CN110976536A - 一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法 - Google Patents

一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法 Download PDF

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龙小平
孙福俊
刘洪锋
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
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Abstract

本发明公开了一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法，包括：步骤一、将镍钛形状记忆合金丝材一端磨成锥形穿入0～40％变形量的拉丝模具中；步骤二、将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材穿过管式电阻炉，设定温度600℃～800℃进行在线退火并冷拉拔至特定尺寸；步骤三、重复步骤一和步骤二，直至镍钛形状记忆合金丝材冷拉拔至所需尺寸。另外多组管式炉及拉丝机串联使用，能够实现镍钛形状记忆合金丝材的一次成型。能够有效提高拉拔镍钛形状记忆合金丝的效率和稳定性。

Description

一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法
技术领域
本发明涉及医用材料加工领域，具体涉及一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法。
背景技术
近等原子比(镍含量在49.0at％～51.0at％之间)的镍钛合金因具有特殊的形状记忆性能和优越的超弹性而引起人们的浓厚兴趣，其应用范围已涉及航天、航空、汽车、电子、仪表、建筑、生物医学及日常生活等领域，特别是在生物医学领域得到了广泛的应用。而在实际应用过程中，绝大部分以丝材为原料。镍钛形状记忆合金因具有形状记忆性、超弹性和高的加工硬化速率等特性，使得材料的冷加工性能较低，目前多采用热拉拔的方式得到医用镍钛合金丝材。这种加工方式只能单模加工，效率低，稳定性差，不适合该类产品的批量化生产。因此，亟需更稳定更高效的加工方法，来满足镍钛形状记忆合金丝材日益增长的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法，提高效率和稳定性。
实现上述目的的技术方案是：
一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法，包括：
步骤一、将镍钛形状记忆合金丝材一端磨成锥形穿入0～40％变形量的拉丝模具中；
步骤二、将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材穿过管式电阻炉，设定温度600℃～800℃进行在线退火并冷拉拔至特定尺寸；
步骤三、重复步骤一和步骤二，直至镍钛形状记忆合金丝材冷拉拔至所需尺寸。
优选的，所述镍钛形状记忆合金丝材最初的直径尺寸为0.6mm～5.0mm。
优选的，所述拉丝模具是单个模具或一组模具。
优选的，所述在线退火并冷拉拔时，排线速度为0.5～5.0m/min。
优选的，所述镍钛形状记忆合金丝材最终的成品为圆形截面或带有中心孔的矩形截面，圆形截面的直径范围为0.2mm～3.0mm，矩形截面的尺寸范围为0.3×0.3mm～3.0×3.0mm。
优选的，还包括：步骤四、在拉拔预设的小尺寸的镍钛形状记忆合金丝材时，将多组管式电阻炉及拉丝机串联使用。
本发明的有益效果是：本发明通过连续在线退火并冷拉拔，能够稳定、高效地拉拔镍钛形状记忆合金丝，适合批量化生产医疗用镍钛形状记忆合金丝材。
附图说明
图1是本发明的镍钛形状记忆合金丝的加工方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明的镍钛形状记忆合金丝的加工方法，包括下列步骤：
步骤一、将镍钛形状记忆合金丝材3一端磨成锥形穿入0～40％变形量的拉丝模具中。其中，镍钛形状记忆合金丝材3最初的直径尺寸为0.6mm～5.0mm。拉丝模具是单个模具或一组模具。
步骤二、将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，设定温度600℃～800℃进行在线退火并冷拉拔至特定尺寸，排线速度为0.5～5.0m/min。在线退火并冷拉拔的一个重要创新点在于省去了单独进行退火的时间，而将退火与冷拉拔同时进行，提高了镍钛形状记忆合金丝材的拉拔效率。
步骤三、重复步骤一和步骤二，直至镍钛形状记忆合金丝材3冷拉拔至所需尺寸。镍钛形状记忆合金丝材3最终的成品为圆形截面或带有中心孔的矩形截面，圆形截面的直径范围为0.2mm～3.0mm，矩形截面的尺寸范围为0.3×0.3mm～3.0×3.0mm。
步骤四、在需要拉拔更小尺寸的镍钛形状记忆合金丝材时，可将多组管式电阻炉2及拉丝机4串联使用，实现镍钛形状记忆合金丝材的一次成型，能够有效提高拉拔镍钛形状记忆合金丝的效率和稳定性。
具体地，参考以下实施例。
具体实施方式一：
将放线轮1上一卷直径为2.0mm镍钛形状记忆合金丝材3一端磨成锥形穿入单个变形量为22％的拉丝模具中，设定管式电阻炉2退火温度650℃，并稳定在该温度，然后将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，并固定在另一端的拉丝机4上，进行在线退火并冷拉拔至1.0mm；将拉拔完成的1.0mm镍钛形状记忆合金丝材3的半成品一端磨成锥形穿入单个变形量为22％的拉丝模具中，设定管式电阻炉2退火温度650℃，并稳定在该温度，然后将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，并固定在另一端的拉丝机4上，进行在线退火并冷拉拔至成品尺寸0.5mm。
具体实施方式二：
将放线轮1上一卷直径为2.0mm镍钛形状记忆合金丝材3一端磨成锥形穿入单个变形量为18％的拉丝模具中，设定管式电阻炉2退火温度740℃，并稳定在该温度，然后将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，并固定在另一端的拉丝机4上，进行在线退火并冷拉拔至1.0mm；将拉拔完成的1.0mm镍钛形状记忆合金丝材3的半成品一端磨成锥形穿入单个变形量为18％的拉丝模具中，设定管式电阻炉2退火温度750℃，并稳定在该温度，然后将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，并固定在另一端的拉丝机4上，进行在线退火并冷拉拔至成品尺寸0.5x0.5mm。
具体实施方式三：
将放线轮1上一卷直径为5.0mm镍钛形状记忆合金丝材3一端磨成锥形穿入单个变形量为20％的拉丝模具中，设定管式电阻炉2退火温度780℃，并稳定在该温度，然后将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，并固定在另一端的拉丝机4上，进行在线退火并冷拉拔至3.0mm；将拉拔完成的3.0mm镍钛形状记忆合金丝材3的半成品一端磨成锥形穿入单个变形量为20％的拉丝模具中，设定管式电阻炉2退火温度780℃，并稳定在该温度，然后将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材3穿过管式电阻炉2，并固定在另一端的拉丝机4上，进行在线退火并冷拉拔至成品尺寸2.0mm。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种镍钛形状记忆合金丝的加工方法，其特征在于，包括：
步骤一、将镍钛形状记忆合金丝材一端磨成锥形穿入0～40％变形量的拉丝模具中；
步骤二、将穿模完成的镍钛形状记忆合金丝材穿过管式电阻炉，设定温度600℃～800℃进行在线退火并冷拉拔至特定尺寸；
步骤三、重复步骤一和步骤二，直至镍钛形状记忆合金丝材冷拉拔至所需尺寸。
2.根据权利要求1所述的镍钛形状记忆合金丝的加工方法，其特征在于，所述镍钛形状记忆合金丝材最初的直径尺寸为0.6mm～5.0mm。
3.根据权利要求1所述的镍钛形状记忆合金丝的加工方法，其特征在于，所述拉丝模具是单个模具或一组模具。
4.根据权利要求1所述的镍钛形状记忆合金丝的加工方法，其特征在于，所述在线退火并冷拉拔时，排线速度为0.5～5.0m/min。
5.根据权利要求1所述的镍钛形状记忆合金丝的加工方法，其特征在于，所述镍钛形状记忆合金丝材最终的成品为圆形截面或带有中心孔的矩形截面，圆形截面的直径范围为0.2mm～3.0mm，矩形截面的尺寸范围为0.3×0.3mm～3.0×3.0mm。
6.根据权利要求1所述的镍钛形状记忆合金丝的加工方法，其特征在于，还包括：步骤四、在拉拔预设的小尺寸的镍钛形状记忆合金丝材时，将多组管式电阻炉及拉丝机串联使用。
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