柱狀晶CuAlBe超彈性合金熱軋工藝研究.pdf

1、用熱型連鑄法制備的具有柱狀晶組織的Cu-Al-Be超彈性合金，消除了傳統(tǒng)的多晶材料中等軸晶晶界的應(yīng)力集中導(dǎo)致的脆性，顯示了優(yōu)良的力學(xué)性能和記憶性能。熱型連鑄法可以獲得尺寸準(zhǔn)確、表面光潔的終形、近終形絲材，使合金得到一定的應(yīng)用。但熱型連鑄難以鑄出1mm以下的絲；連鑄過程中絲容易發(fā)生彎曲；不易鑄出形狀復(fù)雜截面，這些問題都需通過高溫塑性加工予以解決。但塑性加工所施加的應(yīng)力使合金從母相轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，殘留的馬氏體將會(huì)使合金失去超彈性。經(jīng)過熱處理可

2、以使合金中的馬氏體逆轉(zhuǎn)變成母相，但是在變形過程中由于相變及溫度變化產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，重新加熱會(huì)出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象。
　　 采用熱型連鑄方法制備8mm×2.5mm(寬×厚)和φ1.5mm的柱狀晶Cu-Al-Be合金。在不同的變形溫度、變形速率、小變形量下對(duì)帶狀Cu-Al-Be超彈性合金進(jìn)行等溫壓縮試驗(yàn)；對(duì)壓縮后的帶狀試樣進(jìn)行XRD衍射分析；將變形后的試樣進(jìn)行重新加熱，找到靜態(tài)再結(jié)晶的臨界溫度；挑選一部分試樣用鉆孔法進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試，測(cè)定保溫

3、時(shí)間對(duì)殘余應(yīng)力的影響；研究變形溫度對(duì)析出物含量的影響；利用等溫變形的參數(shù)在自制的熱軋機(jī)上對(duì)φ1.5mm合金絲做熱軋實(shí)驗(yàn)，對(duì)變形后的試樣進(jìn)行彎曲疲勞試驗(yàn)和拉伸實(shí)驗(yàn)，以分析不同變形條件對(duì)Cu-Al-Be超彈性合金絲組織性能的影響。
　　 研究表明：合金在450℃以下變形都不發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，在450-550℃之間，隨著變形溫度的降低或變形速率的增加，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所需的變形量逐漸增大，最佳的變形溫度是450-500℃；變形量小于20％

4、時(shí)，發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶的臨界溫度為610℃；發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶前，隨著變形溫度的升高，析出物的含量逐漸增加，一旦發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，析出物的含量隨著再結(jié)晶的充分而急劇減少；靜態(tài)再結(jié)晶析出物的含量隨著變形溫度和變形量增加而增多；變形溫度低于500℃，保溫時(shí)間越長(zhǎng)越有利于降低殘余應(yīng)力，變形溫度高于500℃時(shí)，不宜采用延長(zhǎng)保溫時(shí)間來降低殘余應(yīng)力，而是采用變形完后立即水冷；一次熱軋溫度為480℃，合金保持良好的延伸率；一次熱軋溫度在440-520℃變形的試