一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，具體的，涉及冷拔態(tài)的銅合 金的退火方法，屬于金屬材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 銅合金由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性、高的耐蝕性、良好的機械性能和加工性能 等，因此在有色金屬材料中占據(jù)很重要的位置。但經(jīng)過冷變形處理的銅合金導(dǎo)線會產(chǎn)生加 工硬化、內(nèi)應(yīng)力增加而使導(dǎo)線出現(xiàn)拉不動、后續(xù)工序無法正常進行的現(xiàn)象，并且經(jīng)過冷變形 的銅銀合金再結(jié)晶溫度在360°C以上，這就要求退火溫度應(yīng)高于再結(jié)晶溫度。另外，銅合金 在高溫狀態(tài)下易與空氣中的氧氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在其表面形成氧化污染層，不僅增加材 料消耗及人工工作量，又降低了生產(chǎn)效率。
[0003] 銅銀導(dǎo)線的可退火性不僅僅表現(xiàn)在"柔軟性"，還涉及到結(jié)晶組織、線的脆性和再 結(jié)晶溫度，銅銀導(dǎo)線的退火性對于其生產(chǎn)制造和應(yīng)用都極為重要，銅銀導(dǎo)線中銀的含量與 退火響應(yīng)、再結(jié)晶溫度、工藝等退火特性密切相關(guān)，銀含量不同的銅銀導(dǎo)線其退火處理工藝 差異顯著，因此，提供一種針對特定銀含量的發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝是目前亟 待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間 退火工藝，在氣體保護氣氛中對冷拔態(tài)銅銀合金導(dǎo)線進行再結(jié)晶退火處理的工藝，使退火 后的導(dǎo)線表面不產(chǎn)生氧化層，并且消除冷拉拔過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和加工硬化的現(xiàn)象，在 保證導(dǎo)電率不降低的情況下，降低導(dǎo)線的硬度，從而可直接進入下道工序，提高了產(chǎn)品質(zhì) 量，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其步驟如下：
[0007] (1)在拉拔過程中將待處理的發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線放入退火爐內(nèi)；
[0008] ⑵向爐內(nèi)吹掃氮氣至氮氣氣氛純度大于99%，以8-10°C/min的升溫速度，使銅 銀合導(dǎo)線隨爐升溫至370-570°C，保溫0. 5-1. 5h，進行中間退火；
[0009] (3)在保持爐內(nèi)壓力為0.25-0. 3MPa，氮氣氣氛純度大于99 %的條件下，隨爐冷 卻，使導(dǎo)線冷卻至溫度小于50°C，出爐；
[0010] 所述發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線中，銀的質(zhì)量百分含量為0.01%-1%。
[0011] 步驟（1)中，所述退火爐為臥式退火爐，退火爐爐膛長度為11-12米；
[0012] 步驟（2)中，所述中間退火分為兩次，一次退火在二道次拉拔后進行，退火溫度為 500-570°C，優(yōu)選為520°C，保溫時間為0. 5-1. 5h，優(yōu)選為1. 5h;二次退火在四道次拉拔后進 行，退火溫度為370-470°C，優(yōu)選為400°C，保溫時間為1-1. 5h，優(yōu)選為lh。
[0013] 步驟（2)中，所述二道次拉拔和四道次拉拔的變形量均控制在15-35%。
[0014]優(yōu)選的，步驟（3)中，爐內(nèi)壓力控制為0.28MPa。
[0015]銅銀導(dǎo)線中由于摻入了一定量的銀，能顯著提高銅銀導(dǎo)線的再結(jié)晶溫度、抗蠕變 性能和耐磨性能，銀的含量不同會影響導(dǎo)線的再結(jié)晶溫度，本發(fā)明的退火工藝所針對的是 銀的質(zhì)量百分含量為〇. 01 % -1 %的銅銀導(dǎo)線，通過選擇合理的加熱溫度和保溫時間，涵蓋 了銅銀導(dǎo)線的再結(jié)晶溫度，使得在退火過程中能夠完成再結(jié)晶。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] (1)采用本發(fā)明的中間退火工藝，一方面可使退火后的銅銀導(dǎo)線表面不產(chǎn)生氧化 層；另一方面，按照上述工藝參數(shù)進行退火后，在導(dǎo)線電導(dǎo)率變化不大的情況下，可有效地 降低合金的強度和硬度，完全消除因冷拔而產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象，使導(dǎo)線恢復(fù)到冷變形前 低強度和高塑性的狀態(tài)，并且，上述加熱溫度和保溫時間可以使銅銀導(dǎo)線在退火過程中完 成再結(jié)晶，同時所產(chǎn)生的新的晶粒組織又不致發(fā)生過分的晶粒長大；從而提高工作效率，保 證材料性能要求。
[0018] (2)本發(fā)明的中間退火工藝流程短、操作方便。
【附圖說明】
[0019] 圖1為銅銀導(dǎo)線退火前微觀組織形貌圖；
[0020] 圖2為銅銀導(dǎo)線退火后微觀組織形貌圖。
【具體實施方式】
[0021] 結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本 發(fā)明，并不對其內(nèi)容進行限定。
[0022] 實施例1 :發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝
[0023] 本實施例的中間退火工藝所針對的對象是銀質(zhì)量百分含量為0. 1%的銅銀合金導(dǎo) 線，銅中所含合金種類與成分不同，再結(jié)晶溫度也不盡相同，例如工業(yè)純銅的再結(jié)晶開始溫 度為180-230°C;當(dāng)退火溫度與保溫時間一定時，退火前材料的冷變形程度越小，退火后晶 粒越粗大，而粗晶粒的材料變形抗力小，易于沖壓變形，因此退火前銅銀合金的冷變形程度 對退火后晶粒尺寸有很大的影響。
[0024] 本實施例所涉及的退火是發(fā)電機所用銅銀空心導(dǎo)線在冷拉拔過程中的中間退火 工藝，其中拉拔工藝是在液壓拉拔機上進行；由于導(dǎo)線的成型需要進行5道次的拉拔，所以 需進行兩道次的中間退火，即分別在二道次拉拔后和四道次拉拔后進行再結(jié)晶退火，來保 證后續(xù)的拉拔過程順利進行，其中，各拉拔道次的變形量控制在25%。
[0025] 具體的中間退火工藝如下：
[0026] (1)將待處理的發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線放入臥式退火爐內(nèi)，退火爐爐膛長度為11米；
[0027] (2)用高純氮氣向爐內(nèi)吹掃氮氣至氮氣氣氛純度大于99%，以10°C/min的升溫速 度，使銅銀合導(dǎo)線隨爐升溫至520°C，保溫1. 5h，進行一次中間退火；二次退火在四道次拉 拔后進行，退火溫度為400°C，保溫時間為lh。
[0028] (3)在保持爐內(nèi)壓力正壓，氮氣氣氛純度大于99%的條件下，隨爐冷卻，使導(dǎo)線冷 卻至溫度小于50°C，出爐。
[0029] 分別在退火前后對本實施例的銅銀合金的微觀組織形貌和性能進行對比，微觀組 織形貌對比結(jié)果見圖1和圖2 ;經(jīng)過再結(jié)晶退火后的性能對比如表1所示。由圖1和圖2 可以看出，退火后銅銀合金的晶粒尺寸明顯減??；由表1可以看出，退火后銅銀合金導(dǎo)線的 強度、硬度降低，伸長率顯著增大，塑性增強；電導(dǎo)率略有增大，保證了后續(xù)拉拔工序順利 進行。硬度測量按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340. 1-2009,拉伸試驗即強度、延伸率的測定按照標(biāo)準(zhǔn)GB/ T228-2002,導(dǎo)電率測量按照標(biāo)準(zhǔn)YS/T478-2005 ;顯微硬度測量在HV-1000型數(shù)顯顯微硬 度計上進行，載荷為〇.〇5kg，加載時間為10s，每個試樣測量次數(shù)不少于4次；拉伸試驗在 WDW-200E電子萬能試驗機上進行，電導(dǎo)率測量在D60K金屬電導(dǎo)率測量儀上進行，每個試樣 測量次數(shù)不少于3次。
[0030] 表1銅銀合金退火前后性能對比
[0031]
【主權(quán)項】
1. 一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，步驟如下： (1) 在拉拔過程中將待處理的發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線放入退火爐內(nèi)； (2) 向爐內(nèi)吹掃氮氣至氮氣氣氛純度大于99%，以8-10°C /min的升溫速度，使銅銀合 導(dǎo)線隨爐升溫至370-570°C，保溫0. 5-1. 5h，進行中間退火； (3) 在保持爐內(nèi)壓力為0? 25-0. 3MPa，氮氣氣氛純度大于99%的條件下，隨爐冷卻，使 導(dǎo)線冷卻至溫度小于50°C，出爐； 所述發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線中，銀的質(zhì)量百分含量為〇. 01 % -1 %。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，步驟（1) 中，所述退火爐為臥式退火爐，退火爐爐膛長度為11-12米。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，步驟 (2)中，所述中間退火分為兩次，一次退火在二道次拉拔后進行，退火溫度為500-570°C，保 溫時間為0. 5-1. 5h ;二次退火在四道次拉拔后進行，退火溫度為370-470°C，保溫時間為 1-1. 5h〇
4. 如權(quán)利要求3所述的一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，一次退 火溫度為520°C，保溫時間為I. 5h。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，二次退 火溫度為400 °C，保溫時間為Ih。
6. 如權(quán)利要求3所述的一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，步驟（2) 中，所述二道次拉拔和四道次拉拔的變形量均控制在15-35%。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其特征在于，步驟（3) 中，爐內(nèi)壓力控制為〇? 28MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線的中間退火工藝，其步驟如下：(1)在拉拔過程中將待處理的發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線放入退火爐內(nèi)；(2)向爐內(nèi)吹掃氮氣至氮氣氣氛純度大于99％，以8-10℃/min的升溫速度，使銅銀合導(dǎo)線隨爐升溫至370-570℃，保溫0.5-1.5h，進行中間退火；(3)在保持爐內(nèi)壓力為0.25-0.3MPa，氮氣氣氛純度大于99％的條件下，隨爐冷卻，使導(dǎo)線冷卻至溫度小于50℃，出爐；所述發(fā)電機用銅銀導(dǎo)線中，銀的質(zhì)量百分含量為0.01％-1％。采用本發(fā)明的退火工藝，退火后的導(dǎo)線表面不產(chǎn)生氧化層，并且消除冷拉拔過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和加工硬化的現(xiàn)象，在保證導(dǎo)電率不降低的情況下，降低導(dǎo)線的硬度，從而可直接進入下道工序，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】C22F1-08
【公開號】CN104846303
【申請?zhí)枴緾N201510073421
【發(fā)明人】李勝利, 尚興軍, 文姍, 常麗麗
【申請人】山東大學(xué), 濟南寶世達實業(yè)發(fā)展有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年2月10日