[發明專利]一種鎳鈦形狀記憶合金超細絲材冷拉拔燒尖和穿模方法

有效

• 申請號: 202211068782.3
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115121642B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 楊曉康;陳曦;李富強;趙芬芬;葉俊杰;楊歡;侯旭倩;趙娜英
• 申請（專利權）人: 西安賽特思邁鈦業有限公司;西安思維智能材料有限公司
• 主分類號: B21C5/00
• 分類號: B21C5/00;B21C1/02
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全;劉艷霞

本發明公開了一種鎳鈦形狀記憶合金超細絲材冷拉拔燒尖和穿模方法，由以下步驟組成：將待拉拔的Φ0.02mm~Φ1mm鎳鈦絲材繞在絲材放線機上，將鎳鈦絲材頭端穿過管式熱處理爐固定在頭部固定裝置上，利用拉伸裝置對鎳鈦絲材施加預緊張應力，利用管式熱處理爐對進入其內的鎳鈦絲材進行加熱，待加熱預定時間后，利用拉伸裝置對位于拉伸裝置與頭部固定裝置之間的鎳鈦絲材進行拉伸，使得鎳鈦絲材朝向絲材放線機的方向移動直至鎳鈦絲材斷裂，使用拉伸裝置一端的鎳鈦絲材尖頭在顯微鏡的輔助下自上而下穿過穿模裝置進行穿模；本發明有效提升了鎳鈦絲材冷拉拔效率，可大幅提升鎳鈦絲材在冷拉拔過程的燒尖及穿模效率。

技術領域

本發明屬于鎳鈦絲材生產制備領域，尤其涉及一種鎳鈦形狀記憶合金超細絲材冷拉拔燒尖和穿模方法。

背景技術

形狀記憶合金(SMA)是能感知溫度和應力等外界環境而產生驅動效應的一類關鍵智能材料，其中鎳鈦基形狀記憶合金的應用最廣泛。隨著科技的進步，鎳鈦形狀記憶合金在精密加工及制造領域的應用潛能逐漸體現出來，由此對此類材料的加工制造提出了更高的要求，如鎳鈦超細絲材的制備。鎳鈦超細絲材的高效率制備目前已成為制約鎳鈦超細絲材被廣泛使用的主要障礙。

實現鎳鈦形狀記憶合金超細絲材高效率制備的一大難點在于突破鎳鈦超細絲材冷拉拔過程的高效率燒尖及穿模工序。鎳鈦合金燒尖技術的傳統工藝有化學腐蝕法與熱拉伸法兩種，鎳鈦超細絲材的化學腐蝕法燒尖技術工藝較復雜且不環保；熱拉伸法燒尖技術普遍采用電流加熱法，電流加熱法在處理過程中容易造成鎳鈦絲材局部溫度過高，導致鎳鈦絲材尖頭減面率通常＜40%，但鎳鈦絲材拉拔過程的火次變形量通常＞40%，現有技術通常采用多次拉拔或多次燒尖來獲得較大的火次變形量，導致加工時間變長、拉拔效率降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種鎳鈦形狀記憶合金超細絲材冷拉拔燒尖和穿模方法，以解決燒尖后鎳鈦絲材尖頭減面率低的問題。

本發明采用以下技術方案：一種鎳鈦形狀記憶合金超細絲材冷拉拔燒尖和穿模方法，由以下步驟組成：

將待拉拔的Φ0.02mm~Φ1mm鎳鈦絲材繞在絲材放線機上，

將鎳鈦絲材頭端穿過管式熱處理爐固定在頭部固定裝置上，使得鎳鈦絲材的中段位于拉伸裝置的上方，

將鎳鈦絲材的中段固定在拉伸裝置上，利用拉伸裝置對鎳鈦絲材施加預緊張應力，

利用管式熱處理爐對進入其內的鎳鈦絲材進行加熱，

待加熱預定時間后，利用拉伸裝置對位于拉伸裝置與頭部固定裝置之間的鎳鈦絲材進行拉伸，使得鎳鈦絲材朝向絲材放線機的方向移動直至鎳鈦絲材斷裂，

使用拉伸裝置一端的鎳鈦絲材尖頭在顯微鏡的輔助下自上而下穿過穿模裝置進行穿模。

進一步地，管式熱處理爐的爐管為石英管或鋼管，管式熱處理爐的爐管內徑為10mm~100mm，管式熱處理爐的恒溫區長度≥2m，管式熱處理爐的爐溫為550~750℃，爐管內恒溫區溫度誤差為±5℃，加熱時間為5s ~120s。

進一步地，拉伸裝置的預緊張應力為10MPa ~60MPa。

進一步地，拉伸裝置包括：

殼體，為頂部開口的條狀，其底部固定在水平地面上，沿其走向設置有移動軸，移動軸的兩端分別固定在殼體內腔頂部的兩側，

移動塊，套設在移動軸上，沿移動軸來回移動，

下夾緊塊，位于移動塊的上側，其下端與移動塊固定連接，

上夾緊塊，位于下夾緊塊的上側，用于通過自下而上設置的螺栓穿過上夾緊塊和下夾緊塊后，將位于上夾緊塊與下夾緊塊之間的鎳鈦絲材夾緊。