专利名称：一种镍钛记忆合金细径厚壁管加工方法
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4_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:(I)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,夕卜圆磨,得到内径3mm以下,壁厚的成品细径厚壁管材。步骤(I)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⑵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⑵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O 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3_以下,壁厚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。
具体实施例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镍钛记忆合金管还；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、通过三棍冷轧机多道次轧制将镍钛记忆合金管还加工至外径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；3、将镍钛记忆合金冷轧管材在800度保温半小时，然后以道次变形量25 30 %进行热旋锻，旋锻至内径为3.0mm,此时外径为IOmm ；4、将旋锻制得的镍钛记忆合金管材通过9.65mm, 9.3mm, 9.1mm三道次冷拉拔,道次变形量分别为:8%，8%，5% ;获得内径3_，外径9.1mm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
9.0mm,内径3_的镍钛记忆合金厚壁细径管材。实施例3:1、首先通过机加工方式制得外径16_、内径8_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9_、内径4.5mm,轧制工艺参数为:每道次加工率10 13%，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，然后以道次变形量8%进行热旋锻，旋锻至内径为3.1mm,此时外径为6mm ；4、将旋锻制得的镍钛记忆合金管材通过5.7mm, 5.4mm, 5.2mm, 5.05mm四道次冷拉拔，道次变形量分别为:13%，14%，11%，11%;获得内径3mm，外径5.05mm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
5.0mm,内径3_的镍钛记忆合金厚壁细径管材。以上实施例是供理解本发明之用，并非是对本发明的限制，有关领域的技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以做出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种镍钛记忆合金细径厚壁管加工方法，其特征在于:该加工方法包括以下步骤: (1)、通过机加工或热加工方式制得镍钛记忆合金管坯； (2)、采用三辊冷轧技术将管坯轧制至内径3-8mm，道次加工率10%-25% ； (3)、先将步骤(2)得到的镍钛记忆合金管材在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)、经矫直、夕卜圆磨后,制得内径3mm以下、壁厚l_3mm的镍钛记忆合金细径厚壁管材。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:步骤(2)中每经过2道次轧制后要进行中间退火，退火温度为500 700度，时间0.5 1.5小时。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于:步骤(2)中每经过2道次轧制后要进行中间退火，退火温度为600度，时间I小时。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:步骤(3)中旋锻前先将镍钛记忆合金冷轧管材在800度保温30min。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:步骤(2)中采用三辊冷轧技术将管还轧制至内径4_6mm。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:步骤(3)中将内径尺寸加工至比所需成品内径尺寸大O 0.5mm。
7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:步骤(4)中将外径尺寸加工至比所需成品外径尺寸大0.03 0.2mm。
全文摘要
本发明公开了属于材料加工领域的一种镍钛记忆合金细径厚壁管加工方法按实际使用需求制得镍钛记忆合金管坯，按道次加工率10％-25％，采用三辊冷轧手段将内径轧制至3-8mm；然后通过旋锻，以道次变形量不超过30％的加工率进行旋锻，使内径达到最终尺寸附近；再通过拉拔在确保内径达到合适尺寸的前提下，将外径加工至所需尺寸附近，道次变形量为5％-15％；最后通过矫直，外圆磨，得到成品厚壁细径管材。通过本方法可以制得内径3mm以下，壁厚1mm～3mm的细径厚壁镍钛记忆合金管材，并且该方法制备的细径厚壁镍钛记忆合金管材具有合适的组织和轴向织构，特别适合制备高回复性能镍钛记忆合金细径管接头。
文档编号C22F1/10GK103157956SQ201110425619
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者尹向前, 米绪军, 李艳锋, 高宝东, 解浩峰 申请人:北京有色金属研究总院