紫铜退火工艺研究.pdf

紫铜退火工艺研究--精心整理一紫铜管压型开裂分析情况描叙2011年7月13日我公司的产品压扣2（）在南车电机由用户压接后出现一起开裂现象14号由我公司提供了10件相同产品经试压后再次出现开裂现象。该产品的退火设备为真空退火炉退火温度为620～650℃保温120分钟装炉方式为插装单炉数量约为300件。图片如下：后续我们采用了箱式退火炉退火温度设定为700℃保温90分钟单炉退火数量约为50件左右退火后压扁也有部分开裂。这一批次的紫铜退火后表面氧化严重且开裂的铜管表面多有气泡、粗拉道且表面有较大晶粒。这些症状是紫铜管在还原性气体中退火后的常见一种毛病名为“氢病”其化学反应方程式如下Cu0+CO→2Cu+CO↑(1)22Cu0+H→2Cu+HO↑（2）222在反应中生成的CO2、HO在晶界上聚积铜中含O元素较多时生成的气体2压力超过晶界强度导致晶体开裂。原因分析：真空退火或箱式退火均是沿用以前的工艺退火温度设定保温时间及冷却方式都没有问题而恰巧该批铜管材料为新进材料和以往并非同批次。我们可以初步判定这批材料含O元素较高。促使了氢病的产生。问题1：真空炉退火怎么也会产生氢病？真空退火炉的工作原理是在真空中对紫铜管进行退火以防止紫铜管中的O元素与空气中H、C元素等发生反应。紫铜退火工艺研究--紫铜退火工艺研究--精心整理然而我们观察发现真空退火炉密封槽上有大量金属锈迹且密封垫圈存在有缺口、划痕、毛刺等这将严重影响真空炉气密性。无法达到真空退火的效果。在后续的工作中我们更换了密封胶条并铲除了密封槽里的铁锈并采用填充氮气的工艺对一批材料取样重新进行退火并压型.对比如下图。漏气真空炉退火图修善后真空退火图从图中可以看出修善后真空炉退火后压型无开裂且表面无黑色氧化物。问题2：为何箱式退火开裂情况会比真空退火少？箱式退火炉没有抽真空也并非密封无法杜绝（1）、（2）化学反应理论上应该开裂更严重然而箱式退火保温时间为90分钟保温结束后采取迅速水冷。而真空退火炉保温时间为120分钟保温结束后进行自然冷却时间为4小时总时间为6小时退火方式保温时间冷却时间总时间真空退火2小时取出真空胆在真空胆中自6小时然冷却（4小时）箱式退火1.5小时水冷1.5小时在真空炉漏气的情况下箱式退火的时间远远小于“真空炉”退火大大缩短了（1）、（2）反应的时间从而箱式退火效果要比漏气的真空炉退火效果好。总结通过各种对比试验我们论证了铜管压型开裂的问题所在:1.真空退火炉密封槽上有大量金属锈迹且密封垫圈存在有缺口、划痕、毛刺等严重影响真空炉气密性。无法达到真空退火的效果。2.该批次材料中氧含量较高促使了退火中“氢病”的产生。紫铜退火工艺研究--紫铜退火工艺研究--精心整理改进措施：1.对真空炉的修善（已解决）2.从材料上控制。和供应商协商用无氧紫铜替代以前的T2-Y。二紫铜管真空退火工艺优化情况描叙在我们的紫铜管压型开裂分析中我们发现了一个附带问题高温退火后产品表面出现晶粒非常粗糙。这不仅影响产品美观更会在镀银后引起皮、露铜等现象。如下图所示镀银后起皮、露铜理论分析及试验我们需要的优化后的工艺是要求退火后铜管内部晶粒组织细小（内部晶粒组织细小则外表光滑、镀银后不易起皮及露铜）且硬度低于60HB(硬度低适