摘要：本文主要以高精度超薄高導紫銅帶的成品退火工藝進行研究，重點解決 0.05mm 超薄高導紫銅帶退火粘結問題。通過采用輥底式退火爐進行退火，經(jīng)過大量的試驗和結果分析，確定***佳工藝參數(shù)為：退火溫度 380℃、退火節(jié)拍 30分鐘、退火總時間 270 分鐘。

 關鍵詞：超??；紫銅帶；成品退火；粘結  作者：劉茂亭

 一、緒論

熱處理的目的是借助一定的熱作用來改變其內部的組織結構，消除了冷變形造成的組織與性能的亞穩(wěn)定塑性，帶材經(jīng)過回復再結晶退火，以獲得所要求的綜合性能。成品退火指產(chǎn)品的***終退火，為軟態(tài)產(chǎn)品控制性能。對于該工序，首先要滿足用戶要求的各項性能指標，同時要求性能均勻一致，表面無擦劃傷、無外物壓入、光滑、無氧化。超薄紫銅帶厚度達到了 0.05mm，由于帶材太薄，且殘余應力的存在，在罩式退火爐中容易產(chǎn)生粘結現(xiàn)象，其成品退火技術成為 0.05mm 超薄紫銅帶研發(fā)的重大技術瓶頸。

二、原因分析

超薄紫銅帶材在成品退火過程中極易出現(xiàn)粘結情況，產(chǎn)生粘結的原因：層間粘結是由于材料在退火過程中相鄰兩層銅帶表面的銅原子在高溫狀態(tài)下相互擴散所導致。原子擴散的程度越大，層間粘結越嚴重。原子擴散的程度與以下工藝參數(shù)直接相關：

1.層間張力的大小

層間張力越大，相鄰兩層銅帶之間的距離越小、接觸面

積越大，從而導致原子相互擴散的數(shù)量增多，擴散程度加??；層間張力很小時，情況則反之；

2. 退火溫度和退火總時間

退火溫度越高原子擴散的速度越快，退火總時間越長，原子擴散的數(shù)量越多，擴散程度加劇；退火溫度較低、退火總時間較短時，情況則反之；

 3.帶卷的重量帶卷的重量越大，層間張力越大，需要的退火總時間越長，根據(jù) 1、2 所述，粘結程度也越大；帶卷重量較小時，情況則反之。

 三、解決方案

1.紫銅帶材成品退火技術現(xiàn)狀氣墊式連續(xù)退火：***小退火帶材的厚度是 0.1mm，0.1mm

以下薄帶材退火設備不能滿足要求； 罩式爐退火：大卷重退火粘結；小卷重退火存在裝爐料卷穩(wěn)定性差、能耗大、成本高等缺點。

2.針對以上原因，經(jīng)多次試驗確定了以下技術方案降低張力：在保證邊部塔形不大于 1mm 的前提下，卷取張力控制在 12N/mm2以下； 降低卷重：在縱剪機組上將 5 噸以上的成品料卷分切成不大于 500kg 小卷。設計制作了專用的退火套筒和裝爐吊具，鋼卷筒內徑 300mm。

經(jīng)多次討論及試驗，確定采用輥底式連續(xù)退火爐退火，  進行成品退火，制定退火工藝見表 1：

從圖 2 的金相組織上觀察可以看出，當退火溫度為 360℃時，晶粒開始緩慢長大，但晶粒生長不充分，當溫度達到 380℃的時候，晶粒度比較均勻，從內部組織上說，晶粒度越細小越穩(wěn)定，則綜合性能越好，因此很多國內外生產(chǎn)廠家依靠控制晶粒度入手來控制性能。當溫度超過

400℃，甚至到達 420℃是，晶粒度開始不均勻，這是再結晶后晶粒之間相互吞并不均勻長大的階段，顯微組織不均勻。

四、結論

通過深入研究輥底式退火爐的特性，解決了帶材成品退火粘結重大技術難題。經(jīng)過大量的試驗和結果分析，確定***佳工藝參數(shù)為：退火溫度 380℃、退火節(jié)拍 30 分鐘、退火總時間 270 分鐘。 0.05mm 超薄紫銅帶通過輥底式退火爐退火后，分別對 T2 和 TU2 任意取 3卷料進行綜合性能的分析，分析結果如表 3 所示：

從表 3 中可以看出，***終確定的成品帶材各項性能指標滿足設計要求，層間無粘結現(xiàn)象，且能保證電阻率均勻。

 來源：中國知網(wǎng) 作者：劉茂亭