[发明专利]一种镍钛形状记忆合金超细丝材冷拉拔烧尖和穿模方法

说明书

本发明公开了一种镍钛形状记忆合金超细丝材冷拉拔烧尖和穿模方法，由以下步骤组成：将待拉拔的Φ0.02mm~Φ1mm镍钛丝材绕在丝材放线机上，将镍钛丝材头端穿过管式热处理炉固定在头部固定装置上，利用拉伸装置对镍钛丝材施加预紧张应力，利用管式热处理炉对进入其内的镍钛丝材进行加热，待加热预定时间后，利用拉伸装置对位于拉伸装置与头部固定装置之间的镍钛丝材进行拉伸，使得镍钛丝材朝向丝材放线机的方向移动直至镍钛丝材断裂，使用拉伸装置一端的镍钛丝材尖头在显微镜的辅助下自上而下穿过穿模装置进行穿模；本发明有效提升了镍钛丝材冷拉拔效率，可大幅提升镍钛丝材在冷拉拔过程的烧尖及穿模效率。

技术领域

本发明属于镍钛丝材生产制备领域，尤其涉及一种镍钛形状记忆合金超细丝材冷拉拔烧尖和穿模方法。

背景技术

形状记忆合金(SMA)是能感知温度和应力等外界环境而产生驱动效应的一类关键智能材料，其中镍钛基形状记忆合金的应用最广泛。随着科技的进步，镍钛形状记忆合金在精密加工及制造领域的应用潜能逐渐体现出来，由此对此类材料的加工制造提出了更高的要求，如镍钛超细丝材的制备。镍钛超细丝材的高效率制备目前已成为制约镍钛超细丝材被广泛使用的主要障碍。

实现镍钛形状记忆合金超细丝材高效率制备的一大难点在于突破镍钛超细丝材冷拉拔过程的高效率烧尖及穿模工序。镍钛合金烧尖技术的传统工艺有化学腐蚀法与热拉伸法两种，镍钛超细丝材的化学腐蚀法烧尖技术工艺较复杂且不环保；热拉伸法烧尖技术普遍采用电流加热法，电流加热法在处理过程中容易造成镍钛丝材局部温度过高，导致镍钛丝材尖头减面率通常＜40%，但镍钛丝材拉拔过程的火次变形量通常＞40%，现有技术通常采用多次拉拔或多次烧尖来获得较大的火次变形量，导致加工时间变长、拉拔效率降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种镍钛形状记忆合金超细丝材冷拉拔烧尖和穿模方法，以解决烧尖后镍钛丝材尖头减面率低的问题。

本发明采用以下技术方案：一种镍钛形状记忆合金超细丝材冷拉拔烧尖和穿模方法，由以下步骤组成：

将待拉拔的Φ0.02mm~Φ1mm镍钛丝材绕在丝材放线机上，

将镍钛丝材头端穿过管式热处理炉固定在头部固定装置上，使得镍钛丝材的中段位于拉伸装置的上方，

将镍钛丝材的中段固定在拉伸装置上，利用拉伸装置对镍钛丝材施加预紧张应力，

利用管式热处理炉对进入其内的镍钛丝材进行加热，

待加热预定时间后，利用拉伸装置对位于拉伸装置与头部固定装置之间的镍钛丝材进行拉伸，使得镍钛丝材朝向丝材放线机的方向移动直至镍钛丝材断裂，

使用拉伸装置一端的镍钛丝材尖头在显微镜的辅助下自上而下穿过穿模装置进行穿模。

进一步地，管式热处理炉的炉管为石英管或钢管，管式热处理炉的炉管内径为10mm~100mm，管式热处理炉的恒温区长度≥2m，管式热处理炉的炉温为550~750℃，炉管内恒温区温度误差为±5℃，加热时间为5s ~120s。

进一步地，拉伸装置的预紧张应力为10MPa ~60MPa。

进一步地，拉伸装置包括：

壳体，为顶部开口的条状，其底部固定在水平地面上，沿其走向设置有移动轴，移动轴的两端分别固定在壳体内腔顶部的两侧，

移动块，套设在移动轴上，沿移动轴来回移动，

下夹紧块，位于移动块的上侧，其下端与移动块固定连接，

上夹紧块，位于下夹紧块的上侧，用于通过自下而上设置的螺栓穿过上夹紧块和下夹紧块后，将位于上夹紧块与下夹紧块之间的镍钛丝材夹紧。