CN104846303B - 一种发电机用铜银导线的中间退火工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其步骤如下：(1)在拉拔过程中将待处理的发电机用铜银导线放入退火炉内；(2)向炉内吹扫氮气至氮气气氛纯度大于99％，以8‑10℃/min的升温速度，使铜银合导线随炉升温至370‑570℃，保温0.5‑1.5h，进行中间退火；(3)在保持炉内压力为0.25‑0.3MPa，氮气气氛纯度大于99％的条件下，随炉冷却，使导线冷却至温度小于50℃，出炉；所述发电机用铜银导线中，银的质量百分含量为0.01％‑1％。采用本发明的退火工艺，退火后的导线表面不产生氧化层，并且消除冷拉拔过程中产生的内应力和加工硬化的现象，在保证导电率不降低的情况下，降低导线的硬度，从而可直接进入下道工序，提高了产品质量，降低了能耗，提高了生产效率。

Description

一种发电机用铜银导线的中间退火工艺

技术领域

本发明涉及一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，具体的，涉及冷拔态的铜合金的退火方法，属于金属材料热处理技术领域。

背景技术

铜合金由于具有优良的导电和导热性、高的耐蚀性、良好的机械性能和加工性能等，因此在有色金属材料中占据很重要的位置。但经过冷变形处理的铜合金导线会产生加工硬化、内应力增加而使导线出现拉不动、后续工序无法正常进行的现象，并且经过冷变形的铜银合金再结晶温度在360℃以上，这就要求退火温度应高于再结晶温度。另外，铜合金在高温状态下易与空气中的氧气等发生化学反应而在其表面形成氧化污染层，不仅增加材料消耗及人工工作量，又降低了生产效率。

铜银导线的可退火性不仅仅表现在“柔软性”，还涉及到结晶组织、线的脆性和再结晶温度，铜银导线的退火性对于其生产制造和应用都极为重要，铜银导线中银的含量与退火响应、再结晶温度、工艺等退火特性密切相关，银含量不同的铜银导线其退火处理工艺差异显著，因此，提供一种针对特定银含量的发电机用铜银导线的中间退火工艺是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，在气体保护气氛中对冷拔态铜银合金导线进行再结晶退火处理的工艺，使退火后的导线表面不产生氧化层，并且消除冷拉拔过程中产生的内应力和加工硬化的现象，在保证导电率不降低的情况下，降低导线的硬度，从而可直接进入下道工序，提高了产品质量，降低了能耗，提高了生产效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其步骤如下：

(1)在拉拔过程中将待处理的发电机用铜银导线放入退火炉内；

(2)向炉内吹扫氮气至氮气气氛纯度大于99％，以8-10℃/min的升温速度，使铜银合导线随炉升温至370-570℃，保温0.5-1.5h，进行中间退火；

(3)在保持炉内压力为0.25-0.3MPa，氮气气氛纯度大于99％的条件下，随炉冷却，使导线冷却至温度小于50℃，出炉；

所述发电机用铜银导线中，银的质量百分含量为0.01％-1％。

步骤(1)中，所述退火炉为卧式退火炉，退火炉炉膛长度为11-12米；

步骤(2)中，所述中间退火分为两次，一次退火在二道次拉拔后进行，退火温度为500-570℃，优选为520℃，保温时间为0.5-1.5h，优选为1.5h；二次退火在四道次拉拔后进行，退火温度为370-470℃，优选为400℃，保温时间为1-1.5h，优选为1h。

步骤(2)中，所述二道次拉拔和四道次拉拔的变形量均控制在15-35％。

优选的，步骤(3)中，炉内压力控制为0.28MPa。

铜银导线中由于掺入了一定量的银，能显著提高铜银导线的再结晶温度、抗蠕变性能和耐磨性能，银的含量不同会影响导线的再结晶温度，本发明的退火工艺所针对的是银的质量百分含量为0.01％-1％的铜银导线，通过选择合理的加热温度和保温时间，涵盖了铜银导线的再结晶温度，使得在退火过程中能够完成再结晶。

本发明的有益效果：

(1)采用本发明的中间退火工艺，一方面可使退火后的铜银导线表面不产生氧化层；另一方面，按照上述工艺参数进行退火后，在导线电导率变化不大的情况下，可有效地降低合金的强度和硬度，完全消除因冷拔而产生的加工硬化现象，使导线恢复到冷变形前低强度和高塑性的状态，并且，上述加热温度和保温时间可以使铜银导线在退火过程中完成再结晶，同时所产生的新的晶粒组织又不致发生过分的晶粒长大；从而提高工作效率，保证材料性能要求。

(2)本发明的中间退火工艺流程短、操作方便。

附图说明

图1为铜银导线退火前微观组织形貌图；

图2为铜银导线退火后微观组织形貌图。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

实施例1：发电机用铜银导线的中间退火工艺

本实施例的中间退火工艺所针对的对象是银质量百分含量为0.1％的铜银合金导线，铜中所含合金种类与成分不同，再结晶温度也不尽相同，例如工业纯铜的再结晶开始温度为180-230℃；当退火温度与保温时间一定时，退火前材料的冷变形程度越小，退火后晶粒越粗大，而粗晶粒的材料变形抗力小，易于冲压变形，因此退火前铜银合金的冷变形程度对退火后晶粒尺寸有很大的影响。

本实施例所涉及的退火是发电机所用铜银空心导线在冷拉拔过程中的中间退火工艺，其中拉拔工艺是在液压拉拔机上进行；由于导线的成型需要进行5道次的拉拔，所以需进行两道次的中间退火，即分别在二道次拉拔后和四道次拉拔后进行再结晶退火，来保证后续的拉拔过程顺利进行，其中，各拉拔道次的变形量控制在25％。

具体的中间退火工艺如下：

(1)将待处理的发电机用铜银导线放入卧式退火炉内，退火炉炉膛长度为11米；

(2)用高纯氮气向炉内吹扫氮气至氮气气氛纯度大于99％，以10℃/min的升温速度，使铜银合导线随炉升温至520℃，保温1.5h，进行一次中间退火；二次退火在四道次拉拔后进行，退火温度为400℃，保温时间为1h。

(3)在保持炉内压力正压，氮气气氛纯度大于99％的条件下，随炉冷却，使导线冷却至温度小于50℃，出炉。

分别在退火前后对本实施例的铜银合金的微观组织形貌和性能进行对比，微观组织形貌对比结果见图1和图2；经过再结晶退火后的性能对比如表1所示。由图1和图2可以看出，退火后铜银合金的晶粒尺寸明显减小；由表1可以看出，退火后铜银合金导线的强度、硬度降低，伸长率显著增大，塑性增强；电导率略有增大，保证了后续拉拔工序顺利进行。硬度测量按照标准GB/T4340.1-2009，拉伸试验即强度、延伸率的测定按照标准GB/T228-2002，导电率测量按照标准YS/T478-2005；显微硬度测量在HV-1000型数显显微硬度计上进行，载荷为0.05kg，加载时间为10s，每个试样测量次数不少于4次；拉伸试验在WDW-200E电子万能试验机上进行，电导率测量在D60K金属电导率测量仪上进行,每个试样测量次数不少于3次。

表1铜银合金退火前后性能对比

实施例2：

对铜银合金在370-570℃不同温度下进行再结晶退火，其性能变化如表2所示。由表2可知，在370-570℃的温度范围内，铜银合金的强度、硬度均可满足工艺需求。

表2不同温度下铜银合金性能变化

Claims (5)

1.一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其特征在于，所述中间退火分为两次，一次退火在二道次拉拔后进行，一次退火步骤如下：

(1)在拉拔过程中将待处理的发电机用铜银导线放入退火炉内；

(2)向炉内吹扫氮气至氮气气氛纯度大于99％，以8-10℃/min的升温速度，使铜银导线随炉升温至500-570℃，保温时间为0.5-1h，进行一次中间退火；

(3)在保持炉内压力为0.25-0.3MPa，氮气气氛纯度大于99％的条件下，随炉冷却，使导线冷却至温度小于50℃，出炉；

二次退火在四道次拉拔后进行，二次退火步骤如下：

(1)在拉拔过程中将待处理的发电机用铜银导线放入退火炉内；

(2)向炉内吹扫氮气至氮气气氛纯度大于99％，以8-10℃/min的升温速度，使铜银导线随炉升温至370-470℃，保温时间为1-1.5h；进行二次中间退火；

(3)在保持炉内压力为0.25-0.3MPa，氮气气氛纯度大于99％的条件下，随炉冷却，使导线冷却至温度小于50℃，出炉；

所述发电机用铜银导线中，银的质量百分含量为0.01％-0.1％；所述二道次拉拔和四道次拉拔的变形量均控制在25％-35％以内。

2.如权利要求1所述的一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述退火炉为卧式退火炉，退火炉炉膛长度为11-12米。

3.如权利要求1所述的一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其特征在于，一次退火温度为520℃，保温时间为1h。

4.如权利要求1所述的一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其特征在于，二次退火温度为400℃，保温时间为1.5h。

5.如权利要求1所述的一种发电机用铜银导线的中间退火工艺，其特征在于，步骤(3)中，炉内压力控制为0.28MPa。