一种冷拉拔制备CuZnAl或CuZn合金连续纤维的方法

摘要

一种冷拉拔制备CuZnAl或CuZn合金连续纤维的方法，涉及一种合金纤维的制备方法。本发明要解CuZnAl或CuZn合金屈服强度较低及其细小纤维的制备难度大问题。本发明方法：一、制备原始铸锭；二、原始铸锭热挤压成棒材；三、棒材腐蚀；四、冷拉拔；五、制备目标直径的合金纤维；六、冷拉拔后合金纤维退火。本发明实现在室温条件下CuZnAl或CuZn合金连续纤维屈服强度低，影响形状记忆、超弹性和阻尼特性的问题，并且本发明利用冷拉拔方法，将粗棒材冷拉拔成为直径为几十到几百微米连续CuZnAl或CuZn合金纤维，解决了制备直径均匀、纤维细小的CuZnAl或CuZn合金连续纤维难度大的问题。本发明方法适用于制备CuZnAl或CuZn合金连续纤维。

主权项

一种冷拉拔制备CuZnAl或CuZn合金连续纤维的方法，其特征在于该方法按以下步骤实现：一、制备原始铸锭按分子式Cu_xZn_yAl_z或Cu_xZn_y中各元素质量分数，称取纯铜、锌和铝并混合，或称取纯铜、锌并混合，混合后放入内径为7～8mm，且一端密封的石英管中，将石英管内压力降低至3×10^‑2～5×10^‑2Pa后，将石英管的未密封一端封闭，然后将封闭后的石英管竖直放入电阻炉内，将空气电阻炉加热到1240～1260℃并保温40～60min，完成后取出石英管并置于室温水中，敲碎石英管后得到直径7～8mm的原始铸锭；二、原始铸锭热挤压成棒材将步骤一得到的原始铸锭密封于内径为8.0～10.0mm且一端密封的石英管中，将石英管内压力降低至3×10^‑2～5×10^‑2Pa后，将石英管的未密封一端封闭，然后将石英管加热到840～860℃并保温15～20h，完成后取出并置于室温水中，敲碎石英管取出铸锭，将铸锭表面涂覆玻璃润滑剂后放入电阻炉中，升温到780～820℃，保温1.0～1.5h，取出后置于预先加热到500～550℃的挤压模具中挤出成直径为2.7～3.0mm的棒材，然后置于空气中冷却到室温；三、棒材腐蚀将步骤二得到的直径2.7～3.0mm的棒材一端浸入硝酸水溶液中，至被腐蚀的棒材一端可以穿过冷拉拔模具，未腐蚀部分不能穿过冷拉拔模具；腐蚀后用水冲洗，烘干；四、冷拉拔将步骤三腐蚀后的棒材安装在冷拉拔装置上，在冷拉拔模具内表面涂覆肥皂水作为润滑剂，以10～15mm/min的拉拔速度进行一次冷拉拔；五、重复步骤三和四的操作，依次按2.7mm、2.4mm、2.1mm、1.85mm、1.60mm、1.45mm、1.30mm、1.20mm、1.10mm、1.00mm、0.90mm、0.80mm、0.72mm、0.66mm、0.60mm、0.55mm、0.50mm、0.45mm、0.41mm、0.37mm、0.34mm、0.31mm、0.29mm、0.27mm、0.25mm、0.23mm、0.21mm、0.19mm、0.16mm、0.13mm、0.11mm和0.10mm的模具出口尺寸顺序更换模具，至得到目标直径的合金纤维；其中，每两次冷拉拔后将棒材放入一端开口的石英玻璃管内，再把玻璃管放进入500～550℃的热处理炉中，保温8～12min，保温结束后取出石英玻璃管冷却到室温；六、冷拉拔后合金纤维退火将步骤五得到的合金纤维放入一端开口的石英玻璃管内，再把玻璃管依次放入500℃、600℃、700℃、800℃和900℃的热处理炉内，并分别保温5min，保温结束后将石英管取出空冷到室温，即完成。