【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及合金加工，具體涉及一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金及其制備方法。
技術介紹
1、在現代機械制造和電子設備中，彈片作為一種重要的彈性元件，廣泛應用于各種裝置的連接、支撐和緩沖。尤其是在電連接器、開關和微型電機等領域，彈片的性能直接影響到產品的可靠性和使用壽命。然而，傳統的彈片材料，如不銹鋼和鋁合金，雖然在一定程度上滿足了性能要求，但在使用過程中容易出現疲勞損傷、變形及失效等問題，從而影響設備的整體性能。
2、經檢索，中國專利號cn202111126464.3，公開了一種高強度鈦銅帶材，包括含2.0--3.5％質量的鈦ti，以及第三元素fe、co、ni、si、cr、p、mg、mn中的一種以上，其余由銅及不可避免的雜質構成，使結晶粒微細化。該方案從加工工藝改進，沿著鋼錠冶煉、表面清理、均質化處理/熱軋、退火、表面氧化層清理及冷軋的反復、時效處理的順序為基礎，通過冷軋變形量、退火溫度/速度、時效處理溫度/時間的調整在特性改善方面有所進步。
3、上述方案中，雖然通過對加工工藝中的工藝參數進行改善，可以提高材料強度的同時又兼顧彎曲性能；但其在加工過程中，并未考慮材料在軋制過程中的剩余可軋制次數，導致在軋制過程中容易導致材料達到疲勞極限，進一步造成最終產品的質量無法保證；此外無法考量材料在軋制過程中引入的應力，進一步導致不同批次材料的性能不均勻，影響最終生產質量的問題。
4、因此，提出一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金及其制備方法來解決上述提出的問題。
技術實現思
1、解決的技術問題
2、針對現有技術所存在的上述缺點，本專利技術提供了一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金及其制備方法，能夠有效地解決現有技術中的對坯料進行軋制時無法根據坯料在軋制時引入的應力和材料疲勞極限設定合理加工參數的問題。
3、技術方案
4、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：
5、本專利技術提供一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，包括以下步驟：
6、步驟一：按質量百分比稱取原材料，包括鈦55%-65%，銅30%-25%，鋁10%-8%，鋅3%-1%，鎂2%-1%；
7、步驟二：將原材料放入真空爐中進行熔融，得到液狀的熔體；
8、步驟三：將熔體倒入鑄模進行鑄造，得到坯料；
9、步驟四：對坯料進行熱處理，基于坯料的熱處理中的溫度，構建油溫調控模型，用于計算淬火油液的初始預熱溫度和實時調整溫度；
10、步驟五：對熱處理后的坯料進行冷加工，包括：
11、采集坯料的初始厚度和軋制控制參數，基于坯料的初始厚度和軋制控制參數構建參數調整模型，計算得到調整后控制參數；將調整后控制參數輸入至預先訓練完成的應力損傷模型，計算得到坯料在軋制過程中的應力損傷值d,并將應力損傷值d返回至參數調整模型中，得到修正后可軋制次數；
12、步驟六：重復步驟五的操作，直至坯料無法再軋制或形成目標規格合金，完成坯料的軋制加工。
13、進一步地，所述步驟二中進行熔融的方式為：
14、將真空爐的內部氣壓降低至1pa以下，設置加熱溫度設置為1500℃，在真空爐內達到1450℃時，啟動攪拌裝置，攪拌速率設定為200-300rpm，攪拌時間為30min，在真空爐內達到1500℃后，保持該溫度2小時。
15、進一步地，所述步驟三中進行鑄造的方式為：
16、將鑄模預熱到50℃-80℃，將熔體以5cm/s的傾倒流速倒入鑄模中，同時對鑄模內的熔體進行攪拌，攪拌方式為螺旋攪拌，攪拌速率設定為200-100rpm，攪拌時間為5min；
17、當熔體完全倒入鑄模中后，以5℃/min的冷卻速度對熔體進行自熱降溫，直至熔體冷卻至室溫形成坯料。
18、進一步地，所述對坯料進行熱處理的方式包括：
19、將坯料放入電爐內，設定電爐的加熱溫度為900℃，加熱速率為50-100℃/min，當電爐內達到900℃后保持一小時后取出坯料，將坯料放入預熱后的油液中進行淬火，直至其溫度降低至200℃，將坯料送入退火爐中進行退火，退火爐的溫度設定為400-500℃，升溫速率設定為50-100℃/min，在退火爐內達到500℃后溫度1小時，結束保溫后，將坯料自然冷卻至室溫。
20、進一步地，所述構建油溫調控模型的方式包括：
21、采集坯料取出時的表面溫度，其中x表示坯料表面的位置，t表示采集時間；基于坯料的表面溫度，計算坯料表面不同位置的平均溫度，計算公式為：
22、；式中，n為測量點的數量，表示第i個測量點的位置；
23、基于平均溫度計算油液的初始預熱溫度，計算公式為：
24、；式中，k為矯正系數；為坯料在油液中冷卻到200℃所需的時間；為室溫；
25、基于油液的初始預熱溫度計算油液的實時調整溫度，計算公式為：
26、；式中，為調節因子。
27、進一步地，所述步驟五中軋制控制參數包括：當前軋制溫度、當前軋制比率、當前軋制速度、當前軋制壓力；設定坯料軋制的目標厚度；
28、構建參數調整模型的方式包括：
29、基于初始厚度和軋制控制參數計算坯料的可軋制次數s，計算公式為：，其中為常數系數；
30、基于坯料的可軋制次數s對軋制控制參數進行調整,計算得到調整后控制參數，調整公式為：
31、；式中，為調整后軋制溫度；為預設溫度；為溫度控制限制值；為溫度調節系數；為每次軋制后的厚度變化對溫度的影響系數；
32、；式中，為調整后軋制比率，為每次軋制后的厚度變化對軋制比率的影響系數;
33、；式中，為調整后的軋制速度；為預設的軋制速度；為速度調節系數；為每次軋制后的厚度變化對軋制速度的影響系數;
34、；式中，為調整后的軋制壓力；為預設軋制壓力；為軋制壓力調節系數；為壓力控制限制值；為每次軋制后的厚度變化對軋制壓力的影響系數。
35、進一步地，所述應力損傷值d的計算公式為：
36、，a為坯料每次軋制時的受力面積；
37、修正后可軋制次數的計算公式為：；
38、式中，為應力損傷修正因子，，其中，為材料的疲勞極限；為選擇因子。
39、進一步地，所述應力損傷模型的訓練方式包括：
40、定義長短期記憶網絡模型為應力損傷模型的基礎結構，基礎結構包括輸入層、隱藏層和輸出層；
41、引入參數向量時間步d，將向量時間步d、應力損傷值、修正后可軋制次數和調整后控制參數相結合，得到融合特征向量；其中，s為向量時間步d的數量；
42、采集目標坯料在過去固定時間內的調整后控制參數、應力損傷值d和修正后可軋制次數，并對應的構建成融合特征向量，記作歷史融合特征向量；將歷史融合特征向量按向量時間步進行展開，形成序列數據作為應力損傷模型的訓練本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述步驟二中進行熔融的方式為：
3.根據權利要求1所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述步驟三中進行鑄造的方式為：
4.根據權利要求1所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述對坯料進行熱處理的方式包括：
5.根據權利要求4所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述構建油溫調控模型的方式包括：
6.根據權利要求1所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述步驟五中軋制控制參數包括：當前軋制溫度、當前軋制比率、當前軋制速度、當前軋制壓力；設定坯料軋制的目標厚度；
7.根據權利要求6所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述應力損傷值D的計算公式為：
8.根據權利要求7所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備
9.根據權利要求1所述的一種VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述基礎結構的輸入層用于接收融合特征向量作為輸入；隱藏層由y個狀態向量組成，每個狀態向量的計算公式為：；式中，是當前向量時間步d的隱藏狀態，為激活函數，為輸入層到隱藏層的權重矩陣，為隱藏層的循環權重矩陣，是隱藏層的偏置向量；
10.一種根據權利要求1-9任一所述方法制備的VCM彈片用長壽命彈性鈦銅合金。
...【技術特征摘要】
1.一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述步驟二中進行熔融的方式為：
3.根據權利要求1所述的一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述步驟三中進行鑄造的方式為：
4.根據權利要求1所述的一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述對坯料進行熱處理的方式包括：
5.根據權利要求4所述的一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述構建油溫調控模型的方式包括：
6.根據權利要求1所述的一種vcm彈片用長壽命彈性鈦銅合金的制備方法，其特征在于，所述步驟五中軋制控制參數包括：當前軋制溫度、當前...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳希春，張勇，張豪，張鑫宇，高偉，
申請(專利權)人：國工恒昌新材料義烏有限公司，
類型：發明
國別省市：
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