[发明专利]一种镍钛记忆合金细径厚壁管加工方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工领域，尤其涉及镍钛记忆合金细径厚壁管加工制备。

背景技术

随着镍钛记忆合金在工程应用中的广泛应用，镍钛记忆合金材料的制备加工也逐渐成为制约其工程应用的瓶颈之一。其中，较为典型的是镍钛记忆合金管路连接应用管接头，工程应用需要，管接头需要具备一定壁厚，同时还需要考虑最后的机加工余量，所以管接头用镍钛记忆合金管材通常具有管壁厚的特点。目前，外径小于4mm的细径管路连接用镍钛记忆合金管接头在工程应用中也得到广泛应用，但是因为管接头内径小，壁厚较厚，无法用常规工艺制备出符合尺寸要求的厚壁细径镍钛记忆合金管坯，目前大多采用从棒材上机加工制备的方法。但是棒材加工方法不仅浪费材料，而且微观组织和织构等材料组织状态也不理想，制备出镍钛记忆合金细径厚壁管材是目前细径镍钛记忆合金管接头工程应用亟待解决的问题。

镍钛记忆合金是材料强度高，加工硬化速率大，塑性加工区间窄，难加工金属材料；同时细径厚壁管相对于大径薄壁管对设备和工艺要求都严格的多，所以只有制定合理的工艺流程和工艺才能制备出镍钛记忆合金细径厚壁管材。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种镍钛记忆合金细径厚壁管加工方法，该方法包括如下步骤：

(1)通过机加工或热加工方式制得镍钛记忆合金管坯；

(2)按道次加工率10％-25％，采用三辊冷轧技术将内径轧制至3-8mm；

(3)先将步骤(2)得到的镍钛记忆合金冷轧管材在700～900度保温20～40min，然后通过旋锻对镍钛记忆合金管材进行加工，道次变形量不超过30％；

(4)通过拉拔对步骤(3)得到的镍钛记忆合金管材进行加工，道次变形量5％-15％；

(5)最后通过矫直，外圆磨，得到内径3mm以下，壁厚1mm-3mm的成品细径厚壁管材。

步骤(1)中镍钛记忆合金管坯的尺寸可根据实际使用需冷加工变形量返算得到。

所述步骤(2)中每经过2道次轧制后一般要进行中间退火，中间退火的条件为温度为500～700度，时间为0.5～1.5小时，优选条件为温度为600度，时间为一小时。

步骤(2)中所述内径轧制的优选范围为4-6mm。

步骤(3)中旋锻前优选将镍钛记忆合金冷轧管材在800度保温30min。

步骤(3)中通过旋锻加工使管材内径达到所需成品内径尺寸附近，一般使内径尺寸比所需成品内径尺寸大0～0.5mm，可由所加工镍钛合金的加工性能来确定内径加工余量的多少；再通过步骤(4)控制拉拔变形量使得内径达到所需成品内径尺寸的前提下，将外径加工至略大于所需成品外径尺寸(一般比所需成品外径尺寸大0.03～0.2mm)。

本发明的有益效果为：本发明的镍钛记忆合金管坯采用三辊轧制、旋锻、拉拔、矫直等工序，能够制备出内径3mm以下，壁厚1mm-3mm的细径厚壁管材镍钛记忆合金管材。并且该管材具有细小均匀组织和合理的织构组态，具备良好的进行记忆回复性能，适用于细径管路连接用镍钛记忆合金细径管接头的材料制备。

具体实施方式

本发明提供镍钛记忆合金细径厚壁管材制备加工的方法，下面结合具体实施例作进一步详细的说明。

实施例1：

1、首先通过机加工方式制得外径16mm、内径8mm镍钛记忆合金管坯；

2、通过三辊冷轧机多道次轧制将镍钛记忆合金管坯加工至外径10mm、内径5.5mm，轧制工艺参数为：每道次加工率10～15％，每2道次600度一小时中间退火；

3、将镍钛记忆合金冷轧管材在800度保温半小时，然后以道次加工量10～15％进行热旋锻，旋锻至内径为2mm，此时外径为7.5mm；

4、将旋锻制得的镍钛记忆合金管材通过7.3mm，7.0mm，6.8mm，6.55mm四道次冷拉拔，道次变形量分别为6％，10％，7％，5％；获得内径1.9mm，外径6.55mm的镍钛记忆合金管材；

5、将冷拉镍钛记忆合金管材通过热矫直机矫直，外圆磨磨光表面，获得外径6.5mm，内径1.9mm的镍钛记忆合金厚壁细径管材。

实施例2：

1、首先通过挤压方式制得外径30mm、内径15mm镍钛记忆合金管坯；

2、通过三辊冷轧机多道次轧制将镍钛记忆合金管坯加工至外径14mm、内径7mm，轧制工艺参数为：每道次加工率20～25％，每2道次600度一小时中间退火；