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奥氏体不锈钢纤维特性研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-28  浏览次数:15 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网市民报道:可见在不同的阶段摩擦系数的变化有明显区别。研究表明在第一稳定阶段微动摩擦副之间发生轻微的滑移,但

  中华不锈钢网市民报道:可见在不同的阶段摩擦系数的变化有明显区别。研究表明在第一稳定阶段微动摩擦副之间发生轻微的滑移,但接触状态以粘滞为主在第二过渡阶段和22微动损伤速率用单位微动行程内材料的平均质量损失来表示微动损伤速率,其表达式如下:2时间段内的微动循环周次;K为T1~T2时间段内材料的平均损伤速率。

  可以看出,材料微动损伤速率表现出较大差异。在OA段即微动初期,微动损伤速率急剧上升;在AB段,材料的微动损伤速率先有所降低,然后随微动循环周次的增大而快速升高,表明随微动过程的进行发生微动损伤积累,并造成损伤机制发生转变;在BC段,材料的微动损伤速率逐渐下降并最终到达平缓变化状态。

  金属纤维不但具有金属材料本身固有的良好性能,还有着显著的物理力学性能纤维化过程使其内部结构、磁性、电阻率及表面性能发生了显著的变化,从传统材料发展成为新材料而身价倍增由于具有耐高温、耐腐蚀柔韧性和可纺性,被广泛用作金属纤维织物和混纺织物高精度过滤毡、导电塑料、屏蔽吸音材料、电池电极材料、纤维增强材料、防护材料等领域但由于人们对金属纤维性能特点了解甚少,某种程度上也限制了发展速度。金属纤维制备工艺特殊,拉拔、热处理过程的任何参数变化都对纤维质量产生影响,使性能发生变化,影响到应用效果。本文通过对各种丝径的奥氏体不锈钢纤维的X射线衍射(XRD)分析及电阻率磁感应强度及表面摩擦系数测试探索加工热处理对性能影响规律获得了一些纤维性能和传统金属性能差异的结果,为改进制备工艺,提高纤维制品质量,特别是纤维毡铺制的均匀性,开发金属纤维的应用领域提供了理论依据2试验样品及试验方法2.1试验样品20,12,8,4Mm等不同丝径的316L和316不锈钢纤维束,20m和12m粉末状短纤维,以及经退火处理的12,4m不锈钢纤维样品,还采用0.7mm的不锈钢丝,镍基体,铜基体等。非金属纤维包括棉纤维羊毛纤维等2.2试验方法纤维电阻测试采用四引线法、仪器为120恒流源和181毫微伏计,样品制备如所示纤维磁性测试采用VSM7300振动样品磁强计纤维相分析采用日本D/MAX-3CX射线衍射仪纤维表面摩擦系数测试采用绞盘法,仪器为Y151短纤维摩擦测试仪。

  不锈钢纤维磁性变化对各种丝径不锈钢纤维进行磁性测试,并以无磁性的铜基体和有磁性的镍基体作参照,结果如和所示7mm的316L不锈钢丝,无明显磁性变化,呈现顺磁性而这种奥氏体的材料在纤维态时呈现部分铁磁性,从25m纤维到8m纤维,随着丝6期奚正平等:奥氏体不锈钢纤维特性研究径变小磁性增大,其中m纤维磁性比20m和12m纤维的高出5倍左右。但总的来说,纯奥氏体相组织纤维磁性较弱而具有马氏体相变的纤维呈现很强的磁性,其强度超过镍基体,如所示。而经退火处理可以使纯奥氏体相的不锈钢纤维磁性减弱或消失4m纤维磁性小于8m纤维磁性,可能是退火次数增加影响的结果这种弱磁性产生的原因,可能是加工过程中由应力诱发的马氏体相变。由于加工温度较高和变形量较大,已具有了诱发马氏体相变的趋势3.2不锈钢纤维电性能变化各种金属材料的制备和使用都必须了解其电学性能金属纤维在导电塑料和导电织物等方面的应用都是以电学性能为特点的测试了25,12,6,4/m4种不同丝径纤维束的电阻率变化曲线(如所示)对于316L不锈钢纤维而言,电性能变化很复杂,涉及到物理学和冶金学等问题,包括固溶体内相转变、晶体有序无序转化磁性转变等这些变化对电阻率影响很大121,测试结果显示,由0.7mm的不锈钢丝减径到12/m的纤维,随着丝径变小,电阻率略有增加,而当纤维丝径小于6/m时,电阻率明显增大在相组织相同、测试条件一致的情况下,由纤维丝径变化引起的电性能变化的主要原因现还无法定论。

  不锈钢纤维的XRD分析所示各种纤维为纯奥氏体相,其中曲线1,2所示为0.7mm316L和316不锈钢丝相谱图。曲线3,4,3个晶面衍射强度有变化,其中(111)晶面波峰加宽,高度下降,说明晶体具有明显的取向性和织构现象这种可见,纤维丝径越粗,表面摩擦系数愈小;纤维愈细,表面摩擦系数愈大而摩擦系数大小,与铺毡均匀性有直接对应关系,影响其均匀性表面摩擦系数小的纤维,易铺制均匀,主要是纤维在气流作用下,易分散为单根纤维状态而摩擦系数大的纤维,在气研究纤维表面状态及摩擦系数,对于采用无纺技术铺制不锈钢纤维毡,表征纤维的可纺性是很重要的从纺织技术上讲,纤维的可纺性取决于纤维细度、长度及表面状态传统的纺织技术是铺制棉、毛化纤等非金属纤维,而金属纤维本身由于力学性能、强度柔韧性等发生了根本变化,具有了一定的可纺性。

  中华不锈钢网市民报道:但由于金属纤维与棉、毛、化纤等表面状态的差异,不同丝径纤维表面状态的差异,都将影响到铺毡均匀性效果丝径的不锈钢纤维e表面摩擦系数如图ishinf作用间互相缠绕难分散为单纤维状态,4Mm的不锈钢纤维及0.7mm丝径的不锈钢中都不同程度地存在,尤其以25m纤维为著。但当纤维在850C退火后,纤维晶体取向性减弱,如曲线8所示。随着纤维变细,加工过程中退火次数增加,晶体取向性趋势减弱20Mm和12m不锈钢粉末状态纤维的XRD分析结果如中曲线5,7所示,呈现较典型的~C奥氏体组织无明显织构现象但由于纤维拉拔过程宏观应力作用,引起峰位向小角度有一定偏移。由于晶粒细化和微观应力作用,使波峰加宽所示为出现马氏体相变不锈钢纤维的XRD结果,测试样品为12m的纤维束强磁性原因主要是由马氏体相变引起的。奥氏体不锈钢纤维的马氏体相变过程是一个复杂的课题,本身无化学成份变化,是一种无扩散的相变其相变途径很多,目前还难以作出肯定的结论,可能与纤维拉拔工艺退火温度,淬火速度有关。但主要取决于不锈钢奥氏体成份应变温度及应变速度含有马氏体的不锈钢纤维强度和硬度增加,但耐腐蚀性能不如奥氏体不锈钢纤维,因此,是选择含有马氏体相的不锈钢纤维还是奥氏体不锈钢纤维,应根据使用要求决定。

  纤维表面摩擦系数判定金属纤维质量的标准为断裂强度延伸率、但无法表征表面特性,而纤维表面性能与制品的质量密切相关。

  形成纤维束或结团结球现象从纤维种类上比较,不锈钢纤维较棉纤维,羊毛纤维表面摩擦系数大而难铺制而镍纤维与其相当,因此,镍纤维是比较容易铺制均匀的。可见,不锈钢纤维与非金属纤维表面性能不同,若采用相同铺制工艺是不合理的,不能完全套用棉毛纤维的工艺来处理不锈钢纤维因此,降低不锈钢纤维的表面摩擦系数,是提高纤维制品的质量关键,是实现金属材料学与纺织学结合的有效途径4结论弱磁性的316L不锈钢纤维组织中无明显马氏体相变,但有诱发相变的趋势。

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