摘 要:骨传导蓝牙耳机镍钛合金后挂在组拆后呈现发软现象,并在委靡试验时发作早期断裂。 接纳宏不雅察看、化学成分阐发、拉伸试验、金相查验、断口阐发及能谱阐发等办法,对该耳机后挂断 裂的原因停止了阐发。成果表白:耳机镍钛合金后挂的原素材在轧造过程中构成折叠缺陷,在随后 的拉拔过程中折叠缺陷不竭向素材内部延伸扩展,构成纵向裂纹,使素材接受外力的才能降低,导 致耳机后挂在利用时呈现发软现象,并在委靡试验时发作早期断裂。
关键词:骨传导蓝牙耳机;镍钛合金;早期断裂;折叠缺陷
中图分类号:TG146.1 文献标记码:B 文章编号:1001-4012(2022)03-0033-04
跟着人们健身意识的进步,一种适用于路跑、越 野、滑板等运动的骨传导蓝牙耳机获得了越来越多 的存眷及推广应用。
骨传导蓝牙耳机接纳人体学立异设想,接纳一 根镍钛合金丝造造耳机后挂打造平衡机身,安定不 易掉落。用于造做耳机后挂的镍钛合金,具有优良 的耐蚀性、高抗委靡性、外形记忆效应和超弹性等特 点,在通信和声学等范畴被普遍应用。
某骨传导蓝牙耳机后挂利用的镍钛合金丝的生 产工艺为熔炼→轧造(锻造)→切削帽口→外表切削 →热拉丝→冷拉丝,在耳机组拆后,后挂呈现发软现 象,并在委靡试验时发作早期断裂。
笔者通过一系列查验与阐发,对该耳机后挂发 软及断裂 原 因 进 行 了 分 析,并 提 出 了 相 应 的 改 进 办法。
1 理化查验
1.1 宏不雅察看
该款耳机废品中有个别耳机后挂呈现发软现 象,发软后挂的两个耳机芯间距明显大于一般后挂 的,见图1。对发软后挂的耳机停止委靡试验,在第 6920次委靡轮回时发作早期断裂,不契合企业提 供的手艺要求(在第 10000次 委靡 循 环 时 断 裂)。 如图2所示:断裂发作在后挂中部;后挂内部镍钛合 金丝上有1条裂纹,从侧面可见裂纹沿纵向扩展;镍 钛合金丝端面裂纹沿径向扩展,几乎贯串整个端面;断口呈台阶状,断口平齐,未见明显塑性变形,两个 台阶断口上均可见裂纹源,裂纹源别离位于丝材端 面裂纹启齿处和裂纹中部。
1.2 化学成分阐发
对丝径为1.15 mm 的后挂镍钛合金丝停止化 学成分阐发,成果见表1,可知其化学成分契合 GB 24627-2009 《医疗器械和外科植入物用镍-钛外形 记忆合金加工材》原则对镍钛合金的手艺要求。
1.3 拉伸试验
对后 挂 镍 钛 合 金 丝 进 行 拉 伸 试 验,结 果 见 表2,其拉伸性能契合企业供给对镍钛合金的手艺 要求。
1.4 相变温度检测
对后挂镍钛合金丝停止相变温度检测,成果为 -16 ℃,契合 GB24627-2009 原则对镍钛合金的 手艺要求(不高于-10 ℃)。
1.5 断口阐发
在后挂镍钛合金丝断口处截取试样,用无水乙 醇经超声振荡清洗后,操纵日本电子JSM-6510型扫描电镜(SEM)对断口整体描摹、台阶断口纵向开 裂区域、裂纹源区侧面停止察看。如图3所示:断口 可见部分机械损伤,两个台阶断口上的两条裂纹源 呈人字纹走向,裂纹源区 A1起始于镍钛合金丝端 面裂纹启齿处(机械损伤严峻),裂纹源区 A2起始 于镍钛合金丝端面裂纹中部;裂纹扩展区 B1和 B2 均可见委靡辉纹,扩展区 B1的委靡辉纹走向是从 素材外表裂纹启齿处向内延伸扩展,扩展区 B2的 委靡辉纹走向是从素材内部向外延伸扩展;瞬断区 C1和 C2均可见扁平状韧窝,呈典型的委靡断裂特 征描摹;从断口裂纹源区 A1侧面察看发现,裂纹源 区 A1散布着许多平行于断面的微裂纹,为典型的 委靡裂纹。如图4所示,后挂镍钛合金丝端面裂纹 启齿处可分为4个区域,区域1~3为裂纹扩展区, 其外表笼盖的氧化产品数量逐步削减,区域4为最 后断裂区。
1.6 金相查验
对后挂镍 钛 合 金 丝 断 口 横 截 面 进 行 磨 削,采 用蔡司 A1M 型光 学 显 微 镜 对 横 截 面 裂 纹 进 行 不雅 察。如图5所示,裂纹几乎贯串整个丝材横截面, 裂纹启齿处 呈 一 定 角 度,且 以 锯 齿 状 向 基 体 内 沿 晶扩展。
1.7 能谱阐发
接纳牛津INCAX-ACT250型能谱仪(EDS), 对后挂镍钛合金丝端面裂纹外表及台阶断口区域进 行微区半定量成分阐发。
如图6所示,后挂镍钛合金丝端面裂纹外表及 台阶断口区域除含有钛和镍元素外,还含有碳、氧、 铝、硅、铁等元素,那些元素可能来源于镍钛合金丝 锻 造过程中外表接触或氧化的物量,端面裂纹启齿处从裂纹延伸区至断裂区(区域1至区域4),其氧 含量逐步削减。
2 阐发与讨论
后挂镍钛合金丝的裂纹源别离位于丝材端面裂 纹启齿处和裂纹中部,裂纹扩展区均可见明显委靡 辉纹,瞬断区可见扁平韧窝,整体呈委靡断口的描摹 特征[1]。察看端面裂纹启齿处侧面发现,存在许多 平行于断面的微裂纹,为典型的委靡裂纹[2],阐明后 挂镍钛合金丝属于委靡脆断。
后挂镍钛合金丝端面裂纹启齿处呈必然角度, 且以锯齿状向内延伸扩展,裂纹启齿处有氧化产品, 具有折叠裂纹特征[3],那阐明镍钛合金丝在轧造过 程中构成折叠缺陷,折叠缺陷在随后的拉拔过程中 不竭向素材内部延伸扩展,构成纵向裂纹,招致丝材 承载有效面积大大减小,降低了后挂接受外力的能 力,以致耳机后挂在利用时呈现发软现象,并在委靡 试验时发作早期断裂。
3 结论及定见
(1)耳机后挂镍钛合金丝原素材在轧造过程中 构成折叠缺陷,折叠缺陷在随后的拉拔过程中不竭 向素材内部延伸扩展,构成纵向裂纹,招致丝材承载 有效面积大大减小,降低了后挂接受外力的才能,致 使耳机后挂在利用时呈现发软现象,并在委靡试验 时发作早期断裂。
(2)关于轧造后的镍钛方坯两端的开裂部门, 由本来的修磨改为间接切除,锻造后增加外表切削 量,对抛光后的镍钛合金丝产物停止三维显微镜检 测,对裂纹段停止剪切。
(3)理论证明,通过施行以上办法,进步了镍钛 合金丝原素材的量量,颠末约6个月的现实运行,产 品未再呈现原素材轧造缺陷引起的早期断裂问题。
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文章来源 素材与测试网 期刊论文 理化查验－物理分册 58卷 3期 (pp:33-36)