氧銅桿和無氧銅桿的區(qū)別
發(fā)布時間:2022-06-07點(diǎn)擊:2120
氧銅桿和無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,而上引法無氧銅桿則相反,氧在液態(tài)銅下保持相當(dāng)時間后,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,這對低氧銅桿而言可以說是常見的但對無氧銅桿則很少見。
氧化銅以夾雜形式在晶界出現(xiàn)對材料的韌性產(chǎn)生負(fù)面影響。而無氧銅中的氧很低,所以這種銅的組織是均勻的單相組織對韌性有利。在無氧銅桿中的多孔性是不常見的,而在低氧銅桿中則是常見的一種缺陷。
(2)熱軋組織和鑄造組織的區(qū)別
低氧銅桿由于經(jīng)過熱軋,所以其組織屬熱加工組織,原來的鑄造組織已經(jīng)破碎,在8mm的桿時已有再結(jié)晶的形式出現(xiàn),而無氧銅桿屬鑄造組織,晶粒粗大,這是為什么,無氧銅的再結(jié)晶溫度較高,需要較高退火溫度的固有原因。
這是因為,再結(jié)晶發(fā)生在晶粒邊界附近,無氧銅桿組織晶粒粗大,晶粒尺寸甚至能達(dá)幾個毫米,因而晶粒邊界少,即使通過拉制變形,但晶粒邊界相對低氧銅桿還是較少,所以需要較高的退火功率。
對無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低氧銅和無氧銅切實區(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,表面氧化物和可能存在的熱軋缺陷的差別
無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,無氧銅桿夾雜少,含氧量穩(wěn)定,無熱軋可能產(chǎn)生的缺陷,桿表氧化物厚度可達(dá)≤15A。在連鑄連軋生產(chǎn)過程中如果工藝不穩(wěn)定,對氧監(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”,對拉線斷線影響更直接,故而在拉制微細(xì)線,超微細(xì)線時,為了減少斷線,有時要對銅桿采取不得已的辦法——剝皮,甚至二次剝皮的原因所在,目的要除去皮下氧化物。
(4)低氧銅桿和無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)線中的低溫級無氧銅,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,低氧銅桿的優(yōu)點(diǎn)比較明顯,而無氧銅桿顯得更為優(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氧銅桿的有所不同。
低氧銅桿的制線工藝不能照搬到無氧銅桿的制線工藝上來,至少兩者的退火工藝是不同的。因為線的柔軟性深受材料成份和制桿,制線和退火工藝的影響,不能簡單地說低氧銅或無氧銅誰軟誰硬。
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磁性,而彌散無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。
含氧量是無氧銅***重要的性能之一,由于氧和銅固熔量很小,因而無氧銅中之氧,實際是以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,對氧含量必須進(jìn)行嚴(yán)格***。
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