Page 68 - 理化检验-物理分册2018年第十一期

施小立, 等: 镍钛丝断裂原因分析

断裂 [ ４ ] . 现场观察到模棒有不同程度的锈蚀.由于模棒锈
２．２ 应力腐蚀开裂的应力来源( 内因) 蚀, 导致编织的镍钛丝存在不同程度的污染, 在热处
对产品生产过程进行分析, 在编织波峰或波谷 理定型后产品清洗时未能完全清洗消除锈蚀污染.
区域时, 采用边加热、 边编织的方式, 用热风枪消除 在包膜热定型过程中, 由于热缩管中含有溴元素, 高
波峰应力, 但在编织小波峰或小波谷时, 由于模具限 温汽化后, 与产品表面附着的锈蚀物质共同形成了
制, 加热效果稍差, 无法很好地实现边加热、 边编织 复合的腐蚀介质.
来消除应力, 导致小波峰或小波谷附近( 即断裂镍钛 ２．４ 模拟 HBr应力腐蚀试验
丝腐蚀坑分布区域) 处于热应力分界处, 存在较大的 众所周知, HF 对镍钛丝有强烈的腐蚀作用 [ ５ ] ,
残余拉应力. 为探索 HBr对镍钛丝的影响, 模拟应力腐蚀环境进
２．３ 应力腐蚀开裂的介质来源( 外因) 行以下试验: 人为制造镍钛丝中存在的拉应力, 然后
该批断丝产品为 ８－１０ 月份生产, 该时间段为 将镍钛丝放置于 HBr溶液中 １h , 取出放置 ４h 后
海洋性气候, 环境湿度较高, 金属编织模具易生锈, 掰断, 对断口进行微观观察, 结果如图 ９ 所示.

图 ９ 镍钛丝 HBr应力腐蚀试验后断口微观形貌
Fi g 敭９ Fracturesurfacemicromor p holo gy ofthenickeltitaniumwireafterHBrstresscorrosiontest
a corrosionp itsincracksourcezone b corrosionp itsinthefracturesurface
c flatteneddim p lesinp ro p a g ationzoneandtransientfracturezone
通过该试验发现, HBr对镍钛丝也有应力腐蚀 期清洗编织模棒表面的锈蚀物质, 以防止腐蚀介质
作用, 其断口微观形貌与断丝产品的断口微观形貌 的引入.
基本相似, 证明了该批产品是在含溴的化合物介质 参考文献:
环境中, 在小波峰或波谷存在应力的区域发生了应
力腐蚀开裂. [ １ ] 廖景娱 ． 金属构件失效分析[ M ] ． 北京: 化学工业出版
社, ２００３．
３ 结论及建议 [ ２ ] 费勤勇, 李晓玲, 江俊灵, 等 ． 注水阀弹簧断裂原因分

在编织加工过程中, 镍钛丝的应力未得到很好 析[ J ] ． 理化检验( 物理分册), ２００７ , ４３ ( １２ ): ４８Ｇ５０．
[ ３ ] 李晓玲, 董毅, 董霞, 等 ． 高 压 釜 密 封 环 断 裂 分 析[ J ] ．
的消除, 加之编织模棒和热缩管引入了腐蚀介质, 二
理化检验( 物理分册), １９９４ , ３０ ( ５ ): ５０Ｇ５２．
者共同作用导致该镍钛植入器械里的镍钛丝发生了
[ ４ ] 钟群鹏, 赵子华 ． 断口学[ M ] ． 北京: 高等教育出版社,
应力腐蚀断裂.
２００６．
建议将编织模棒的小波峰设计成大波峰, 在生
[ ５ ] 郑玉峰 ． 生物医用镍钛合金[ M ] ． 北京: 科学出版社,
产过程中能更好地消除应力; 及时烘干编织模棒, 定
２００４．

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