純鎳具有優(yōu)異的耐蝕性能,良好的機械性能,高的耐熱性及特殊的電、磁和熱膨脹性能。鎳的強度和塑性都很好,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。
實驗材料為經(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四輥可逆式軋機分別進行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,每個變形量各取縱橫試樣兩根,金相取橫向樣一個。試樣經(jīng)同一熱處理制度處理后,分別進行拉伸性能測試(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)準試樣,在CMT5105電子萬能試驗機上測試室溫拉伸性能,實驗結(jié)果取其平均值。然后,使用Axiovert200mat光學(xué)顯微鏡進行橫向顯微組織觀察。試驗結(jié)果表明:
?。?)純鎳板材抗拉強度隨著冷軋變形量增加變化不明顯,縱向比橫向高約10MPa;屈服強度隨著冷軋變形量的增加持續(xù)增大,冷軋變形量為80%時達到峰值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。
?。?)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是存在許多未閉合的“斷開”晶界,常誤認為是腐蝕程度不夠,比如晶界顯示不完整,其實,這是聚集再結(jié)晶時晶粒長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,冷軋變形量對純鎳板材的顯微組織無明顯影響。