæt-35 ningen, betegnes sædvanligvis og ogsâ her som M^.

Reversibiliteten mellem spændingsinduceret pseudoela-

DK 156227 B

7 stisk martensit og den austenitiske tilstand er et fænomen, som overfladisk set ligner den virkning med hensyn til form--erindring, der iagttages, nâr et pr0veemne af et metal-materiale, som er blevet deformeret i en lavtemperaturstabil 5 martensitisk tilstand, undergâr en tilbagevenden til sin oprindelige form ved opvarmning til et temperaturomrâde, hvorover martensiten omdannes til austenit. Hovedforskellene mellem dette fænomen og det, der er forbundet med pseudoela-stisk frembragt martensit, er, at ved det sidstnævnte er 10 dannelsen af martensit lokaliseret i et spændingsomrâde, og omdannelsen fra martensit til austenit, sâvel som den om-vendte procès, er en isoterm omdannelse.

Af den sidstnævnte grund er reversibel pseudoelastisk deformation, selv om den er af teoretisk interesse, ikke 15 egnet til de praktiske anvendelser, som er mulige, nâr man udnytter den termisk restituerbare deformation, der opnâs ved, at man deformerer en prove af et metalmateriale under dets Mf-temperatur og holder den dér, indtil det er onsket at restituere deformationen. Imidlertid vil, som pâpeget 20 ovenfor, denne sidste procès ofte kræve, at pr0ven holdes ved en forholdsvis lav temperatur, dvs. under As, for at hindre en tilbagevenden, indtil den er 0nsket, medmindre den temperatur, ved hvilken austenitomdannelsen normalt sker (As), kan for0ges tilstrækkeligt til at tillade, at 25 pr0ven kan hândteres uden restituering ved omgivelsernes temperatur. Med undtagelse af fremgangsmâden if0lge opfin-delsen er den eneste fremgangsmâde, ved hvilken dette har været muligt, den ovenfor beskrevne "termiske forkonditione-ringsmetode”.

30 Med den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en anden hidtil ukendt fremgangsmâde, ved hvilken en deformeret metalgenstands tilbagevenden til sin oprindelige kon-figuration i den austenitiske tilstand hindres i at foregâ, indtil den nâr en temperatur pâ over den normale As-tempera-35 tur, dvs. den normale temperatur for tilbagevenden for det givne metalprodukt. Denne fremgangsmâde omfatter fortrinsvis,

DK 156227 B

8 at man deformerer genstanden fra en oprindelig konfiguration og holder den i denne deformerede tilstand ved en temperatur under M^, men over Ms/ i et tidsrum, der er tilstrækkeligt til at resultere i en bibeholdelse af i det mindste en del 5 af den oprindelige deformation, nâr belastningen ophæves.

Derpâ folgende hurtig opvarmning af pr0ven, dvs. med en hastighed, som udelukker yderligere hævning af As ved termisk forkonditionering, almindeligvis og fortrinsvis lOO'C/min. eller mere, vil resultere i restitution af i det mindste en 10 del af den bibeholdte deformation. Som f0lge heraf tilveje-bringes der med opfindelsen ogsà varme-restituerbare metal-materialer med et As-Af-omrâde, som er hævet sammenlignet med det normale As-Af-omrâde for en speciel sammensætning.

I almindelighed er fremgangsmâden if0lge opfindelsen 15 anvendelig til mange forskellige metalmaterialer, som under-gâr réversible austenit/martensit-omdannelser, og den er særlig velegnet til metalmaterialer, som er legeringer, og især til legeringer, som danner elektron-forbindelser. Fore-trukne elektronforbindelser er sâdanne, som svarer til Hume-20 -Rothery-betegnelsen for strukturmæssigt analoge rumcentre-rede kubiske faser (f.eks. £-messing), eller elektronforbindelser med forhold pâ ca. 3 valenselektroner til 2 atomer, se A.S.M. Metals Handbook, bind 1, 8.udg. (1961), side 4.

Blandt egnede legeringer kan nævnes β - fase-legeringer, 25 hvorpâ typiske eksempler er de kobber/zink- og kobber/alumi-nium-legeringer, der danner /3-legeringer af den rumcentrerede kubiske type, som er karakteristisk for /3-messing. Blandt disse er de legeringer af kobber/zink eller kobber/aluminium, hvori zink og aluminium kan i det mindste delvis erstatte 30 hinanden og selv kan være delvis erstattet af andre lege-ringsgrundstoffer, f.eks. silicium, tin, mangan eller blan-dinger deraf. Nogle legeringer, der faider ind herunder, er detaljeret omtalt i forbindelse med beskrivelsen af den termiske forkonditioneringsproces, jfr. dansk patentansegning 35 nr. 418/76. Foretrukne legeringer omfatter dem, der (bortset fra tilfældige urenheder) indeholder mellem ca. 60 og ca.

DK 156227 B

9 85 vægt% kobber med varierende mængder af zink og/eller aluminium sammen med silicium, mangan eller blandinger deraf, f.eks. legeringer, der indeholder op til 40 vaegt% zink, mellem 0 og ca. 5 vægt% silicium, op til ca. 14 vægt% alumi-5 nium og mellem 0 og ca. 15 vægt% mangan, og som danner struk-turer af den rumcentrerede kubiske type. Der kan anvendes ternære, kvaternære og mere komplekse legeringer af kobber.

I de i det folgende anf0rte eksempler vil der nærmere blive omtalt specielle legeringer, som ligger inden for disse 10 grænser, men det vil dog forstâs, at fremgangsmâden ifolge opfindelsen ogsâ kan anvendes uden for de grænser, der an-giver de foretrukne udfdrelsesformer. Sâledes ligger det f.eks. inden for opfindelsens rammer at anvende fremgangsmâden if0lge opfindelsen til legeringer baseret pâ andre 15 metaller end kobber.

Legeringer af denne type fâs i 0-fasen ved i og for sig kendte metoder. Sædvanligvis opnâs /3-fasen ved bratk0ling af legeringen fra en forhojet temperatur, ved hvilken den for en væsentlig dels vedkommende eksisterer som en stabil 20 0-fase, til en temperatur, ved hvilken den vil eksistere som en metastabil β-fase. Hvis bratkolingshastigheden er for ringe, kan der blive dannet st0rre mængder af en anden fase, som ikke undergâr den réversible austenit/martensit--omdannelse. Imidlertid kan en legering, som i det mindste 25 i hovedsagen foreligger i 0-fasen, f.eks. over 70% β-fase, stadig i væsentlig grad være i besiddelse af de samme nyttige egenskaber som den rene /?-fase-struktur.

Hvis legeringen bratk0les til under dens Ms-tempera-tur, kan dens evne til derefter at blive gjort varme-resti-30 tuerbar blive pâvirket ugunstigt, og det er derfor 0nskeligt at bratkdle legeringen til en temperatur over Ms-værdien med en sâdan hastighed, at der ikke vil ske nogen kendelig α-fase-dannelse. For legeringer med en Ms-temperatur pâ under ca. 0°C vil en temperatur pâ ca. 20°C for kdlemediet 35 være tilfredsstillende, og dette kan opnâs f.eks. ved brat-k0ling af legeringen i vand af 20°c.

DK 156227B

10

Den anvendte, valgte legering forarbejdes til en genstand af den form, som enskes efter varme-restitueringen. Deformeringen af genstanden til den konfiguration, fra hvil-ken der 0nskes varme-restituering, dvs. en konfiguration, 5 der til sidst vil være formen af den varme-ustabile (dvs. varme-restituerbare) tilstand, udfores fortrinsvis ved tem-peraturer under temperaturen. Sâledes kan f.eks. deforme ringen udfores, medens genstanden er i den austenitiske tilstand, hvorved den indledende deformation, der ud0ves pâ 10 genstanden, vil være af den "pseudoelastiske" type, da dens for hurtige ophævelse vil resultere i, at deformationen undergâr den tidligere beskrevne isoterme restitution. Ved at man holder genstanden i den deformerede tilstand i et tilstrækkeligt tidsrum, vil ikke desto mindre i det mindste 15 en del af den oprindeligt "pseudoelastiske" deformation blive omdannet til en deformation, som bibeholdes efter f jernelse af pâvirkningen. Den del af den oprindeligt pseudoelastiske deformation, som ikke bibeholdes, kan betegnes som "tilbagespringen".

20 Til restituering af den bibeholdte deformation opvar- mes pr0veemnet hurtigt som tidligere beskrevet gennem det temperaturomrâde, hvori omdannelsen til austenit sker. Enhver del af den bibeholdte deformation, som ikke restitueres (en ikke ualmindelig foreteelse i tilfælde af martensit/austenit-25 -omdannelse), betegnes som "ikke-restituerbar deformation".

Den opvarmningshastighed, der er nodvendig til restituering af deformationen, mâ være tilstrækkelig "stor" til, at man undgâr virkningen af "termisk forkonditionering" som tidligere beskrevet, da der ikke vil ske en restituering, hvis 30 genstanden opvarmes ait for langsomt. Da en passende opvarmningshastighed vil variere efter legeringens natur, er det ikke muligt at angive ndjagtige opvarmningshastigheder, som kan betegnes som "langsomme" eller "hurtige" for aile legeringer, men betydningen af disse udtryk vil være klar 35 efter de tidligere givne forklaringer, pâ basis af hvilke man let kan bestemme, om en opvarmning kan betegnes som "hur-

DK 156227 B

11 tig" eller ej, jfr. ogsà den ovennævnte ansogning vedrorende "termisk forkonditionering".

Hvis genstanden holdes i tilstrækkelig lang tid i den deformerede tilstand, vil praktisk taget hele den op-5 rindelige deformation blive bibeholdt, nâr pâvirkningen fjernes. Det tidsrum, der er n0dvendigt for at opnâ en kende-lig bibeholdt deformation ved en given temperatur, varierer efter legeringens sammensætning og termomekaniske historié. Almindeligvis vil for en given legering længden af den n0d-10 vendige holdetid aftage med stigende holdetemperatur, men det kan være skæbnesvangert, hvis holdetemperaturen er ait for h0j, da en kendelig del af den bibeholdte deformation da kan blive ikke-restituerbar. Imidlertid er der dog udf0rt "mekanisk forkonditionering" ved sâ hoje temperaturer som 15 ca. 200°C. Af den ovenfor givne redegorelse vil det fremgâ, at den optimale kombination af holdetemperatur og pâvirk-ningstid, dvs. det tidsrum, i hvilket genstanden holdes under pâvirkning, vil afhænge af den pâgældende legering, men at denne kombination let kan bestemmes. I et optimalt 20 tilfælde kan der opnâs en restituerbar deformation pâ op til ca. 10% for genstande behandlet ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen.

I tilfælde af "termisk forkonditionering" er den forh0jede As-temperatur, betegnet som Ase, ofte omtrent den 25 temperatur, ved hvilken den langsomme opvarmning afsluttes, medens dette ikke er tilfældet ved den "mekaniske forkon-ditionering", som er et led i fremgangsmâden ifolge opfindelsen. Ase kan ligge under, ved eller over holdetemperaturen. Almindeligvis vil den blive foroget, nâr længden af 30 holdetiden for0ges. Rutineforsog med en given legering vil gore det muligt at bestemme den grad af forkonditionering, der er n0dvendig til opnâelse af den onskede forhojelse af As. Opbevaring ved omgivelsernes temperatur efter mekanisk forkonditionering kan resultere i tab af nogen varme-resti-35 tuerbarhed, men vil ikke pâvirke den forhojede As-temperatur.

Som angivet ovenfor bliver ved en for 0jeblikket

DK 156227 B

12 foretrukket udfdrelsesform for opfindelsen genstanden defor-meret fra sin oprindelige form, medens den er i den aus-tenitiske tilstand, dvs. under betingelser, hvor den frem-kaldte begyndelsesdeformation i genstanden kan betragtes 5 som i hovedsagen "pseudoelastisk", men metalsammensætninger, der er egnede til anvendelse ved fremgangsmâden if0lge opfindelsen, er sædvanligvis lettere at deformere, nâr deres temperatur sænkes fra holdetemperaturen, dvs. til nær ved, inden for eller under omrâdet I overensstemmelse 10 hermed ligger det inden for opfindelsens ranimer, at man fra begyndelsen af sænker genstandens temperatur, f.eks. til under Ms-Mf-omrâdet, til lettelse af genstandens deformation, derpâ deformerer genstanden og derefter opvarmer den under anvendelse af indspændingsmidler for at holde den deformeret, 15 indtil man nâr den 0nskede holdetemperatur over det normale As-Af-omrâde, og holder den opnâede temperatur i det n0dven-dige tidsrum.

I modsætning til den situation, der foreligger ved den "termiske forkonditionering", beh0ver opvarmningen for 20 at nâ den forhojede holdetemperatur ikke at være "langsom" som tidligere defineret, da en restitution af deformationen hindres af indspændingsmidlerne, men visse fordele vil dog blive opnâet ved anvendelse af en reguleret "langsom" op-varmning til opnâelse af den forh0jede temperatur. En af 25 disse fordele er, at den beskadigelse af genstanden, som bevirkes af den kraft, der ud0ves mod indspændingsmidlerne under den hurtige opvarmning, nâr genstanden fors0ger at blive restitueret, undgâs eller nedsættes til et minimum, fordi spændingerne skabt ved indtræden af restitutionen 30 bliver væsentligt formindsket. En anden fordel er, at det pâ denne mâde er muligt at forkonditionere legeringer, som kun er marginalt egnede til ren termisk eller mekanisk for-konditionering. I betragtning af, at spændingsfremkaldt martensit dannes lokalt, ligger det ogsâ inden for opfin-35 delsens ranimer at meddele en genstand en forh0jet As-temperatur ved mekanisk forkonditionering og derefter at k0le gen-

DK 156227 B

13 standen til under dens normale Ms-temperatur og at deformere den igen under tildeling af en dobbelt As-temperatur. Den anden As-temperatur kan ved termisk forkonditionering for-hojes til en temperatur, der ligger under den As-temperatur, 5 der opnâs ved mekanisk forkonditionering.

Selv om indspændingsmidlerne kan fjernes ved holde-temperaturen, opnâs der to fordele ved det yderligere trin, som bestâr i at k0le den deformerede genstand til en lavere temperatur for en sâdan fjernelse. Den forste af disse for-10 dele er, at koling f.eks. til Ms-Mf-omrâdet eller lavere, kan formindske det arbejde, der kræves til fjernelse af indspændingsmidlerne. Den anden fordel er, at der ved koling af genstanden under indspænding fra holdetemperaturen til en lavere temperatur kan meddeles genstanden en yderligere 15 forogelse af varme-restituerbar deformation. Efter fjernelse af indspændingsmidlerne genvindes denne deformationsforogelse sædvanligvis under et derpâ folgende "hurtigt" opvarmnings-trin over det temperaturinterval, der begrænses af den temperatur, ved hvilken indspændingsmidlet fjernes, og holde-20 temperaturen. Denne yderligere forogelse af deformationen har sin egen As-temperatur, hvilket vil sige, at genstanden har en forste As under den As (anden As), der meddeles ved mekanisk forkonditionering. Som résultat heraf kan der opnâs en to-trins varmerestitution.

25 Nogle metalmaterialer reagerer ogsâ bedre over for termisk og mekanisk forkonditionering, hvis de ældes, medens de er i austenitisk tilstand, idet en storre mængde af den bibeholdte deformation da er restituerbar, jfr. ogsâ den ovenfor omtalte ansogning nr. 5428/87. Hvis de mekaniske 30 forkonditioneringsbetingelser er de samme, vil imidlertid den As-temperatur, der meddeles en uældet prove, ofte blive noget hojere end for en ældet prove af samme sammensætning.

For de /3-fase-legeringer af kobber, som indeholder varierende mængder af zink, aluminium, silicium, mangan eller kombina-35 tioner deraf, og som har en Ms-temperatur pâ under stuetem-peratur, vil en ældning ved mellem ca. 50 og ca. 125eC i et

DK 156227 B

14 tidsrum pâ mellem ca. 5 minutter og 3 eller 4 timer sædvan-ligvis være fyldestgorende. For andre sammensætninger kan den tid og den temperatur, som vil give de optimale résultat er, variere, men bestemmes let ved sammenligning af den 5 mængde varme-restituerbar deformation, som bibeholdes af priver med samme sammensætning, men ældet under forskellige betingelser.

Den endelige anvendelse for genstanden vil bestemme dens restituerede og restituerbare form. Den deformations-10 kraft, som den forkonditionerede genstand udsættes for, kan være en hvilken som helst af mange forskellige typer, omfattende b0jnings-, snonings-, kompressions- og ekspansions-kræfter, og der kan anvendes aile hensigtsmæssige indspæn-dingsmidler. Pâ denne mâde kan der opnâs genstande, som 15 vender tilbage fra en L- eller en I-form og vice versa, ligesom det ogsâ er muligt at opnâ genstande, som bliver længere eller kortere. Hule genstande, især cylindriske, der udvider sig til en st0rre diameter eller trækker sig sammen til en mindre diameter, kan let fremstilles ved frem-20 gangsmâden if0lge opfindelsen. Som résultat af den kendsger-ning, at den mekaniske forkonditionering sker i deformations-omrâdet, er det muligt at forkonditionere kun en del af genstanden, og dette tillader indbygning i genstanden af en række deformationer, som kan bringes til restituering ved 25 forskellige temperaturer.

De f0lgende eksempler skal tjene til nærmere illustration af opfindelsen. De angivne procentindhold er pâ vægt-basis.

30 Eksempel 1

En strimmel messing pâ 38 x 5 x 0,75 mm indeholdende 64,6 vægt% Ca, 34,4 vægt% Zn og 1,0 vægt% Si gl0dedes ved 800 eC til omdannelse til β-fase og bratk0ledes derefter i vand. Efter denne behandling lâ Ms-temperaturen pâ +2eC, og 35 strimlen var pseudoelastisk ved stuetemperatur, hvilket vil sige, at As og Af lâ under stuetemperatur.

DK 156227 B

15

Strimlen bojedes til en sl0jfe ved stuetempeatur (ydre fiberde format ion 7%) og holdtes indspændt i 1 time.

Efter frig0relse forblev sl0jfen b0jet (bibeholdt ydre fiber-deformation ca. 5%). Ved opvarmning til 200°C rettede strim-5 len sig ud igen.

Eksempel 2

En 14 cm lang trâd med en diameter pâ 0,9 mm og be-stâende af 70 vægt% Cu, 26 vægt% Zn og 4 vægt% Al gl0dedes 10 ved 700 °C i 3 minutter til omdannelse til /3-fase og brat-koledes derefter i vand. Efter denne behandling var tràden pseudoelastisk ved stuetemperatur og havde en Ms-temperatur ved -3 °C.

Dette pr0veemne b0jedes sâledes, at det fik en ud-15 vendig fiberdeformation pâ 4,3% og indspaendtes i denne form ved stuetemperatur. Fra tid til anden fjernedes indspæn-dingsmidlet, og den bibeholdte deformation mâltes, hvorefter trâden indspændtes igen. Den bibeholdte deformation steg som f0lger: 20

Dpqn Bibeholdt deformation (%) 0 0 3 1 18 1,4 25 193 2,8 252 2,9

Efter den sidste mâling blev den b0jede trâd neddyppet i olie af 200°C, og den rettede sig pjeblikkeligt ud. Dette 30 eksempel viser virkningen af en forlængelse af holdetiden pâ den bibeholdte deformation.

Eksempel 3

Pr0veemner blev udskâret af 0,76 mm tykke folier af 35 de nedenfor anforte legeringer, og strimleme blev gl0det ved 800’C til omdannelse af /3-fase og bratk0let i vand.

DK 156227B

16 f

Aile var de pseudoelastiske ved stuetemperatur, som man mâtte forvente ud fra deres lave Ms-temperaturer. Preve-emnerne blev bdjet og holdt indspændt ved stuetemperatur, sâledes at der opnâedes en ydre fiberdeformation pâ 4,25%, 5 hvorefter proveme og indspændingsorganerne overfdrtes til et bad af 200eC, hvori de holdtes i 72 timer, hvorefter de bojede indspændte prdver blev kelet til stuetemperatur. Praktisk taget ingen tilbagespringen skete, da proverne fjernedes fra indspændingsorganerne. Pr0verne blev derefter 10 opvarmet hurtigt. Bâde den varme-restituerbare deformation og den temperatur, hvorover den skete, er anfert i neden-stâende tabel.

Sammensætning Ms Tilbagebleven As Af 15 (vægt%) deformation

74Cu 18 Zn -40eC 0,5% 375°C 500°C

7A1 lMn 20

76Cu 12Zn -44°C 2,3% 375eC 525°C

8 Al 4Mn

77,5Cu 9,5Zn -40°C 2,75% 350°C 525eC

25 9Al 4Mn

77,75Cu 8,25Zn -28°C 2,3% 300°C 500eC

9 Al 5Mn

30 79,lCu 5,9Zn -40°C 3% 350°C 525°C

10A1 5Mn

79Cu 4Zn -40°G 2,2% 350°C 525°C

10A1 7Mn 35

77,5Cu 7,5Zn -50eG 1,6% 375°C 525°C

9 Al 6Mn

78,25Cu 5,75Zn 0°G 1,7% 400°C 525°C

40 9Al 7Mn

Dette eksempel viser, at den As-temperatur, der er meddelt legeringen, ikke afhænger af den temperatur, ved 45 hvilken forkonditioneringen udfdres.

DK 156227 B

17

Eksempel 4

Da flere variable er vigtige for en heldig mekanisk forkonditionering, blev der udfort et forsog til provning af flere variable samtidigt. Der pr0vedes fem variable hver 5 i to niveauer, sâledes at forsogsplanen omfattede 2^ individuelle fors0g for hver legeringssammensætning. De variable var f0lgende:

Defor- Holde- Holde 10 )0-Gl0dning Kelemetode mation temp. tid

Hejt niveau 650°C-5 min. luftkcling 7,10% 125°C 150 min.

15 -

Lavt niveau 575°C-5 min. bratkoling 4,53% 50°C 15 min.

i vand og ældning v.

20 50°C i 5 min.

Fors0gsplanen udf0rtes under anvendelse af fire lege- ringer: 25 Vægt% Mg

Cu Al Mn Luftkaling Bratk0ling i vand + ældning i

5 min. v. 50°C

30

79,2 10,0 10,8 -10°C -32°C

78,9 10,0 11,1 -41°C -45°C

35 79,04 9,86 11,1 -30°C -47°C

79,07 10,13 10,8 -14°C -32°C

Pr0veemnerne fremstilledes ved luft-smeltning af de 40 ovenfor angivne legeringer, udt0bning og udvalsning til 0/76 mm tykke plader. Strimler blev udskâret af pladerne og j0-gl0det ved opvarmning i 5 minutter til 575 eller 650°C, og derefter blev pr0veemnerne bratk0let i vand og ældet i 5 minutter ved 50 eC eller luftk0let. Aile pr0veemnerne blev 45 afk0let til -60°C og derefter deformeret og indspændt med

DK 156227 B

18 en deformation pâ enten 4,53 eller 7,1% ved bojning af em-nerne omkring en dorn og anbringelse af dem i et indspæn-dingsorgan. Proverne og deres indspændingsorganer blev der-efter overfort til bade af 50 eller 125°C, hvor de holdtes 5 i 15 eller 150 minutter. Efter denne varmebehandling blev proverne og indspændingsorganerne k0let til -80 °C, organerne fjernedes, og den bibeholdte deformation mal tes. De ikke--indspændte pr0veemner blev overfort til et bad af 0°C, og igen mâltes den bibeholdte deformation. Dette gentoges med 10 bade af 20, 50, 100, 200 og 400°C. Resultaterne af deforma-tionsmâlingerne analyseredes til bestemmelse af st0rrelsen af hoved-effekterne og reaktioner med hensyn til omrâderne, over hvilke de variable varieredes.

Den deformation, som var varme-restituerbar i tempera-15 turomrâdet over 50°C, blev taget som mal for præstationen. Statistisk analyse viste signifikans for hoved-effekten af deformation, gennemsnitligt 1,95%, og holdetemperatur, gen-nemsnitlig 1,65%. De andre hoved-effekter og reaktioner havde ingen signifikans i dette forseg.

20 Inden for denne forsogsplan var de bedste betingelser 7,1% deformation ved en holdetemperatur pâ 125“C, idet der herved opnâedes et gennemsnit pâ 3,81% varme-restituerbar deformation ved over 50°C.

25 Eksempel 5

Der unders0gtes en legering, der indeholdt 64 vægt% kobber, 35 vægt% zink og 1 vægt% silicium, og som havde en Ms-temperatur pâ -40eC.

Provestykker blev /3-gl0det i 5 minutter ved 860eC, 30 bratkolet i vand af 20°C og derefter ældet i forskellige tidsrum i den metastabile B-fase, hvilket i denne række forsog blev udf0rt ved 50°C. Efter indsætning i et træk-belastningsorgan (ca. 5 minutter til indstilling pâ omgi-velsestemperatur) blev provestykkerne afkolet til -65eC og 35 deformeret 8% ved trækning. Efter deformeringen anbragtes et indspændingsorgan pâ træk-anordningen, sâledes at der

DK 156227 B

19 ikke kunne ske nogen sammentrækning, men at emnerne var frie til at undergâ en spontan udvidelse, hvis der skete en sâdan. Det sâledes indspændte pr0veeittne anbragtes derefter i vand af +20°C, hvilket gav en meget stor opvarmningshas-5 tighed, og holdtes ved denne temperatur i forskellige tidsrum for genk0ling til under Mf-temperaturen. Pr0veemnerne fri-gjordes fra indspændingen under k0lingen med en lille udvidelse sammenlignet med de oprindelige dimensioner efter deformation. Indspændingsorganet fjernedes fra apparatet, 10 sâledes at pr0veemnerne/ der nu var i deres "forkonditione-rede" tilstand, frit kunne varme-restitueres, nâr de genop-varmedes "hurtigt" i en ovn indstillet pâ 600°C.

As-temperatureme og den varme-restituerbare deformation mâltes som en funktion af de to hovedvariable, nemlig 15 ældningstiden ved 50 eC f0r deformation og holdetiden under indspænding ved 40°C.

Resultaterne af "mekanisk forkonditionering" er anf0rt i tabel I. For hver ældningstid ved 50 eC er nogle proveemner ogsâ blevet hurtigt opvarmet direkte efter deformation ved 20 -65°C, for at man kunne sammenligne virkningen af "mekanisk forkonditionering" pâ As-temperaturen.

Æld- For-kond. Restitution Samlet nings- Holdetid Deform. As-temp.°C over As nr. 2 restitution 5 tid ved 40°C % 1. 2. % %

TABEL I

20

DK 156227 B

ingen for- 7,05 -50 - - 6,50 kond.

5 min. 10 sek. 6,90 -43 -4 5,65 6,80 10 v.stue- 30 sek. 7,10 -37 31 4,15 5,65 temp. 1 min. 6,90 -40 19 4,80 5,90 5 min. 7,65 -37 59 2,90 3,95 10 min. 6,95 -17 23 2,80 3,55 1 time 7,10 -45 19 3,10 4,00 15 ingen for- 7,25 -33 - - 6,95 kond.

45 min. 10 sek. 6,75 -49 -9 5,30 6,55 v. 50°C 30 sek. 6,35 -52 4 4,40 5,85 20 1 min. 7,10 -43 23 4,45 5,70 5 min. 7,35 -40 20 5,60 7,00 10 min. 7,20 -51 19 3,65 5,15 1 time 7,55 -44 54 2,65 4,20 25 ingen for- 7,00 -32 - - 6,75 kond.

3 timer 10 sek. 7,25 -41 -4 5,75 7,00 v. 50°C 30 sek. 7,20 -32 15 4,15 5,65 1 min. 7,05 -30 19 5,65 6,85 30 5 min. 6,85 -47 13 4,80 6,20 10 min. 7,20 -32 29 5,65 6,65 1 time 7,30 -37 38 4,15 5,25 5 timer 7,15 -44 44 5,60 6,75 16 timer 7,50 -39 80 3,75 5,25 35 ingen for- 7,20 -27 - - 6,70 kond.

24 timer 10 sek. 7,05 -37 -4 5,85 6,55 v. 50PC 30 sek. 7,25 -42 -5 5,80 7,25 40 1 min. 7,45 -43 0 5,70 6,95 5 min. 7,50 -35 24 5,75 6,70 10 min. 7,50 -42 35 5,85 7,25 1 time 7,80 -34 29 4,70 5,80 5 timer 7,40 -34 35 5,05 5,95 45 16 timer 7,15 -47 69 2,90 4,70 ingen for- 7,10 -33 - - 6,80 kond.

1 uge 10 min. 7,00 -28 33 5,60 6,45 50 v. 50°C 1 time 7,25 -37 47 5,20 6,20 5 timer 7,45 -37 40 5,15 6,70 16 timer 7,55 -40 33 5,60 6,70

DK 156227 B

21

Tabel I viser klart den tendens, at As nr. 2 hæves, nâr holdetiden ved 40eC foroges, og i mange tilfælde over-skred temperaturen 40°C. Pâ den anden side blev den samlede varrae-restituerbare deformation (dvs. As nr. 1 til As nr.

5 2) formindsket med stigende holdetid ved 40°C, og dette tab i restitution skete hovedsageligt i den del af den varme-restituerbare deformation, som ligger mellem As nr. 2 og Af. For0gelse af ældningstiden ved 50°C i den metastabile β-fase forbedrede stærkt de samlede varme-restituerbare 10 deformationer, men havde kun ringe virkning pâ nedsættelsen af As nr. 2.

Virkningen af opbevaring ved stuetemperatur blev ogsâ undersogt. Efter den mekaniske forkonditioneringsbehand-ling blev proveemner afk0let og indspændingen fjernet som 15 tidligere, men i stedet for direkte opvarmning med stor hastighed fik proveemnerne lov til at varme sig til stuetemperatur (20 ± 2°C), ved hvilken temperatur de opbevaredes i op til tre uger. Efter opbevaringen blev emnerne igen anbragt i proveapparatet og opvarmet direkte fra stuetempera-20 tur til Af-temperaturen.

Som eksempel kan anfores, at ét proveemne blev ældet i én uge ved 50 eC og fastholdt indspændt i 16 timer ved 40°C (det sidste résultat i tabel I) . Effektiviteten af varmerestitutionen ved direkte opvarmning fra Mf efter op-25 hævelse af indspændingen var 74%, og denne værdi faldt til 57,4% efter opbevaring i 2 d0gn, til 47,8% efter én uge og til 46,4% efter tre uger ved 20°C. Den anden As-temperatur holdt sig konstant pâ ca. 35°C.

30 Eksempel 6

Der undersogtes en legering indeholdende 63,5 vægt% kobber, 35,5% vægt% zink og 1,0 vægt% aluminium, og fors0gs-betingelseme for den "mekaniske forkonditionering" af denne legering var nojagtig de samme som beskrevet i eksempel 5, 35 bortset fra deformationstemperaturen, som var -50eC. Lege-ringen havde en Ms-temperatur pâ ca. -25°C. Proveemner blev

DK 156227 B

22 igen ældet i metastabil β-fase ved 50°C og holdt under ind-spænding ved 40eC.

For emner ældet i 3 timer ved 50“C og straks hurtig-opvarmet efter deformation ved -50°C var As nr. 1 -13eC, 5 men der iagttoges ingen As nr. 2, og den varme-restituerbare deformation var 7,20% (en effektivitet pâ 94%). Resultaterne for et proveemne ældet i 3 timer ved 50eC og mekanisk for-konditioneret er anfort i tabel II. Sammenlignet med det tidligere eksempel pâ en kobber/zink/silicium-legering er 10 forogelsen af As nr. 2 ikke lige sâ h0j som i denne legering.

TABEL II

Æld- For-kond. Restitution Samlet 15 nings- Holdetid Deform. Ae-temp.°C over Ae nr. 2 restitution tid % 1. 2. % % 3 timer 10 sek. 7,75 -35 -1 6,60 7,10 20 v. 50°C 30 sek. 7,60 -13 40 5,45 6,40 1 min. 7,95 -32 -5 5,60 5,90 5 min. 8,40 -19 14 6,80 7,45 10 min. 7,65 -24 17 6,00 6,60 1 time 8,10 -15 34 5,05 6,45 25 5 timer 7,60 -22 20 5,55 6,45 16 timer 8,00 -24 25 5,90 6,55

Eksempel 7

Der undersogtes en legering, som indeholdt 65,75 30 vægt% kobber, 32,25 vægt% zink og 2,00 vægt% aluminium, og som havde en Ms-temperatur pâ ca. -25eC.

Denne legering behandledes pâ samme mâde som den ovenfor beskrevne og ældedes ved 50°C f0r deformationen og holdtes ved 40 eC under indspænding ved den mekaniske forkon-35 ditioneringsbehandling. I tabel III er anf0rt resultaterne for denne legering ældet i 3 timer ved 50°C.

Resultaterne for en ikke-konditioneret pr0ve af denne legering, ældet i 3 timer ved 50eC og straks hurtigopvarmet efter deformation ved -50°c, var f0lgende: 40 As nr. 1 = -35°C, ingen As nr. 2, tilbageværende varme-re-stituerbar deformation 7,10 (en effektivitet pâ 98%).

DK 156227 B

23

Som det fremgâr af tabel III, blev As nr. 2 i denne legering ikke hævet sâ meget som i den tidligere omtalte legering indeholdende 1% aluminium, men de varme-restituer-bare deformationer var meget h0je.

5

TABEL III

Æld- For-kond. Restitution Samlet nings- Holdetid Deform. As-temp.°C over As nr. 2 restitution 10 tid % 1. 2. * % 3 timer 10 sek. 6,60 -47 -10 5,85 6,30 v. 50°C 30 sek. 7,50 -40 -8 6,85 7,35 15 1 min. 6,85 -19 15 5,75 6,50 5 min. 7,10 -34 -9 5,95 6,60 10 min. 7,10 -22 11 5,45 6,75 1 time 7,70 -24 21 5,25 7,30 5 timer 7,75 -19 8 5,65 6,65 20 16 timer 7,65 -25 19 6,40 7,20

Det skal bemærkes, at den i dette eksempel anvendte aluminiumholdige legering og den i eksempel 6 anvendte ikke let kunne behandles til bibringelse af en forhejet As-tem-25 peratur ved termisk forkonditionering, da det ikke var muligt i praksis at hindre vanne-restitution under den langsomme opvarmning til forkonditioneringstemperaturen.

Den samme legering blev ogsâ ældet i /?-fasen ved 100°C, holdt ved 40°C, ældet ved 50°C og holdt under ind-30 spænding ved 80°C. Resultaterne af disse behandlinger er anfort i tabel IV for proveemner ældet i 3 timer ved den anf0rte temperatur og holdt i forskellige tidsrum i den spændingsinducerede martensit-tilstand.

DK 156227B

Æld- Forkonditionering Restitution Samlet nings- Holdetemp. Holdetid Deform. As-temp.°C over As nr. 2 restitution 5 tid (eC) % 1. 2. % % 24

TABEL IV

3 timer 40 10 min. 7,15 -40 -6 5,65 6,50 v. 100°C 1 time 7,70 -33 -2 5,75 6,60 10 5 timer 6,10 -28 23 4,35 5,35 16 timer 7,35 -29 20 5,70 6,65 3 timer 80 10 min. 7,80 -33 43 4,85 6,10 v. 50°C 1 time 6,75 -32 53 3,40 5,10 15 5 timer 8,25 -26 102 1,90 3,30

Den samlede virkning af den hojere ældningstemperatur er, at den forhfljede As-temperatur sænkes, og at de varme--restituerbare deformationer for0ges.

20 For0gelsen af forkonditioneringstemperaturen fra 40 til 80°C har meget st0rre virkning end ældningstemperaturen pâ den forh0jede As-temperatur. Soin det fremgâr af tabel IV, vil for0gelse af holdetiden ved 80 °C fra 10 minutter til 5 timer hæve den forkonditionerede As-temperatur (As 25 nr. 2) fra 43 °c (dvs. mindre end holdetemperaturen) til 102°C. Varme-restitutionen bliver tilsvarende formindsket, nàr As nr. 2 for0ges.

Eksempel 8 30 Der unders0gtes en legering, som indeholdt 62,2 vægt% kobber, 37,3 vægt% zink og 0,5 vægt% aluminium, og som havde en Ms-temperatur pâ -33°C, og en legering, der indeholdt 67,5 vægt% kobber, 29,5 vægt% zink og blev behandlet pâ den mâde, der er beskrevet for de andre kobber/zink/aluminium-35 legeringer i eksemplerne 6 og 7. Resultaterne af mekanisk forkonditionering efter ældning i jS-fasen i 3 timer ved 50°C og holdetid under indspænding i forskellige tidsrum ved 40eC, er anfort i tabel V. Under de samme forsogsbetin-gelser er de varme-restituerbare deformationer mellem As-40 -temperaturen nr. 2 og Af st0rre for legeringen med 3% aluminium end for legeringen med 0,5% aluminium.

Æld- Forkond. Restitution Samlet

Lege- nings- Holdetid Deform. As-temp.eC over As nr. 2 restitution 5 ring tid ved 40°C % 1.2. % % 25

DK 156227 B

TABEL V

62,2% 3 timer 10 min. 8,20 -41 24 3,15 4,10

Cu v. 50°C 1 Cime 8,35 -39 34 3,80 4,80 10 5 timer 7,90 -44 12 4,90 5,95 16 timer 8,15 -47 29 4,25 5,30 67,5% 3 timer 10 min. 6,65 -27 8 5,75 6,40

Cu v. 50°C 1 time 7,25 -40 24 5,35 6,60 15 5 timer 7,15 -33 11 6,05 6,60 16 timer 7,60 -21 26 5,25 6,60

Claims (12)

1. Fremgangsmâde til behandling af en genstand af et metalmateriale, som kan undergâ en reversibel omdannelse mellem austenitisk og martensitisk tilstand, og som udviser 5 formerindringsegenskaber, kendetegnet ved, at genstanden holdes under indspænding i en deformeret kon-figuration ved en sâdan temperatur over dens Ms-temperatur og i sâ lang tid, at i det mindste en del af deformationen bibeholdes, nâr indspændingen fjernes, idet der foreligger 10 martensitisk tilstand, og metalmaterialets As-temperatur for0ges til en værdi over den normale under mindst én op-varmningscyclus.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at genstanden holdes under ind- 15 spænding ved en temperatur, der ligger under -1emperaturen.

3. Fremgangsmâde if0lge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at genstanden deformeres, medens den er i den austenitiske tilstand.

4. Fremgangsmâde if0lge krav 1 eller 2, 20 kendetegnet ved, at genstanden deformeres ved en temperatur, der ligger under holdetemperaturen og at dens temperatur for0ges til holdetemperaturen, medens genstanden holdes under indspænding,

5. Fremgangsmâde if0lge krav 4, 25 kendetegnet ved, at genstanden deformeres ved ca. dens Ms-temperatur.

6. Fremgangsmâde if0lge krav 4, kendetegnet ved, at genstanden deformeres ved en temperatur, der ligger i Ms-Mf-omrâdet.

7. Fremgangsmâde if0lge krav 4, kendetegnet ved, at genstanden deformeres ved en temperatur, der ligger under Ms-Mf-omrâdet.

8. Fremgangsmâde ifolge et hvilket som helst af kra-vene 1-7, kendetegnet ved, at indspændingskraften 35 fjernes efter afslutning af behandlingen, og at genstandens temperatur nedsættes til under Ms-temperaturen f0r f jemelsen DK 156227 B 27 af indspændingskraften.

9. Fremgangsmâde if0lge krav 8, kendetegnet ved, at temperaturen nedsættes til en værdi i Ms-Mf-omrâdet f0r fjernelse af indspændingskraf- 5 ten.

10. Fremgangsmâde ifolge krav 8, kendetegnet ved, at genstanden k0les til en tem-peratur under Ms-Mf-omrâdet f0r fjernelse af indspændings-anordningen.

11. Fremgangsmâde if0lge et hvilket som helst af de foregâende krav, kendetegnet ved, at genstanden deformeres, medens den befinder sig under indspænding i den martensitiske tilstand, og at legeringen langsomt opvarmes til holdetemperaturen.

12. Fremgangsmâde if0lge et hvilket som helst af kravene 1-11, kendetegnet ved, at genstanden f0r sin deformering, og medens den befinder sig i den austeni-tiske tilstand, holdes pâ en temperatur, der ligger over Ms-temperaturen, i et tidsrum, der er tilstrækkeligt til at 20 nedsætte tabet af reversibilitet mellem den martensitiske og den austenitiske tilstand, og til forbedring af dens modtagelighed for behandling pâ den angivne mâde.