AgNi20纤维复合材料触点制备过程中的塑性变形.pdfVIP

第39卷 第lO期 稀有金属材料与工程 、，oI．39．NO．10 20lO年 10月 RAREMETALMArERlAl，SANDENG腿ERING 0ctober20lO Ag小i20纤维复合材料触点制备过程中 的塑性变形 管伟明1，一，张昆华2，郭俊梅2 (1．中南大学。湖南长沙410083) (2．昆明贵金属研究所，云南昆明650106) 摘要：以大变形Ag，Ni20纤维复合材料触点为实验样品，以扫描电镜等为分析手段，根据触点内部纤维组织的变形 和分布情况，通过建立5区域应力应变模型，研究大变形金属纤维复合材料触点制备中的塑性问题。结果表明，触点 在制备过程中存在压缩和拉伸两种变形，位于钉头与钉角处的第3区和钉头表面的第l区应力应变最集中，为拉伸变 形，平均变形量在80％，是裂纹容易产生的地方。材料塑性应满足这两个区域的塑性拉伸变形要求，才能制备出高质 量的触点。 关键词：复合材料；A洲i纤维；大变形；触点；应力应变 中图法分类号：TB331 文献标识码：A 文章编号：l002．185x(2010)lO．1745．04 电触点是电器中起到电流接通、断开的关键部 情况，通过数据分析，力求用实验来反映冷冲压制备 触点过程中材料的真实塑性变形行为，为其他材料触 件，主要由Cu基、Ag基、Au基以及其他贵金属基 电接触材料制各而成Il-l们，冷冲压成形工艺是目前制点成形工艺的制定提供参考。 备电触点的主要工艺111J。在冲压过程中，由于电接触 1 实验 材料承受巨大而复杂的塑性变形，塑性较低的电接触 材料往往在冲压成形时会出现开裂现象【l21，导致成 mm 采用纯度大于99．99％的Ag和Ni制备成西80 形后的电触点失效。因此，对冷冲压变形机制的研究 mm的线坯， 的Ag／Ni20复合锭坯，经过热挤压成咖8 就成为电触点制备过程中十分重要的课题。 多道次拉拔到西1．35mm。通过热处理调整丝材硬度， 电接触材料在冷冲压成形时，材料所承受的应 在FYl6型自动触点机上冲压成形，触点的尺寸为 中3．Ommx0．7 mm×1．8 力、表现出的应变行为都十分复杂。国外一些研究结 mm(JR6)+西1．5 mm，脱模角 mm。 果表明【13’14】：在冲压剪切形变区发现有相转变【14】、有萨110，表面弧度R=6 杂质造成的裂纹形核【l3】等。但对于最根本的原因， 在扫描电镜下观察触点纵向剖面金相组织。通过 电接触材料在冷冲压成形状态下所表现出的应力应 计算触点纵向剖面不同位置金属纤维的厚度变化，得 变特性的系统研究较少，国内外曾采用有限元方法对 出触点中不同位置金属的变形量。通过计算触点中金 其进行研究，但数值模拟的方法距离实际状态有一定 属纤维的密度，得出应力分布情况。通过计算金属纤 的差距，甚至会产生一些不准确的结论。vincent【14】维的直径变化情况，区分金属纤维材料所受的应力状 等人采用的DYNA2D有限元分析法结合显微硬度测况、各区域材料的变形量。 量法，通过测量触点中晶粒尺寸和晶粒硬度变