氧銅桿和無(wú)氧銅桿的區(qū)別
發(fā)布時(shí)間:2022-06-07點(diǎn)擊:2119
氧銅桿和無(wú)氧銅桿由于制造方法的不同,致使存在差別,具有各自的特點(diǎn)。
(1)關(guān)于氧的吸入和脫去以及它的存在狀態(tài)
生產(chǎn)銅桿的陰極銅的含氧量一般在10~50ppm,在常溫下氧在銅中的固溶度約2ppm。低氧銅桿的含氧量一般在200(175)~400(450)ppm,因此氧的進(jìn)入是在銅的液態(tài)下吸入的,而上引法無(wú)氧銅桿則相反,氧在液態(tài)銅下保持相當(dāng)時(shí)間后,被還原而脫去,通常這種桿的含氧量都在10~50ppm以下,***低可達(dá)1~2ppm,從組織上看,低氧銅中的氧,以氧化銅狀態(tài),存在于晶粒邊界附近,這對(duì)低氧銅桿而言可以說(shuō)是常見(jiàn)的但對(duì)無(wú)氧銅桿則很少見(jiàn)。
氧化銅以?shī)A雜形式在晶界出現(xiàn)對(duì)材料的韌性產(chǎn)生負(fù)面影響。而無(wú)氧銅中的氧很低,所以這種銅的組織是均勻的單相組織對(duì)韌性有利。在無(wú)氧銅桿中的多孔性是不常見(jiàn)的,而在低氧銅桿中則是常見(jiàn)的一種缺陷。
(2)熱軋組織和鑄造組織的區(qū)別
低氧銅桿由于經(jīng)過(guò)熱軋,所以其組織屬熱加工組織,原來(lái)的鑄造組織已經(jīng)破碎,在8mm的桿時(shí)已有再結(jié)晶的形式出現(xiàn),而無(wú)氧銅桿屬鑄造組織,晶粒粗大,這是為什么,無(wú)氧銅的再結(jié)晶溫度較高,需要較高退火溫度的固有原因。
這是因?yàn)?,再結(jié)晶發(fā)生在晶粒邊界附近,無(wú)氧銅桿組織晶粒粗大,晶粒尺寸甚至能達(dá)幾個(gè)毫米,因而晶粒邊界少,即使通過(guò)拉制變形,但晶粒邊界相對(duì)低氧銅桿還是較少,所以需要較高的退火功率。
對(duì)無(wú)氧銅成功的退火要求是:由桿經(jīng)拉制,但尚未鑄造組織的線時(shí)的***次退火,其退火功率應(yīng)比同樣情況的低氧銅高10~15%。經(jīng)繼續(xù)拉制,在以后階段的退火功率應(yīng)留有足夠的余量和對(duì)低氧銅和無(wú)氧銅切實(shí)區(qū)別執(zhí)行不同的退火工藝,以保證在制品和成品導(dǎo)線的柔軟性。
(3)夾雜,氧含量波動(dòng),表面氧化物和可能存在的熱軋缺陷的差別
無(wú)氧銅桿的可拉性在所有線徑里與低氧銅桿相比都是優(yōu)越的,除上述組織原因外,無(wú)氧銅桿夾雜少,含氧量穩(wěn)定,無(wú)熱軋可能產(chǎn)生的缺陷,桿表氧化物厚度可達(dá)≤15A。在連鑄連軋生產(chǎn)過(guò)程中如果工藝不穩(wěn)定,對(duì)氧監(jiān)控不嚴(yán),含氧量不穩(wěn)定將直接影響桿的性能。
如果桿的表面氧化物能在后工序的連續(xù)清洗中得以彌補(bǔ)外,但比較麻煩的是有相當(dāng)多的氧化物存在于“皮下”,對(duì)拉線斷線影響更直接,故而在拉制微細(xì)線,超微細(xì)線時(shí),為了減少斷線,有時(shí)要對(duì)銅桿采取不得已的辦法——?jiǎng)兤?,甚至二次剝皮的原因所在,目的要除去皮下氧化物?/span>
(4)低氧銅桿和無(wú)氧銅桿的韌性有差別
兩者都可以拉到0.015mm,但在低溫超導(dǎo)線中的低溫級(jí)無(wú)氧銅,其細(xì)絲間的間距只有0.001mm.
(5)從制桿的原材料到制線的經(jīng)濟(jì)性有差別。
制造無(wú)氧銅桿要求質(zhì)量較高的原材料。一般,拉制直徑>1mm的銅線時(shí),低氧銅桿的優(yōu)點(diǎn)比較明顯,而無(wú)氧銅桿顯得更為優(yōu)越的是拉制直徑<0.5mm的銅線。
(6)低氧銅桿的制線工藝與無(wú)氧銅桿的有所不同。
低氧銅桿的制線工藝不能照搬到無(wú)氧銅桿的制線工藝上來(lái),至少兩者的退火工藝是不同的。因?yàn)榫€的柔軟性深受材料成份和制桿,制線和退火工藝的影響,不能簡(jiǎn)單地說(shuō)低氧銅或無(wú)氧銅誰(shuí)軟誰(shuí)硬。
銅具有高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、良好的可焊性、優(yōu)良的塑性和延展性、極好的冷加工性能且無(wú)磁性,而彌散無(wú)氧銅又克服了退火后屈服強(qiáng)度較低和高溫下抗蠕變差的缺點(diǎn),具有高溫、高強(qiáng)度和高熱導(dǎo)率的特性,受到電子材料專家的高度重視。銅及其合金已在電子工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,在真空電子器件中,無(wú)氧銅已居該領(lǐng)域中七大結(jié)構(gòu)材料中用量之首。
含氧量是無(wú)氧銅***重要的性能之一,由于氧和銅固熔量很小,因而無(wú)氧銅中之氧,實(shí)際是以Cu2O形式而存在。在高溫下,氫以很大的速度在銅中擴(kuò)散,遇到Cu2O并將其還原,產(chǎn)生大量的水蒸氣。
水蒸氣的數(shù)量比例于銅的含氧量。例如,0.01%含氧量的銅,退火后,在100g銅中會(huì)形成14cm3的水蒸氣,該水蒸氣不能經(jīng)致密銅而擴(kuò)散,因而在存在Cu2O的地方,會(huì)產(chǎn)生幾千兆帕壓力,從而使銅破壞并產(chǎn)生脆裂和失去真空致密。因而,對(duì)氧含量必須進(jìn)行嚴(yán)格***。
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