Хорошая глубокая статья, исследование процесса отжига готовых ультратонких медных полос.
1. Введение
Целью термообработки является использование определенного количества тепла для изменения его внутренней структуры и устранения метастабильной пластичности структуры и свойств, вызванной холодной деформацией. Полоса подвергается восстановительному и рекристаллизационному отжигу для получения необходимых комплексных свойств. Отжиг готового изделия относится к окончательному отжигу изделия, который контролирует характеристики мягких изделий. Для этого процесса мы должны сначала удовлетворить различные показатели производительности, требуемые пользователями, и в то же время производительность должна быть однородной и стабильной, без царапин, без посторонних предметов, вдавленных в поверхность, гладкости и отсутствия окисления. Толщина ультратонкой медной полосы достигла 0.05 мм. Поскольку полоса слишком тонкая и существуют остаточные напряжения, в колпаковой печи отжига легко вызвать склеивание. Технология отжига готовой продукции стала основным техническим узким местом в исследованиях и разработках ультратонких медных полос толщиной 0,05 мм. .
2. Анализ причин
Ультратонкие медные полосы склонны к склеиванию в процессе отжига готового изделия. Причина склеивания следующая: межслоевое скрепление происходит за счет взаимной диффузии атомов меди на поверхностях двух соседних слоев медных полос при высоких температурах в процессе отжига. вызванный. Чем больше степень диффузии атомов, тем серьезнее межслоевые связи. Степень атомной диффузии напрямую связана со следующими параметрами процесса:
1. Величина межслойного натяжения
Чем больше межслоевое натяжение, тем меньше расстояние между двумя соседними слоями медных полос и тем меньше поверхность контакта.
Чем больше произведение, тем больше число взаимной диффузии атомов и тем больше степень диффузии; когда межслоевое натяжение мало, все наоборот;
2. Температура отжига и общее время отжига.
Чем выше температура отжига, тем быстрее диффузия атомов, тем больше общее время отжига, тем больше число атомных диффузий, и степень диффузии усиливается; когда температура отжига ниже и общее время отжига короче, ситуация обратная;
3. Вес катушки: чем больше вес катушки, тем больше межслоевое натяжение, тем дольше требуется общее время отжига и тем выше степень соединения, как описано в пунктах 1 и 2; когда вес катушки мал, все наоборот. .
3. Решение
1. Текущее состояние технологии отжига готовых медных полос. Непрерывный отжиг на воздушной подушке: минимальная толщина отожженных полос составляет 0,1 мм, 0,1 мм.
Следующее оборудование для отжига тонких полос не может соответствовать требованиям; отжиг в колпаковой печи: тяжелый отжиг и сварка крупных рулонов; Тяжелый отжиг небольших рулонов имеет недостатки, заключающиеся в плохой стабильности змеевика печи, высоком энергопотреблении и высокой стоимости.
2. Ввиду вышеуказанных причин после многих испытаний были определены следующие технические решения для снижения натяжения: исходя из того, что форма краевой башни не превышает 1 мм, натяжение намотки контролируется ниже 12 Н/мм2. ; для снижения веса рулона: на продольно-резательном агрегате готовые рулоны весом более 5 тонн разрезать на небольшие рулоны массой не более 500 кг. Были спроектированы и изготовлены специальная отжиговая гильза и распределитель загрузки печи. Внутренний диаметр стального барабана составляет 300 мм.
изображение.png
После долгих обсуждений и испытаний было решено использовать печь непрерывного отжига с роликовым подом для отжига готового продукта. Процесс отжига показан в Таблице 1:
изображение.png
изображение.png
Из наблюдения за металлографической структурой на рисунке 2 видно, что при температуре отжига 360 градусов зерна начинают расти медленно, но рост зерен недостаточен. Когда температура достигает 380 градусов, размер зерна становится относительно однородным. С точки зрения внутренней организации, чем меньше и стабильнее размер зерна, тем лучше будет общая производительность. Поэтому многие отечественные и зарубежные производители полагаются на контроль размера зерна для контроля производительности. Когда температура превышает
При 400 градусах или даже при достижении 420 градусов размер зерна становится неравномерным. Это стадия, когда зерна поглощают друг друга и после рекристаллизации растут неравномерно, а микроструктура неравномерна.
4. Вывод
Благодаря углубленному исследованию характеристик печи отжига с роликовым подом были решены основные технические проблемы при отжиге и склеивании готовых полос. После большого количества испытаний и анализа результатов были определены оптимальные параметры процесса: температура отжига 380 градусов, время цикла отжига 30 минут и общее время отжига 270 минут. После отжига ультратонкой медной полосы толщиной 0,05 мм в печи отжига с роликовым подом проводится комплексный анализ производительности трех случайно выбранных катушек T2 и TU2. Результаты анализа представлены в Таблице 3:
изображение.png
Как видно из таблицы 3, конечные эксплуатационные показатели готовой ленты соответствуют проектным требованиям, отсутствует сцепление между слоями, можно обеспечить равномерность удельного сопротивления.
