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冷軋變形量對(duì)純鎳板材力學(xué)性能和顯微組織的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2015-08-18
采用不同冷軋變形量軋制純鎳板材，經(jīng)熱處理后，分析研究了不同冷軋變形量對(duì)純鎳板材力學(xué)性能和顯微組織的影響規(guī)律，為純鎳板材壓力加工工藝提供有益參考。
純鎳具有優(yōu)異的耐蝕性能，良好的機(jī)械性能，高的耐熱性及特殊的電、磁和熱膨脹性能。鎳的強(qiáng)度和塑性都很好，在冷、熱狀態(tài)下具有良好壓力加工性能。鎳的化學(xué)穩(wěn)定性高，是耐蝕性最好的金屬之一。鎳還具有良好的抗氧化性，在空氣中，鎳表面形成NiO薄膜，可阻止進(jìn)一步氧化。所以，鎳的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了從民用產(chǎn)品到航空航天、導(dǎo)彈、潛艇、原子能反應(yīng)堆等各個(gè)行業(yè)，是一種不可缺少的重要金屬。
科研人員采用不同冷軋變形量軋制純鎳板材，經(jīng)熱處理后，分析研究了不同冷軋變形量對(duì)純鎳板材力學(xué)性能和顯微組織的影響規(guī)律，為純鎳板材壓力加工工藝提供有益參考。
實(shí)驗(yàn)材料為經(jīng)表面酸洗的純鎳板材一張，尺寸規(guī)格為5.0×800×1000mm，通過1200mm四輥可逆式軋機(jī)分別進(jìn)行10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%和80%冷軋變形后取樣。試樣制備為拉伸試樣，每個(gè)變形量各取縱橫試樣兩根，金相取橫向樣一個(gè)。試樣經(jīng)同一熱處理制度處理后，分別進(jìn)行拉伸性能測(cè)試（標(biāo)距選d0=12.5mm）和顯微組織觀察。熱處理制度為650℃/1h，冷卻方式為空冷。將拉伸試樣加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，在CMT5105電子萬能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試室溫拉伸性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取其平均值。然后，使用Axiovert200mat光學(xué)顯微鏡進(jìn)行橫向顯微組織觀察。試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）純鎳板材抗拉強(qiáng)度隨著冷軋變形量增加變化不明顯，縱向比橫向高約10MPa；屈服強(qiáng)度隨著冷軋變形量的增加持續(xù)增大，冷軋變形量為80%時(shí)達(dá)到峰值139MPa，縱向比橫向略高；延伸率隨著冷軋變形量的增加變化不明顯，在50.0%左右波動(dòng)。
（2）冷加工后經(jīng)完全退火的鎳板顯微組織和大多數(shù)面心立方金屬完全再結(jié)晶組織一樣，具有多邊形的晶粒，晶界較平直，晶內(nèi)有大量退火孿晶。退火組織中存在大最孿晶是必然的，并非取樣、制備金相試樣造成的假象。鎳退火顯微組織的另一特點(diǎn)是存在許多未閉合的“斷開”晶界，常誤認(rèn)為是腐蝕程度不夠，比如晶界顯示不完整，其實(shí)，這是聚集再結(jié)晶時(shí)晶粒長(zhǎng)大的早期階段在一定溫度范圍內(nèi)形成的“懸掛界面”。從再結(jié)晶熱處理后的顯微組織可以看出，冷軋變形量對(duì)純鎳板材的顯微組織無明顯影響。