机械绕丝后钨丝的晶体变化

机械绕丝后钨丝的晶体变化

直径50um的钨丝用机械娆丝的方法绕制成直径500um的螺旋灯丝，经电镜观察发现，晶体流线产生了扭转和弯曲，空间扭转角为4～5。表面的颗粒状晶体明显增多，灯丝外沿的孔洞明显扩大，数量增多并出现了微裂纹。

在绕丝过程中晶体已产生了巨大的塑性变形。塑性变形的实质就是位错的运动，滑移是位错运动的主要形式，如果钨丝晶体是纤维柱状晶，晶体间和晶体内的微量溶质原子造成的可滑移面多，钉扎位错的作用小，并能够减弱位错的应jH畅，那么这种晶体的滑移就容易，塑性变形就易完成。从进口钨丝绕丝后未出现国产钨丝所产生的上述缺陷来看，稀土元素和其它金属添加剂元素是有助于位　错运动的，即提高了钨丝的塑性变形能力。显然，国产钨丝现存的添加剂元素Ar、Cr　Aｌ、SI等原子以及S、P等元素的原子不利于位错的运动。特别是Ar、AI、SI　P元　子，原来就富集于微孔和裂纹之中，原子半径小，随着位错的运动而进一步堆积，导致位错缠结，增加位错的应力场，阻碍塑性变形，最终使得微孔及微裂纹扩张并产生新的徽孔。　

由于国产钨丝材料的晶体取向比较混乱，既有平行于中轴的柱状晶，也有与中轴　夹角的晶体，对于前者，在周向切应力。的作用下易产生轴向裂纹，对启者，在弯应力的作用易产生径向裂纹，因为实际过程中是同时受到两种力的作用，所以微孔的扩张与中轴线成某一夹角方向。由于晶体在塑性变形过程中发生大量滑移，那些与中轴成一定夹角的晶体就可能发生延伸。这就使得表面颗粒状晶体大量增加。绕丝前后钨丝的剪切断口分析表明：绕丝前的断口是一典型的解理断口，并出现了较大的解理面，而绕丝后的断口几乎均由剪切韧高组成，说　明钨丝在绕丝过程中发生了巨大的塑性变形。

对于现有的国产钨丝WAI一3来说，目前使用的绕制速度（ｎ＝100～110）和绕丝曲率（r＝45um）是难以承受的，绕丝后的金属晶体缺陷大量增加。如果降低绕制速度，增加绕丝半径以及提高绕制温度，都将可以提高灯丝的质量，但最根本的方珐是改变钨丝的添加剂，用稀土元素和金属元素代替现用的A1、Ar、SI元素，并进一步降低S元素的含量来提高钨丝的晶体和机械性能。