一种镍合金金属纤维的制造方法

申请号 CN201510867539.1 申请日 2015-12-01 公开(公告)号 CN106811586A 公开(公告)日 2017-06-09
申请人 河北小蜜蜂工具集团有限公司; 发明人 曹雄志; 王明智; 刘小圈; 李亮; 栗新艳; 魏娅婷; 张乐;
摘要 本 发明 公开了一种镍 铁 合金 金属 纤维 制造方法,规格在φ8μm—φ30μm,具体涉及 金属加工 制造领域。本发明包括 拉拔 丝、 热处理 、 电解 除 铜 和防 氧 化处理等工艺。本发明采用镍铁合金微丝集束冷减径拉拔技术的金属纤维可达φ8μm,具有丝径均匀、可连续生产、成本低、效率高等优点;采用气体保护进行热处理降低复合线内应 力 以及防止复合线氧化、增 碳 ,稳定纤维 磁性 能;采用电解液中加入铜离子络合剂、基体缓蚀剂,在加快除铜过程同时解决了基体氧化被电化学 腐蚀 问题;采用溶胶一凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆,并对纤维进行 钝化 ,以达到长期保存和使用的目的。
权利要求

1.一种镍合金金属纤维的制造方法,主要步骤包括拉拔丝、热处理电解、防化处理,其特征在于:
(1)将镍铁合金金属微丝按所需求的厚度铜,然后根据工艺所需长度和芯数绕线成束,穿入工艺管进行拉拔压实为复合丝;
(2)将压实的复合丝在工艺要求的温度850℃~890℃和牵引复合丝速度9~10m/min的热处理炉内进行热处理;
(3)将复合丝再进行拉拔与步骤(2)的热处理环节,反复进行直至达到工艺要求的定径尺寸;
(4)将拉拔好后的复合丝在温度500—550℃的热处理炉内保温40min,随后热处理炉冷却到室温出炉;
(5)将步骤(4)处理好的复合丝进行电解除铜;
(6)将电解除铜后的镍铁合金金属纤维进行防护处理并烘干,即可包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种镍铁合金金属纤维的制造方法,其特征在于:所述的步骤(2)、(3)和(4)均在气体的保护下进行。
3.根据权利要求1所述的一种镍铁合金金属纤维的制造方法,其特征在于:经过第一次拉拔丝与热处理后,再将复合丝反复进行拉拔与步骤(2)的热处理环节直至达到工艺要求的定径尺寸2mm-2.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种镍铁合金金属纤维的制造方法,其特征在于:所述的电解除铜过程中的电解液加入铜离子络合剂和基体缓蚀剂。
5.根据权利要求4所述的一种镍铁合金金属纤维的制造方法,其特征在于:所述的铜离子络合剂为柠檬酸钠;所述的基体缓蚀剂为Na2SnO3和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种镍铁合金金属纤维的制造方法,其特征在于:步骤(6)所述的防护处理为采用溶胶—凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆防护性转化膜对其进行钝化
7.根据权利要求6所述的一种镍铁合金金属纤维的制造方法,其特征在于:所述的防护性转化膜的成分包括氯化铬、硫酸镍和丙二酸

说明书全文

一种镍合金金属纤维的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及金属加工制造领域,尤其是对φ8μm—φ30μm镍铁合金金属纤维制造方法。

背景技术

[0002] 镍铁合金金属纤维及其制品是新型工业材料,是现代科学的一个新的重要领域。镍铁合金金属纤维具有良好的导电性、导热性、耐磨性以及强度高、模量高等优点,因此可广泛应用于纺织制品、过滤材料和镍铁合金金属纤维增强复合材料;还可作为吸收剂,镍铁合金金属纤维同传统吸波材料相比,具有吸波能强、较宽的吸收频带等优点;与其它磁记录介质相比,镍铁合金金属纤维介质的磁感应强度和矫顽力都较高,并且有高的灵敏度和分辨率;同时,镍铁合金金属纤维制造的非织造布厚度能达到0.1mm,可以减轻军事隐身技术设施的重量,装备后的复合式雷达其整体性能可以得到很大提高;制造的扫雷器、军用指挥帐篷等,其使用寿命长,设施的反射率、磁导率等技术性能也得到很大提高。
[0003] 镍铁合金金属纤维的制造难度高、耐腐蚀性能差是影响其应用的一个重要原因。镍铁合金金属纤维的长远全面的发展首先要克服这一缺陷

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种采用微丝集束冷减径拉拔、基体缓蚀剂电解、溶胶一凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆技术,生产丝径均匀、成本低、效率较高的镍铁合金金属纤维的制造方法。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种镍铁合金金属纤维的制造方法,主要步骤包括拉拔丝、热处理、电解除铜、防化处理,其特征在于:
[0006] (1)将镍铁合金金属微丝按所需求的厚度铜,然后根据工艺所需长度和芯数绕线成束,穿入工艺管进行拉拔压实为复合丝;
[0007] (2)将压实的复合丝在工艺要求的温度850℃~890℃和牵引复合丝速度9~10m/min的热处理炉内进行热处理;
[0008] (3)将复合丝再进行拉拔与步骤(2)的热处理环节,反复进行直至达到工艺要求的定径尺寸;
[0009] (4)将拉拔好后的复合丝在温度500—550℃的热处理炉内保温40min,随后热处理炉冷却到室温出炉;
[0010] (5)将步骤(4)处理好的复合丝进行电解除铜;
[0011] (6)将电解除铜后的镍铁合金金属纤维进行防护处理并烘干,即可包装入库。
[0012] 进一步的技术方案在于,所述的步骤(2)、(3)和(4)均在的保护下进行。
[0013] 进一步的技术方案在于,经过第一次拉拔丝与热处理后,再将复合丝反复进行拉拔与步骤(2)的热处理环节直至达到工艺要求的定径尺寸2mm-2.5mm。
[0014] 进一步的技术方案在于,所述的电解除铜过程中的电解液加入铜离子络合剂和基体缓蚀剂。
[0015] 进一步的技术方案在于,所述的铜离子络合剂为柠檬酸钠;所述的基体缓蚀剂为Na2SnO3和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种的混合物。
[0016] 进一步的技术方案在于,步骤(6)所述的防护处理为采用溶胶—凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆防护性转化膜对其进行钝化
[0017] 进一步的技术方案还在于,所述的防护性转化膜的成分包括氯化铬、硫酸镍和丙二酸
[0018] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明采用镍铁合金微丝集束冷减径拉拔技术的金属纤维可达φ8μm,具有丝径均匀、可连续生产、成本低、效率高等优点;采用气体保护进行热处理降低复合线内应力以及防止复合线氧化、增,稳定纤维磁性能;采用电解液中加入铜离子络合剂、基体缓蚀剂,在加快除铜过程同时解决了基体氧化被电化学腐蚀问题;采用溶胶一凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆,并对纤维进行钝化,以达到长期保存和使用的目的。

具体实施方式

[0019] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0021] 本发明所述的镍铁合金金属纤维的制造方法,主要包括拉拔丝、热处理、电解除铜、防氧化处理等步骤,具体步骤如下:
[0022] (1)将镍铁合金金属微丝按所需求的厚度镀铜,然后根据工艺所需长度和芯数绕线成束,穿入工艺管进行拉拔压实;
[0023] 主要包括:将复合线头从放线处依次通过清洗、预镀、钝化等处理,选取铜管,再将铜管进丝处用圆棒放大后穿入吊紧丝中,然后将钢丝用装管夹具拧紧,装好的丝头用钢丝从中心穿进钢管结紧后,尾丝扎紧;将已装好管的铜管进行缩管打头,把打头完毕的铜管穿过规定的模子并将一端夹紧开始拉拔、拉丝以致压实复合丝;
[0024] (2)将压实的复合丝在工艺要求的温度850℃~890℃和牵引复合丝速度9~10m/min的热处理炉内进行热处理;
[0025] 主要包括:可采用分解炉依次打开氨气通气冷却、固定限位螺栓后开始在热处理炉内退火,退火结束再进行降温,然后关闭管道炉;
[0026] 热处理炉作用对复合丝进行热处理,目的是降低复合丝硬度,改善加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷,氨分解炉将氨进行分解,可以得到含H2和N2的氢氮用于复合丝退火保护气体,使复合丝不与氧气接触发生氧化反应。
[0027] (3)将复合丝再进行拉拔与步骤(2)的热处理环节,反复进行直至达到工艺要求的定径尺寸;
[0028] 主要包括:将复合线按照步骤(1)与(2)分别叙述的拉拔与退火步骤的反复进行,达到工艺要求的定径尺寸;
[0029] 其中,经过第一次拉拔丝与热处理后,再将复合丝反复进行拉拔与步骤(2)的热处理环节直至达到工艺要求的定径尺寸2mm-2.5mm。
[0030] (4)将拉拔好后的复合丝在温度500—550℃的热处理炉内保温40min,随后热处理炉冷却到室温出炉;
[0031] 主要包括:可将复合复合线从井式炉的炉底自下而上排列好,盖紧炉盖后抽净空气并通入氨气,接水管后进行加热,最后待炉温降至可取温度;可采用氨分解炉依次打开氨气通气阀、冷却水、固定限位螺栓后开始退火,退火结束再进行降温,然后关闭管道炉;
[0032] 热处理炉作用对复合丝进行热处理,目的是降低复合丝硬度,改善加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷,氨分解炉将氨进行分解,可以得到含H2和N2的氢氮用于复合丝退火保护气体,使复合丝不与氧气接触发生氧化反应。
[0033] (5)将步骤(4)处理好的复合丝进行电解剥离除铜;
[0034] 主要包括:将复合线头与塑料线经缠绕从模孔中穿过,开机进行绕线、扎紧,电解待金属复合丝表面镀层溶解并露出纤维,直至镀层全部溶解不反应为止,在声波中用蒸馏水清洗;
[0035] 电解除铜过程中的电解液加入铜离子络合剂和基体缓蚀剂;
[0036] 铜离子络合剂为柠檬酸钠;所述的基体缓蚀剂为Na2SnO3和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种的混合物;
[0037] (6)将除铜后镍铁合金金属纤维进行防护处理,将防护处理好的纤维烘干,即可包装入库;
[0038] 主要包括:防护处理为采用溶胶—凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆防护性转化膜对其进行钝化;烘干后的复合线进行称重并包装塑料袋再入库。
[0039] 防护性转化膜的成分包括氯化铬、硫酸镍和丙二酸。
[0040] 步骤(2)、(3)和(4)均在气体的保护下进行。
[0041] 本发明采用镍铁合金微丝集束冷减径拉拔技术的金属纤维可达φ8μm,具有丝径均匀、可连续生产、成本低、效率高等优点;采用气体保护进行热处理降低复合线内应力以及防止复合线氧化、增碳,稳定纤维磁性能;采用电解液中加入铜离子络合剂、基体缓蚀剂,在加快除铜过程同时解决了基体氧化被电化学腐蚀问题;采用溶胶一凝胶法在镍铁合金金属纤维表面涂覆,并对纤维进行钝化,以达到长期保存和使用的目的。
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