CN111346931B - 一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法 - Google Patents

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CN111346931B CN202010170933.0A CN202010170933A CN111346931B CN 111346931 B CN111346931 B CN 111346931B CN 202010170933 A CN202010170933 A CN 202010170933A CN 111346931 B CN111346931 B CN 111346931B
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Abstract

本发明公开了一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。本发明得到的镍钛形状记忆合金方型细丝材具有较高的强度、良好的尺寸公差和表面质量、单盘重大和生产效率高,完全满足医疗用镍钛形状记忆合金丝材的要求,并且生产效率高,易实现规模化生产。

Description

一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法
技术领域
本发明属于合金丝材加工技术领域,尤其涉及一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法。
背景技术
镍钛形状记忆合金是一种近等原子比的金属间化合物,不同温度下合金具有不同的晶体结构,高温相为体心立方结构,其硬度和刚度较高;低温马氏体为单斜型结构,硬度低,并且随温度变化合金发生马氏体与奥氏体相变。镍钛合金高温相具有优良的耐磨、耐腐蚀性,低温相具有优良的阻尼性,在相变区域具有奇特的形状记忆效应和超弹性,同时还具有优良的生物相容性。对于牙齿矫形、文胸支架、温控弹簧等镍钛形状记忆合金方型细丝材必须具有高强度、良好的尺寸公差和表面质量、单盘重越大越好。
传统加工方型细丝材主要用机加工、模拉法或辊拉法进行,细扁方型丝采用先纵剪分条,再磨边的方法加工;模拉法采用硬质合金模具从圆丝开始逐模拉拔,直至拉拔成所需尺寸、形状,产品形状精准、尺寸公差小,但也存在制模难度大、尖角欠充满、表面易划伤、模次变形率和总变形率小、生产周期长的问题;辊拉法采用轧辊组合成孔型,通过轧辊从动方式,单道次变形率可达30%左右,产品尖角充满,形状较精准,但存在加工过程中尺寸波动大的问题,同时还存在强度低、尺寸公差和表面质量差、单盘重小和生产效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,克服了现有技术中1:模拉法存在制模难度大、尖角欠充满、表面易划伤、模次变形率和总变形率小、生产周期长的问题;2:辊拉法存在加工过程中尺寸波动大的问题;3:强度低、尺寸公差和表面质量差、单盘重小和生产效率低等问题。
为了解决技术问题,本发明的技术方案是:一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
优选的,所述步骤1)中表面处理是将经过前期热拉拔后的Ф3mm镍钛合金细圆丝坯经过清洗和烘干,检查修磨去除裂纹、折叠、毛刺缺陷,然后表面涂覆石墨乳润滑剂,接着在100℃~150℃充分干燥。
优选的,所述步骤2)包括以下步骤:
步骤2-1)方型热模拉:将镍钛合金细圆丝坯经导位导向管式退火炉,加热温度为800℃~850℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热模拉模具,单模次减径范围为0.5mm~1.0mm,单模次加工变形率超过50%,热模拉后得到带较大“╭”角的扁圆型镍钛合金细丝材;
步骤2-2)热辊拉:将经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮的带动下引出,再进入管式退火炉,加热温度为750℃~800℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热辊拉模具组合,扁圆型镍钛合金细丝材连续经过热辊拉模具组合拉长、压扁、成型的连续大变形加工,得到接近成品尺寸的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材,最后由速度可调的收线机进行收线。
优选的,所述步骤2-1)中热模拉模具为瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000031
的硬质合金拉丝模具,其中拉丝模具截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的150%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的100%,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
优选的,所述步骤2-2)中热辊拉模具组合是将两个相同轧辊模具编为一组,轧辊辊面开口截面为“[”型,两个轧辊辊面贴合闭口后截面为长方型;将三组轧辊模具作为一套,其中第一组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000032
其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的125%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的80%;所述第二组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为扁宽方孔型
Figure BDA0002409150430000033
其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的80%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的125%;所述第三组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为方孔型“■”,其截面高度和宽度尺寸分别大于成品方型细丝材截面高度和宽度尺寸0.05mm~0.1mm,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
优选的,所述步骤3)包括以下步骤:
步骤3-1)冷模拉:将热辊拉后的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材进行冷模拉,做最后的尺寸修整和尖角充满,冷模拉在小型圆盘拉丝机上进行,拉丝模具采用金刚石拉丝模具,采用液体石蜡或拉丝油润滑,每模次减径范围为0.05mm~0.1mm,模次加工变形率不超过15%,获得截面为方型或长方型的成品方型细丝材;
步骤3-2)在线矫直热处理:将加工至成品尺寸的镍钛合金方型细丝材依次通过阻尼放线装置、氩气保护管式加热炉、循环水冷槽和可调式收线机,加热温度为600℃~700℃,炉内停留时间0.5min~1min,出炉水淬冷却,由速度可调并带阻尼的收线机进行收线,最后得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明镍钛合金细圆丝坯在热辊拉之前,进行了大变形量的热模拉预变形加工,接着扁圆型镍钛合金细丝材连续经过瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000041
扁宽方孔型
Figure BDA0002409150430000042
和方孔型“■”的热辊拉模具组合,经过不断扁圆变方、方型变方型、方型变规则方型等拉长、压扁、成型的连续大变形加工过程,积累足够的加工硬化,然后进行冷模拉做最后的尺寸修整和尖角充满,最后通过在线矫直热处理的再结晶转变,大大改善内部组织性能,可以获得较高的强度(≥1000MPa)、较细的晶粒度(≥9级),本发明热辊拉连续加工变形量大,生产效率高,易于形成规模化生产;
(2)本发明经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮的带动下引出,过程主动轮缠绕摩擦力的补偿使得拉丝过程得以持续进行,同时消除了有限的收线机收线盘尺寸造成的丝材单盘重的限制,丝材单盘重可以做到50kg~500kg,将热辊拉后的镍钛合金方型细丝材进行冷模拉,模次加工变形率不超过15%,做最后的尺寸修整和尖角充满,获得截面为方型或长方型的成品方型细丝材,表面光滑均匀一致,无折叠、凸起、压坑等缺陷,截面尺寸均匀规则、尖角充满、尺寸偏差更小,并且方型细丝材尺寸公差范围为0.005~0.008mm,具有较好的尺寸公差;
(3)本发明得到的镍钛形状记忆合金方型细丝材具有较高的强度、良好的尺寸公差和表面质量、单盘重大和生产效率高,完全满足医疗用镍钛形状记忆合金丝材的要求,并且生产效率高,易实现规模化生产。
说明书附图
图1、本发明一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法的方型热模拉和热辊拉加工过程示意图。
附图标记说明
1-镍钛合金细圆丝坯,2-热模拉模具,3-过程主动轮,4-热辊拉轧辊,5-镍钛合金方型细丝材。
具体实施方式
下面结合附图实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书所示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本发明公开了一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
实施例2
本发明公开了一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
优选的,所述步骤1)中表面处理是将经过前期热拉拔后的Ф3mm镍钛合金细圆丝坯经过清洗和烘干,检查修磨去除裂纹、折叠、毛刺缺陷,然后表面涂覆石墨乳润滑剂,接着在100℃~150℃充分干燥。
实施例3
本发明公开了一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
优选的,所述步骤1)中表面处理是将经过前期热拉拔后的Ф3mm镍钛合金细圆丝坯经过清洗和烘干,检查修磨去除裂纹、折叠、毛刺缺陷,然后表面涂覆石墨乳润滑剂,接着在100℃~150℃充分干燥。
优选的,所述步骤2)包括以下步骤:
步骤2-1)方型热模拉:将镍钛合金细圆丝坯经导位导向管式退火炉,加热温度为800℃~850℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热模拉模具,单模次减径范围为0.5mm~1.0mm,单模次加工变形率超过50%,热模拉后得到带较大“╭”角的扁圆型镍钛合金细丝材;
步骤2-2)热辊拉:将经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮的带动下引出,再进入管式退火炉,加热温度为750℃~800℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热辊拉模具组合,扁圆型镍钛合金细丝材连续经过热辊拉模具组合拉长、压扁、成型的连续大变形加工,得到接近成品尺寸的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材,最后由速度可调的收线机进行收线。
实施例4
本发明公开了一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
优选的,所述步骤1)中表面处理是将经过前期热拉拔后的Ф3mm镍钛合金细圆丝坯经过清洗和烘干,检查修磨去除裂纹、折叠、毛刺缺陷,然后表面涂覆石墨乳润滑剂,接着在100℃~150℃充分干燥。
优选的,所述步骤2)包括以下步骤:
步骤2-1)方型热模拉:将镍钛合金细圆丝坯经导位导向管式退火炉,加热温度为800℃~850℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热模拉模具,单模次减径范围为0.5mm~1.0mm,单模次加工变形率超过50%,热模拉后得到带较大“╭”角的扁圆型镍钛合金细丝材;
步骤2-2)热辊拉:将经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮的带动下引出,再进入管式退火炉,加热温度为750℃~800℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热辊拉模具组合,扁圆型镍钛合金细丝材连续经过热辊拉模具组合拉长、压扁、成型的连续大变形加工,得到接近成品尺寸的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材,最后由速度可调的收线机进行收线。
优选的,所述步骤2-1)中热模拉模具为瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000081
的硬质合金拉丝模具,其中拉丝模具截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的150%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的100%,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
优选的,所述步骤2-2)中热辊拉模具组合是将两个相同轧辊模具编为一组,轧辊辊面开口截面为“[”型,两个轧辊辊面贴合闭口后截面为长方型;将三组轧辊模具作为一套,其中第一组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000082
其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的125%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的80%;所述第二组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为扁宽方孔型
Figure BDA0002409150430000083
其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的80%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的125%;所述第三组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为方孔型“■”,其截面高度和宽度尺寸分别大于成品方型细丝材截面高度和宽度尺寸0.05mm~0.1mm,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
实施例5
本发明公开了一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
优选的,所述步骤1)中表面处理是将经过前期热拉拔后的Ф3mm镍钛合金细圆丝坯经过清洗和烘干,检查修磨去除裂纹、折叠、毛刺缺陷,然后表面涂覆石墨乳润滑剂,接着在100℃~150℃充分干燥。
优选的,所述步骤2)包括以下步骤:
如图1所示,步骤2-1)方型热模拉:将镍钛合金细圆丝坯1经导位导向管式退火炉,加热温度为800℃~850℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热模拉模具2,单模次减径范围为0.5mm~1.0mm,单模次加工变形率超过50%,热模拉后得到带较大“╭”角的扁圆型镍钛合金细丝材;在进行热辊拉之前,进行大变形量热模拉预变形加工,重点压缩镍钛合金细圆丝坯得圆截面为扁圆截面;
如图1所示,步骤2-2)热辊拉:将经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮3的带动下引出,再进入管式退火炉,加热温度为750℃~800℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热辊拉模具组合(三组热辊拉轧辊4),由于过程主动轮缠绕摩擦力补偿了经过热模拉引起的动力损失,拉丝过程得以持续进行,同时消除了有限的收线机收线盘尺寸造成的丝材单重的限制,扁圆型镍钛合金细丝材连续经过不断扁圆变方、方型变方型、方型变规则方型等拉长、压扁、成型的连续大变形加工,得到接近成品尺寸的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材5,最后由速度可调的收线机进行收线。
优选的,所述步骤2-1)中热模拉模具为瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000101
的硬质合金拉丝模具,其中拉丝模具截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的150%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的100%,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
优选的,所述步骤2-2)中热辊拉模具组合是将两个相同轧辊模具编为一组,轧辊辊面开口截面为“[”型,两个轧辊辊面贴合闭口后截面为长方型;将三组轧辊模具作为一套,其中第一组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000102
其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的125%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的80%;所述第二组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为扁宽方孔型
Figure BDA0002409150430000103
其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的80%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的125%;所述第三组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为方孔型“■”,其截面高度和宽度尺寸分别大于成品方型细丝材截面高度和宽度尺寸0.05mm~0.1mm,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
优选的,所述步骤3)包括以下步骤:
步骤3-1)冷模拉:将热辊拉后的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材进行冷模拉,做最后的尺寸修整和尖角充满,冷模拉在小型圆盘拉丝机上进行,拉丝模具采用金刚石拉丝模具,采用液体石蜡或拉丝油润滑,每模次减径范围为0.05mm~0.1mm,模次加工变形率不超过15%,获得截面为方型或长方型的成品方型细丝材;
步骤3-2)在线矫直热处理:将加工至成品尺寸的镍钛合金方型细丝材依次通过阻尼放线装置、氩气保护管式加热炉、循环水冷槽和可调式收线机,加热温度为600℃~700℃,炉内停留时间0.5min~1min,出炉水淬冷却,由速度可调并带阻尼的收线机进行收线,最后得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
应用实施例1
利用上述实施例5得到0.5×0.3mm镍钛形状记忆合金方型细丝材的显微组织为等轴单相组织,晶粒均匀细小,平均晶粒度达到9.5级,尺寸公差(0,+0.008)mm,对得到的镍钛形状记忆合金丝材进行力学性能测试,结果如表1:
表1利用上述实施例5得到的0.5×0.3mm丝材力学性能
Rm/MPa Rp<sub>0.2</sub>/MPa A/% 平均晶粒度/级
应用实施例1 1080 910 15 9.5
常规超细丝材 551 300 10 5
从表1中可以明显的看出应用实施例1得到的镍钛形状记忆合金方型细丝材抗拉强度Rm为1080MPa,屈服强度Rp0.2为910MPa,断后伸长率A为15,平均晶粒度为9.5级,表面光滑均匀一致,无折叠、凸起、压坑等缺陷,并且尖角充满,本发明镍钛形状记忆合金方型细丝材具备较高的强度、较好的塑性和较好的尺寸公差,并且单重超过50Kg。
应用实施例2
利用上述实施例5得到0.3×0.15mm镍钛形状记忆合金方型细丝材的显微组织为等轴单相组织,晶粒均匀细小,平均晶粒度达到9级,尺寸公差(0,+0.005)mm,对得到的镍钛形状记忆合金丝材进行力学性能测试,结果如表2:
表2利用上述实施例5得到的0.3×0.15mm丝材力学性能
Figure BDA0002409150430000111
Figure BDA0002409150430000121
从表2中可以明显的看出应用实施例2得到的镍钛形状记忆合金方型细丝材抗拉强度Rm为1120MPa,屈服强度Rp0.2为950MPa,断后伸长率A为14.5,平均晶粒度为9级,本发明镍钛形状记忆合金方型细丝材具备较高的强度、较好的塑性和较好的尺寸公差,并且单重超过100Kg。
本发明镍钛合金细圆丝坯在热辊拉之前,进行了大变形量的热模拉预变形加工,接着扁圆型镍钛合金细丝材连续经过瘦高方孔型
Figure BDA0002409150430000122
扁宽方孔型
Figure BDA0002409150430000123
和方孔型“■”的热辊拉模具组合,经过不断扁圆变方、方型变方型、方型变规则方型等拉长、压扁、成型的连续大变形加工过程,积累足够的加工硬化,然后进行冷模拉做最后的尺寸修整和尖角充满,最后通过在线矫直热处理的再结晶转变,大大改善内部组织性能,可以获得较高的强度(≥1000MPa)、较细的晶粒度(≥9级),本发明热辊拉连续加工变形量大,生产效率高,易于形成规模化生产。
本发明经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮的带动下引出,过程主动轮缠绕摩擦力的补偿使得拉丝过程得以持续进行,同时消除了有限的收线机收线盘尺寸造成的丝材单盘重的限制,丝材单盘重可以做到50kg~500kg,将热辊拉后的镍钛合金方型细丝材进行冷模拉,模次加工变形率不超过15%,做最后的尺寸修整和尖角充满,获得截面为方型或长方型的成品方型细丝材,表面光滑均匀一致,无折叠、凸起、压坑等缺陷,截面尺寸均匀规则、尖角充满、尺寸偏差更小,并且方型细丝材尺寸公差范围为0.005~0.008mm,具有较好的尺寸公差。
本发明得到的镍钛形状记忆合金方型细丝材具有较高的强度、良好的尺寸公差和表面质量、单盘重大和生产效率高,完全满足医疗用镍钛形状记忆合金丝材的要求,并且生产效率高,易实现规模化生产。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (5)

1.一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)将Ф3mm镍钛合金细圆丝坯进行表面处理;
步骤2)将步骤1)中表面处理后的镍钛合金细圆丝坯进行方型热模拉和热辊拉,得到镍钛合金方型细丝材,具体如下:
步骤2-1)方型热模拉:将镍钛合金细圆丝坯经导位导向管式退火炉,加热温度为800℃~850℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热模拉模具,单模次减径范围为0.5mm~1.0mm,单模次加工变形率超过50%,热模拉后得到带较大“╭”角的扁圆型镍钛合金细丝材;
步骤2-2)热辊拉:将经热模拉后的扁圆型镍钛合金细丝材在中间主动轮上缠绕5圈~8圈,经过过程主动轮的带动下引出,再进入管式退火炉,加热温度为750℃~800℃,炉内停留1min~2min,出炉后进入热辊拉模具组合,扁圆型镍钛合金细丝材连续经过热辊拉模具组合拉长、压扁、成型的连续大变形加工,得到接近成品尺寸的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材,最后由速度可调的收线机进行收线;
步骤3)将步骤2)中镍钛合金方型细丝材进行方型冷模拉和在线矫直热处理,得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
2.根据权利要求1所述的一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,其特征在于:所述步骤1)中表面处理是将经过前期热拉拔后的Ф3mm镍钛合金细圆丝坯经过清洗和烘干,检查修磨去除裂纹、折叠、毛刺缺陷,然后表面涂覆石墨乳润滑剂,接着在100℃~150℃充分干燥。
3.根据权利要求1所述的一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,其特征在于:所述步骤2-1)中热模拉模具为瘦高方孔型“▊”的硬质合金拉丝模具,其中拉丝模具截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的150%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的100%,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,其特征在于:所述步骤2-2)中热辊拉模具组合是将两个相同轧辊模具编为一组,轧辊辊面开口截面为“[”型,两个轧辊辊面贴合闭口后截面为长方型;将三组轧辊模具作为一套,其中第一组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为瘦高方孔型“▊”,其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的125%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的80%;第二组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为扁宽方孔型“▆”,其截面尺寸的高度为成品方型细丝材截面高度的80%,宽度为成品方型细丝材截面宽度的125%;第三组热辊拉轧辊辊面贴合闭口后截面为方孔型“■”,其截面高度和宽度尺寸分别大于成品方型细丝材截面高度和宽度尺寸0.05mm~0.1mm,其中成品方型细丝材的截面高度和宽度尺寸范围均为0.1~0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种镍钛形状记忆合金方型细丝材连续加工方法,其特征在于,所述步骤3)包括以下步骤:
步骤3-1)冷模拉:将热辊拉后的具有较小“╭”角的镍钛合金方型细丝材进行冷模拉,做最后的尺寸修整和尖角充满,冷模拉在小型圆盘拉丝机上进行,拉丝模具采用金刚石拉丝模具,采用液体石蜡或拉丝油润滑,每模次减径范围为0.05mm~0.1mm,模次加工变形率不超过15%,获得截面为方型的成品方型细丝材;
步骤3-2)在线矫直热处理:将加工至成品尺寸的镍钛合金方型细丝材依次通过阻尼放线装置、氩气保护管式加热炉、循环水冷槽和可调式收线机,加热温度为600℃~700℃,炉内停留时间0.5min~1min,出炉水淬冷却,由速度可调并带阻尼的收线机进行收线,最后得到镍钛形状记忆合金方型细丝材。
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