CN103658224A - 一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，对TiNiV轧条经过扒皮、氧化后经过热拉拔，然后在成品道次上进行冷拉拔变形后进行预矫直处理，最后经过中温热处理，即得到高超弹性直线型TiNiV合金丝材。本发明加工方法中冷拉拔变形可以使TiNiV合金丝材中位错密度增加，位错密度的增加可使母相的强度提高，母相强度的增加能够显著提高TiNiV合金丝材的超弹性。对TiNiV合金进行中温热处理，可使基体中产生一种析出相，析出相能够阻碍位错运动，使TiNiV合金的超弹性得到改善。经过本发明加工方法加工得到的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰，7%加载残余变形小于等于0.35%，超弹性良好。
Description
技术领域
本发明属于合金丝材加工技术领域，涉及一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法。
背景技术
目前，钛镍形状记忆合金的超弹特性得到了广泛的应用，在TiNi形状记忆合金中添加第三元素V可以显著降低钛镍形状记忆合金的奥氏体转变终了温度Af点，使TiNiV合金在低温下呈奥氏体相。因此，TiNiV合金可以满足对零件在零度以下或者较低温度下具有超弹性的要求。超弹性钛镍合金丝材的传统处理方法主要为对采用热拉拔工艺得到的丝材进行矫直，以获得具有良好直线度和超弹性的钛镍合金丝材。此方法虽然能够满足绝大部分钛镍基形状记忆合金超弹性丝材的加工，但对于加入了V元素的TiNiV合金丝材进行矫直处理后，虽能够满足丝材直线度小于5‰的要求，但6%应变卸载后的残余变形大于1%，超弹性能欠佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，解决了TiNiV合金丝材经过矫直处理后存在6%应变加载卸载后残余变形大于1%，超弹性能欠佳的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，对TiNiV轧条扒皮、氧化后经过热拉拔，然后在成品道次进行冷拉拔变形后进行预矫直处理，最后经过中温热处理，即得到高超弹性直线型TiNiV合金丝材。
本发明的特点还在于，
热拉拔的温度为650℃～820℃；冷拉拔在室温下进行，变形量为22～33%。
预矫直处理的工艺参数为：矫直温度500～550℃，矫直速度1.5～2m/min。
中温热处理的具体工艺为：经过预矫直处理的TiNiV合金丝材在400～450℃下处理10～15min后水淬。
本发明的有益效果是，本发明一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，通过综合冷拉拔变形和热处理对TiNiV合金超弹性影响的基础上提出的一种大应变低残余变形的超弹性直线型TiNiV合金丝材的加工工艺；冷拉拔变形可以使TiNiV合金丝材中位错密度增加，位错密度的增加可使母相的强度提高，母相强度的增加能够显著提高TiNiV合金丝材的超弹性。对TiNiV合金进行中温热处理，可使基体中产生析出相，析出相能够阻碍位错运动，使TiNiV合金的超弹性得到改善。经过本发明加工方法加工得到的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰，7%应变加载残余变形小于等于0.35%，超弹性良好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，对TiNiV轧条扒皮、氧化后在650℃～820℃下热拉拔，然后在成品道次上进行变形量为26～33%的冷拉拔（室温）变形后进行预矫直处理，矫直温度500～550℃，矫直速度1.5～2m/min，最后在400～450℃下热处理10～15min后水淬，即得到高超弹性直线型TiNiV合金丝材。
本发明高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，通过综合冷拉拔变形和热处理对TiNiV合金超弹性影响的基础上提出的一种大应变低残余变形的超弹性直线型TiNiV合金丝材的加工工艺；冷拉拔变形可以使TiNiV合金丝材中位错密度增加，位错密度的增加可使母相的强度提高，母相强度的增加能够显著提高TiNiV合金丝材的超弹性。对TiNiV合金进行中温热处理，可使基体中产生一种析出相，析出相能够阻碍位错运动，使TiNiV合金的超弹性得到改善。经过本发明加工方法加工得到的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰，7%加载残余变形小于等于0.35%，远低于背景技术中6%加载的残余变形大于1%，具有更高的超弹性能。
实施例1
生产Φ0.90±0.01mm的TiNiV合金高超弹性直线型丝材。首先对Φ8.0的轧条扒皮、氧化后进行热拉拔至Φ1.10mm，然后采用液态石蜡润滑剂将Φ1.10mm的TiNiV丝材冷拉拔至Φ0.90mm，冷拉拔变形量为33%；对拉拔后的Φ0.90mm的丝材进行预矫直处理，矫直温度为500℃，矫直速度为2m/min，预矫直后的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰；然后再对预矫直后的TiNiV合金丝材在400℃下热处理10min后水淬，得到具有高超弹性的TiNiV合金丝材，7%应变加载残余变形为0。
实施例2
生产Φ1.20±0.01mm的TiNiV合金高超弹性直线型丝材。首先对Φ8.0的轧条扒皮、氧化后进行热拉拔至Φ1.40mm，然后采用液态石蜡润滑剂将Φ1.40mm的TiNiV合金丝材冷拉拔至Φ1.20mm，冷拉拔变形量为26%；对拉拔后的Φ1.20mm的丝材进行预矫直处理，矫直温度530℃，矫直速度2m/min，预矫直后的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰；然后再对预矫直后的TiNiV合金丝材在400℃下热处理12min后水淬，得到具有良好超弹性的TiNiV合金丝材，7%应变加载残余变形小于0.3%。
实施例3
生产Φ1.50±0.01mm的TiNiV合金高超弹性直线型丝材。首先对Φ8.0的轧条扒皮、氧化后进行热拉拔至Φ1.70mm，然后采用液态石蜡润滑剂将Φ1.70mm的TiNiV合金丝材冷拉拔至Φ1.50mm，冷拉拔变形量约为22%；对拉拔后的Φ2.20mm的丝材进行预矫直处理，矫直温度530℃，矫直速度1.8m/min，预矫直后的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰；然后再对预矫直后的TiNiV合金丝材在430℃下热处理12min后水淬，得到具有良好超弹性的TiNiV合金丝材，7%应变加载残余变形小于0.35%。
实施例4
生产Φ2.00±0.02mm的TiNiV合金高超弹性直线型丝材。首先对Φ8.0的轧条扒皮、氧化后进行热拉拔至Φ2.30mm，然后采用液态石蜡润滑剂将Φ2.30mm的TiNiV合金丝材冷拉拔至Φ2.0mm，冷拉拔变形量约为24%；对拉拔后的Φ2.0mm的丝材进行预矫直处理，矫直温度550℃，矫直速度1.5m/min，预矫直后的TiNiV合金丝材直线度偏差小于5‰；然后再对预矫直后的TiNiV合金丝材在450℃下热处理15min后水淬，得到具有良好超弹性的TiNiV合金丝材，7%应变加载残余变形小于0.35%。
Claims (4)
1.一种高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，其特征在于，对TiNiV轧条扒皮、氧化后经过热拉拔，然后在成品道次进行冷拉拔变形后进行预矫直处理，最后经过中温热处理，即得到高超弹性直线型TiNiV合金丝材。
2.根据权利要求1所述的高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，其特征在于，热拉拔的温度为650℃～820℃；冷拉拔在室温下进行，变形量为22～33%。
3.根据权利要求1所述的高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，其特征在于，预矫直处理的工艺参数为：矫直温度500～550℃，矫直速度1.5～2m/min。
4.根据权利要求1～3任一所述的高超弹性直线型TiNiV合金丝材加工方法，其特征在于，中温热处理的具体工艺为：经过预矫直处理的TiNiV合金丝材在400～450℃下处理10～15min后水淬。
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