柱状晶Cu-Al-Be超弹性合金丝等温拉拔工艺研究

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热型连铸法制备具有柱状晶组织的Cu-Al-Be合金丝,消除了传统制备方法中等轴晶晶界的应力集中导致的脆性,显示了优良的力学性能和记忆性能。记忆合金在实际应用中往往需要后续的塑性加工,但一般的塑性加工会使其产生应变诱发马氏体,若用热处理消除马氏体,会发生再结晶使柱状晶向等轴晶转变,力学性能和记忆性急剧恶化。目前国内外对记忆合金的塑性变形也进行了一些研究,其采用等温变形的方法,使工件和变形工具同时加热,可以在特定的温度和变形量的条件下,加工出既没有应变诱发马氏体又不发生等轴晶转变的合金。故本文根据前人一些结论,进一步进行等温拉拔试验,为Cu-Al-Be的工业应用取得更具体的数据。本文采用热型连铸法制备出Φ1.4mm的柱状晶Cu-Al-Be合金丝,在不同的变形温度、不同的拉拔速度、不同延伸率下对合金丝进行等温拉拔试验;把变形后的试样放在金相显微镜下观察分析了等温拉拔后的组织变化:试样在自制的设备下进行弯曲疲劳试验,测出试样的疲劳断裂次数,并在扫描电镜下观察其断口形貌;对试样进行循环拉伸试验,得出应力-应变曲线。从而分析不同的工艺参数对试样组织和力学性能的影响。研究表明:柱状晶Cu-Al-Be超弹性合金以10%、17%的延伸率进行等温拉拔,不同变形温度的试样会都出现缩颈,而以7%的延伸率,只有530℃、550℃的试样出现缩颈;同一拉拔速度下进行等温拉拔,变形温度在470℃以下,试样产生大量的马氏体,在470℃以上,试样析出Y:相;同一变形温度下进行等温拉拔,拉拔速度低于2500mm/min,试样产生大量的马氏体,高于2500mm/min,试样析出γ2相;变形后试样的弯曲疲劳断裂次数随温度的增加而先增加后减少,也随拉拔速度的增加而先增加后减少;马氏体和析出物γ2相都对变形后试样的延伸率有影响,但马氏体较为明显;变形后的试样,在小应变量卸载时,都基本没有残余应变,在应变量为30%时,试样会产生2%-10%的残余应变。
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