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镍-铬系Ni80Cr20合金组织为铬固溶于镍基体形成的单相奥氏体组织,具有较好的室温塑性和良好的高温强度,可以适应复杂的冷弯曲变形,变形时不用预热也不会产生裂纹,利用冷拉拔法制备直径在20μm的超细Ni80Cr20合金丝是制作Z箍缩负载丝阵的理想材料,也是激光聚变冷冻靶微加热元件。本文通过室温冷拉拔和高温退火相结合的工艺,研究了Ni80Cr20合金丝的成形工艺特点。 对超细Ni80Cr20合金丝的冷拉拔制备影响因素进行实验研究,分析了烧头溶液对穿模的影响及拉拔速度、变形量对合金丝力学性能的影响。试验结果表明:烧头溶液选取HCl且浓度为0.05mol/L,烧头时间3s的丝最适合穿模;拉拔速度对丝材力学性能的影响是由应变速率和变形热两个矛盾的方面共同决定的,在10m/min的拉拔速度下,丝材尺寸精准且可具有较好的塑性;随着冷变形量的增加,合金丝的断裂强度显著提高,延伸率很快下降。 开展特定直径超细Ni80Cr20合金丝的冷拉拔制备研究,并通过SEM,XRD,TEM,激光测径仪和金属丝强力仪等对超细合金丝进行了表征。研究结果表明:采用冷拉拔法可成功制备出直径在20μm~25μm且长度大于1000m的超细镍铬合金丝,丝材表面光质量好,尺寸精准;物相分析表明拉拔后合金丝无杂质相生成,且晶粒尺寸减小,在拉拔状态下存在丝织构;采用透射电子显微镜对样品形貌、粒度进行分析,可以看出经冷拉后的Ni80Cr20合金丝是一个多晶结构,晶粒尺寸均匀细小,平均晶粒尺寸约20nm,有孪晶的存在;电阻实验验证,得出镍铬丝电阻率为1.06×10-6Ω·m;通过热分析得出Ni80Cr20合金丝的再结晶温度约在915℃。 研究Ni80Cr20合金丝的最佳退火工艺,罩式炉退火得到的退火丝材在退火温度大于800℃时从扫描图片上可以看出明显的氧化现象,随退火温度升高,晶粒尺寸逐渐增大,在大于600℃退火时可消除原始丝材的择优取向。氮气退火丝的性能优于真空退火丝。单丝连续退火得到的退火丝表面光亮,850℃退火丝材卷曲现象消失,表面氧含量较低,丝材软化。因此,我们可得到的的最佳退火工艺为使用单丝连续退火,退火温度为850℃,退火气氛为氮气。