銅業(yè)知識:退火工藝對純銅力學性能的影響
2014年11月18日 9:20 17555次瀏覽 來源: 中國銅產(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;消除殘余應力,穩(wěn)定尺寸,減少變形與裂紋傾向;細化晶粒,調(diào)整組織,消除組織缺陷。準確的說,退火是一種對材料的熱處理工藝。
退火的目的:
1、降低硬度,改善切削加工性.
2、消除殘余應力,穩(wěn)定尺寸,減少變形與裂紋傾向;
3、細化晶粒,調(diào)整組織,消除組織缺陷。
4、均勻材料組織和成分,改善材料性能或為以后熱處理做組織準備。
純銅退火的主要目的是將其軟化。當需要對其進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)晶開始溫度200~300℃;純銅熱加工溫度900~1050℃。
硬態(tài)純銅可以通過退火達到軟銅的良好可塑性狀態(tài),退火溫度一般為550℃~600℃。
純銅退火對純銅力學性能的影響?
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 抗拉強度和顯微硬度隨壓下量而改變的趨勢大致相同,基本上呈現(xiàn)隨壓下量增加先降低后升高的趨勢。與未經(jīng)退火處理的冷軋純銅的力學性能相比,退火處理后冷軋 純銅的強度和硬度均表現(xiàn)出不同程度的降低。經(jīng)過180℃退火后,當壓下量為94.6%時,純銅的抗拉強度值由冷軋后的383.2MPa下降到 174.6MPa,顯微硬度由84.17HV0.01降低到71.5HV0.01,接近退火純銅的強度(200~240MPa),這說明純銅的加工硬化在 180℃退火時被消除,分析其原因可能發(fā)生了再結(jié)晶,使強度值大大降低。通常金屬或合金材料經(jīng)過冷變形加工后,其硬度與強度值將隨著退火溫度的升高而降 低。但無氧銅冷軋后經(jīng)200℃退火后,強度、硬度值卻明顯高于180℃退火后的強度和硬度。當壓下量為90.5%時,200℃退火冷軋純銅的抗拉強度達到 407.4MPa,顯微硬度也達到了92HV0.01,接近于相同壓下量的冷軋態(tài)純銅強度和硬度。這是由于純銅200℃退火時出現(xiàn)了低溫退火硬化效應,其 原因是由于變形材料中的可動位錯和退火時由多邊化產(chǎn)生的位錯壁中可動位錯發(fā)生了閉鎖。
冷軋及退火工藝對純銅力學性能的影響
1、純銅經(jīng)過多道次特殊冷軋后強度明顯提高,在壓下量為90.3%時,獲得最高強度為439.3MPa,較常規(guī)冷加工純銅的強度提高了18.7%,具有較好的應變強化效果。
2、冷軋純銅經(jīng)過180℃和200℃退火處理后,其抗拉強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。
3、當壓下量為94.6%時,冷軋純銅在180℃退火后,其抗拉強度值由冷軋后的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℃退火時出現(xiàn)低溫退火硬化效應,當壓下量為90.5%時,200℃退火冷軋純銅的抗拉強度達到407.4MPa,顯微硬度也達到了92HV0.01,接近于相同壓下量的冷軋態(tài)的純銅強度和硬度。
責任編輯:楊翼
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