1、鎳鈦形狀記憶合金(以下稱為鎳鈦合金)由于具有較低的彈性模量、形狀記憶效應(yīng)、超彈性、抗腐蝕性以及生物相容性而在航天、工程以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。鎳鈦合金管可以制成醫(yī)療器械(如支架、探針和導(dǎo)管等)植入體內(nèi)，為減少或避免其在體內(nèi)斷裂，需要提高其力學(xué)性能。等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAE)能夠同時(shí)改善材料的塑性和韌性，其主要手段就是利用剪切力細(xì)化晶粒。很多學(xué)者利用等通道轉(zhuǎn)角擠壓用于改善塊狀材料的力學(xué)性能，鮮有用于加工管狀材料。本文為提高鎳鈦合金管

2、的力學(xué)性能，嘗試?yán)玫韧ǖ擂D(zhuǎn)角擠壓工藝對(duì)其進(jìn)行加工。
　　 對(duì)近等原子比的鎳鈦合金圓柱體試樣(直徑D=4mm，高度H=6mm)進(jìn)行不同溫度、不同應(yīng)變速率的熱壓縮實(shí)驗(yàn)，應(yīng)變速率為0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1和1s-1，溫度為500℃、600℃、700℃、800℃、900℃和1000℃。由分析真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線和顯微組織得知，溫度越低或應(yīng)變速率越大，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶越少，熱壓縮實(shí)驗(yàn)也為等通道轉(zhuǎn)角擠壓模擬提供了材料模型。由

3、于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶降低材料的力學(xué)性能，為減少動(dòng)態(tài)再結(jié)晶從而確定了等通道轉(zhuǎn)角擠壓的溫度為500℃。
　　 擠壓模具是等通道轉(zhuǎn)角擠壓能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，而設(shè)計(jì)擠壓模具的關(guān)鍵就是計(jì)算擠壓力。利用畢大森擠壓模型計(jì)算的擠壓力為115227N，利用Luri擠壓模型計(jì)算的擠壓力為86907N。雖然擠壓力越大，試樣越易于通過通道發(fā)生剪切變形，但我們現(xiàn)有的設(shè)備高溫最大載荷為100000N，所以我們選用Luri模型，在兩通道轉(zhuǎn)彎處設(shè)置圓弧還能夠減少了試樣

4、和模具的磨損。
　　 等通道轉(zhuǎn)角擠壓的變形體由四部分組成：外套、堵頭、芯和鎳鈦合金管，邊界條件復(fù)雜。采用剛粘塑性有限元法模擬基于復(fù)雜邊界條件的等通道轉(zhuǎn)角擠壓。分析了整體變形體和鎳鈦合金管的載荷曲線、速度場(chǎng)、等效應(yīng)變以及等效應(yīng)力分布規(guī)律，揭示了不同摩擦系數(shù)(0.12、0.25和0.3)、不同內(nèi)角(90°、120°和135°)、不同內(nèi)弧半徑(0.5mm、1mm和2.5mm)以及不同外弧半徑(2mm、3.2mm和3.8mm)對(duì)鎳鈦合金

5、管載荷、速度場(chǎng)、等效應(yīng)變和等效應(yīng)力分布的影響。由于邊界條件復(fù)雜，各接觸面受力不均勻，整體變形體和鎳鈦合金管的載荷曲線出現(xiàn)劇烈震，而且速度場(chǎng)、等效應(yīng)變和等效應(yīng)力分布不均勻。在擠壓過程中，摩擦系數(shù)和內(nèi)角對(duì)鎳鈦合金管受影響較大，隨著摩擦系數(shù)的增加或內(nèi)角的減小，擠壓載荷逐漸增大，前后管壁的等效應(yīng)變也逐漸增加，隨著內(nèi)角的減小或摩擦系數(shù)的減小，鎳鈦合金管已變形區(qū)等效應(yīng)力分布的均勻性而逐漸變差。內(nèi)外弧半徑對(duì)鎳鈦合金管影響影響較小。
　　 通過