銅業(yè)知識(shí):退火工藝對(duì)純銅力學(xué)性能的影響
2014年11月18日 9:20 13498次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)銅產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 分類: 銅資訊
純銅退火的目的是什么呢?我們先來(lái)了解下什么叫做退火吧,所謂的退火是一種金屬熱處理工藝,指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時(shí)間,然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,減少變形與裂紋傾向;細(xì)化晶粒,調(diào)整組織,消除組織缺陷。準(zhǔn)確的說(shuō),退火是一種對(duì)材料的熱處理工藝。
退火的目的:
1、降低硬度,改善切削加工性.
2、消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,減少變形與裂紋傾向;
3、細(xì)化晶粒,調(diào)整組織,消除組織缺陷。
4、均勻材料組織和成分,改善材料性能或?yàn)橐院鬅崽幚碜鼋M織準(zhǔn)備。
純銅退火的主要目的是將其軟化。當(dāng)需要對(duì)其進(jìn)行折彎是為了防止斷裂及縮孔,需要退火。純銅退火溫度500~700℃;冷作硬化銅的再結(jié)晶開(kāi)始溫度200~300℃;純銅熱加工溫度900~1050℃。
硬態(tài)純銅可以通過(guò)退火達(dá)到軟銅的良好可塑性狀態(tài),退火溫度一般為550℃~600℃。
純銅退火對(duì)純銅力學(xué)性能的影響?
下圖為經(jīng)不同溫度退火處理后冷軋純銅的力學(xué)性能與冷軋壓下量的變化曲線。由下圖可知,相同溫度退火后,冷軋純銅的 抗拉強(qiáng)度和顯微硬度隨壓下量而改變的趨勢(shì)大致相同,基本上呈現(xiàn)隨壓下量增加先降低后升高的趨勢(shì)。與未經(jīng)退火處理的冷軋純銅的力學(xué)性能相比,退火處理后冷軋 純銅的強(qiáng)度和硬度均表現(xiàn)出不同程度的降低。經(jīng)過(guò)180℃退火后,當(dāng)壓下量為94.6%時(shí),純銅的抗拉強(qiáng)度值由冷軋后的383.2MPa下降到 174.6MPa,顯微硬度由84.17HV0.01降低到71.5HV0.01,接近退火純銅的強(qiáng)度(200~240MPa),這說(shuō)明純銅的加工硬化在 180℃退火時(shí)被消除,分析其原因可能發(fā)生了再結(jié)晶,使強(qiáng)度值大大降低。通常金屬或合金材料經(jīng)過(guò)冷變形加工后,其硬度與強(qiáng)度值將隨著退火溫度的升高而降 低。但無(wú)氧銅冷軋后經(jīng)200℃退火后,強(qiáng)度、硬度值卻明顯高于180℃退火后的強(qiáng)度和硬度。當(dāng)壓下量為90.5%時(shí),200℃退火冷軋純銅的抗拉強(qiáng)度達(dá)到 407.4MPa,顯微硬度也達(dá)到了92HV0.01,接近于相同壓下量的冷軋態(tài)純銅強(qiáng)度和硬度。這是由于純銅200℃退火時(shí)出現(xiàn)了低溫退火硬化效應(yīng),其 原因是由于變形材料中的可動(dòng)位錯(cuò)和退火時(shí)由多邊化產(chǎn)生的位錯(cuò)壁中可動(dòng)位錯(cuò)發(fā)生了閉鎖。
冷軋及退火工藝對(duì)純銅力學(xué)性能的影響
1、純銅經(jīng)過(guò)多道次特殊冷軋后強(qiáng)度明顯提高,在壓下量為90.3%時(shí),獲得最高強(qiáng)度為439.3MPa,較常規(guī)冷加工純銅的強(qiáng)度提高了18.7%,具有較好的應(yīng)變強(qiáng)化效果。
2、冷軋純銅經(jīng)過(guò)180℃和200℃退火處理后,其抗拉強(qiáng)度和顯微硬度比未退火冷軋純銅明顯下降,且隨壓下量而改變的變化趨勢(shì)大致相同,基本上呈現(xiàn)隨壓下量的增加先降低后升高的趨勢(shì)。
3、當(dāng)壓下量為94.6%時(shí),冷軋純銅在180℃退火后,其抗拉強(qiáng)度值由冷軋后的383.2MPa下降到174.6MPa,顯微硬度由84.7HV0.01降低到71.5HV0.01,而伸長(zhǎng)率由0.03%提高到1.05%,獲得較好的綜合性能。
4、冷軋純銅在200℃退火時(shí)出現(xiàn)低溫退火硬化效應(yīng),當(dāng)壓下量為90.5%時(shí),200℃退火冷軋純銅的抗拉強(qiáng)度達(dá)到407.4MPa,顯微硬度也達(dá)到了92HV0.01,接近于相同壓下量的冷軋態(tài)的純銅強(qiáng)度和硬度。
責(zé)任編輯:楊翼
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