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銅合金帶材和線材的光亮退火工藝
目錄:技術(shù)支持點(diǎn)擊率:發(fā)布時間:2021-07-01 15:21:41
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銅合金常用的熱處理方法有均質(zhì)退火、無應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火、固溶和時效處理。為防止加工過程中氧化,節(jié)省酸洗成本,獲得光亮表面,允許在保護(hù)氣氛或真空爐中對銅合金帶材、線材和盤管進(jìn)行退火,即光亮退火。
空氣中大量的O2、CO2和H2O會使銅合金表面氧化,在進(jìn)一步加工前必須進(jìn)行酸洗。在保護(hù)氣氛中加熱,可降低爐內(nèi)氧含量,大大提高退火銅合金的表面質(zhì)量。光亮退火工藝不需要酸洗設(shè)備,無環(huán)境污染,不會危害人員健康,減少金屬損耗,節(jié)約成本,大大延長銅合金帶材、線材、卷材的使用壽命。
保護(hù)氣體
常見的保護(hù)氣體有 O2、CO2、CO、H2、H2O 和 N2。其中,N2在熱處理溫度下可視為惰性氣體,不參與化學(xué)反應(yīng),而O2、CO2和H2O為氧化性氣體,CO、H2為還原性氣體。反應(yīng)中銅表面氧化的主要成分是O2和H2O。氧與銅、鋅反應(yīng)生成金屬氧化物。方程式為 4Cu + O? ==== 2Cu?O。
保護(hù)氣氛中極少量的氧氣足以氧化銅和鋅。銅合金光亮處理爐內(nèi)含氧量必須小于1ppm,否則合金表面會氧化。因?yàn)樗魵庠诩訜釙r能氧化含鋅、鋁、鉛、錫、鈹?shù)鹊你~合金,而且溫度越低,氧化越明顯。因此,爐內(nèi)氣氛必須保持在-60℃以下。
銅合金熱處理使用的主要保護(hù)氣氛為:高純氮?dú)?、凈化放熱氣氛、氮?dú)?、氨分解氣?/font>純氫等。其中,高純氮?dú)獗旧頉]有還原能力,凈化放熱氣氛和氮基氣氛中的還原氣氛CO和H2較少,還原電位低,不適合光亮處理。銅合金。目前,保護(hù)氣氛主要是氨分解氣和純H2。氨分解氣75%為H2,其余25%為N2。這是因?yàn)镠2比氮?dú)饩哂辛己玫倪€原性和優(yōu)異的傳熱性能,高速的溫度一致性和快速冷卻也相應(yīng)地提高了生產(chǎn)率;隨著傳熱效果的變化,裝料溫差減小,粘連現(xiàn)象減少。氫氣密度極低,可大大降低單位能耗和熱風(fēng)循環(huán)阻力,降低爐臺強(qiáng)循環(huán)電機(jī)噪音,保持在85dBA以下。
潤滑劑
潤滑劑在實(shí)現(xiàn)良好的光亮退火效果方面也起著重要作用。首先,它必須完全蒸發(fā),不能從一塵不染的加熱過程中去除氧氣,否則氧氣會與保護(hù)氣體中的氫氣反應(yīng)形成蒸汽,降低還原電位。其次,在銅帶冷軋中,使用礦物油和乳化液作為潤滑劑。乳化液的特點(diǎn)是冷卻效果好,可以獲得大量微量壓力,使高速軋制成為可能,提高生產(chǎn)率,但乳化液存在雜質(zhì)多,易被侵蝕的缺陷,因此乳化液軋帶必須在短時間內(nèi)退火,否則會被腐蝕。目前,低粘度礦物油因雜質(zhì)少,加熱后揮發(fā),被稱為主要潤滑劑,
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光亮退火設(shè)備
銅合金帶材、線材、卷材光亮退火加工設(shè)備主要是鐘罩式退火爐。該工藝不僅要獲得光滑的表面和合適的機(jī)械性能,而且無粘膠現(xiàn)象,這對退火設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。
- 爐溫均勻性好
退火設(shè)備必須有很好的爐溫均勻性,才能準(zhǔn)確控制銅合金的退火溫度。罩式退火爐具有強(qiáng)對流循環(huán)系統(tǒng),有效的循環(huán)風(fēng)機(jī),風(fēng)量大,風(fēng)壓高,風(fēng)速快,換熱效果好,爐溫均勻度小于±5℃,使所有爐料得到均勻機(jī)械值和過程值。同時縮短了退火時間,提高了生產(chǎn)效率。
- 密封性好
工作負(fù)載空間是一個全金屬外殼。借助爐膛法蘭和內(nèi)蓋法蘭之間的水冷橡膠密封,循環(huán)風(fēng)機(jī)裝置實(shí)現(xiàn)了絕對的真空密封空間。風(fēng)機(jī)軸無機(jī)械密封,不存在泄漏的可能。因此,在整個退火過程中,保護(hù)氣氛的露點(diǎn)可以保持在-60℃,這使得光亮退火銅合金成為可能。
首先應(yīng)抽真空,然后通氮?dú)獯祾?,使工作空間內(nèi)的氣氛盡可能純凈,即含氧量盡可能低。測試工作空間的密封性,找出泄漏點(diǎn),以免空氣和氫氣混合。這種真空工藝對于銅合金線材和管材來說是必不可少的。在退火過程中,整個加熱階段通過保護(hù)氣氛而不是真空進(jìn)行清潔。因?yàn)楸Wo(hù)氣氛比真空能更有效地去除蒸發(fā)的潤滑劑,保證退火工件表面光潔。
- 獨(dú)特的組合冷卻系統(tǒng)
一般來說,每套罩式爐配備兩個爐膛,一個加熱罩和一個冷卻罩。為了獲得最佳效益,爐子冷卻時間必須短于加熱時間,以便在下一個循環(huán)的冷卻、卸載、加載和退火結(jié)束時有足夠的時間進(jìn)行真空置換。
配備高效強(qiáng)對流循環(huán)風(fēng)機(jī),對流換熱率大大提高,在加熱、保溫、冷卻等退火過程中大大縮短爐膛時間。此外,風(fēng)/水組合冷卻系統(tǒng),不僅在冷卻開始時,冷卻罩鼓風(fēng)機(jī)吸入的空氣噴灑在內(nèi)罩表面,一直將內(nèi)罩冷卻至200℃以下,然后噴水裝置開始工作,在內(nèi)罩上噴水,直到冷卻結(jié)束。不僅延長了內(nèi)蓋的使用壽命,而且大大縮短了冷卻時間。
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