Contingut d'oxigen de barres de coure lliures d'oxigen i control dels defectes de cua d'extrusió
1. Coure sense oxigen 1. Visió general Les plaques de coure sense oxigen núm. 1 i núm. 2 TU1 i TU2 són coure que conté molt poc oxigen. Tenen les característiques d'alta puresa, alta conductivitat elèctrica i alta conductivitat tèrmica, i no tenen "malaltia de l'hidrogen" o molt poca "malaltia de l'hidrogen". malalt". El coure sense oxigen amb un contingut de fòsfor extremadament baix té bones propietats de segellat amb vidre, bon rendiment de processament, soldabilitat, resistència a la corrosió i resistència al fred. El coure sense oxigen s'utilitza principalment per a peces d'instruments elèctrics de buit i s'utilitza àmpliament en barres colectores, tires conductores, guies d'ones, cables coaxials, segells al buit, tubs de buit, components de transistors, etc. 2. Composició física i química del coure lliure d'oxigen TU1, contingut de coure: 99,97, impuresa total Menor o igual a {{15} }.{{20}}3 TU2: contingut de coure: 99,97 o més, impuresa total Menor o igual a 0.05 ① Punt de fusió de rendiment tèrmic de coure sense oxigen : 1082,5 ~ 1083 graus. Conductivitat tèrmica: 391 W/(m· grau) a 20 graus. Capacitat calorífica específica: 385 J/(kg· grau) a 20 graus. ② Característiques de qualitat del coure lliure d'oxigen TU1: a 20 graus. la taxa de coure lliure d'oxigen durant la solidificació és del 4,92% i la densitat és de 8,94 g/cm³. ③Propietats elèctriques del coure sense oxigen: la conductivitat és de g=101,4% IACS a 20 graus, recuit a 700 graus , i mesurat al cap de 30 minuts. La resistivitat és ρ=0.0171μΩ·m a 20 graus. ④ Propietats magnètiques del coure lliure d'oxigen: el coure lliure d'oxigen és diamagnètic, amb una susceptibilitat magnètica massiva de -0,085×{10-6m3/kg a temperatura ambient. ⑤ Propietats químiques del coure sense oxigen Propietats anti-oxidació: la taxa d'oxidació del coure augmenta significativament a altes temperatures i s'oxida lentament a l'atmosfera i a temperatura ambient. Resistència a la corrosió: el coure lliure d'oxigen és resistent a la corrosió a l'atmosfera, aigua dolça pura i aigua de mar amb cabals baixos. També té una bona resistència als àcids no oxidants, però és resistent als àcids oxidants, l'amoníac humit, els halògens humits, els sulfurs i les solucions que contenen ions d'amoni tenen una resistència a la corrosió molt baixa. ⒊ Especificacions de processament tèrmic de coure sense oxigen Les especificacions de processament tèrmic i tractament tèrmic de coure sense oxigen són: temperatura de recuit: 375 ~ 650 graus. Temperatura de processament en calent: 750 ~ 875 graus. ⒋ Propietats mecàniques del coure lliure d'oxigen ⑴ Mecànica especificada a les normes tècniques de coure sense oxigen Rendiment D'acord amb les regulacions de GU/T14953-1994, l'estàndard de prova de rendiment de flexió repetida del filferro és: un filferro amb un diàmetre de No menys de 0,3 mm es sotmeten a proves de flexió repetides després del recuit d'hidrogen, i el nombre de proves de flexió no és inferior a 10 vegades. ⑵ Propietats mecàniques del coure sense oxigen a temperatura ambient i diverses temperatures ① Duresa: duresa a temperatura ambient: HBS35 ~ 45 (estat M), HBS85 ~ 95 (estat Y). ②Propietats de tracció: les propietats de tracció de la placa de coure TU2 a temperatura ambient són: σb=350~390MPa, δ=3%~5% (estat Y) σb{=220~235MPa, δ{{ 81}}%~55% (estat M) ③Propietats d'impacte: Tenacitat a l'impacte: KU=1560-1760kJ/㎡④Propietats de torsió i cisalla: Resistència al cisalla: τ=210MPa (estat Y): τ{{85 }}MPa (estat M) ⑤Propietats de fatiga: el límit de resistència a la fatiga del cicle elevat és: placa TU2, deformació en fred 50%. El nombre de cicles és de 108 cicles, σD=119MPa. ⑥Propietats elàstiques: Mòdul elàstic: E=117.2GPa. Mòdul de cisalla: G=44.1GP Actualment, amb el desenvolupament de camps d'alta tecnologia com ara dispositius electrònics de buit, elèctrics i microelectrònics al meu país, la demanda del mercat de coure lliure d'oxigen està augmentant i els requisits perquè els materials també augmenten. Com més alt. Com produir coure sense oxigen d'alta qualitat (TU0, TU1) per satisfer la demanda del mercat és un problema important que s'enfronten les empreses de processament de coure. 2. Principals factors que afecten la qualitat del coure lliure d'oxigen 1. Principals factors ① Qualitat de les matèries primeres ② Influència de l'oxigen ③ La producció de coure segellat sense oxigen en equips de fosa segueix el principi del procés de "materials concentrats, segellat i refinament "i controla estrictament la qualitat de les matèries primeres i auxiliars. , Els sistemes de procés i procediments operatius estrictes i l'adopció de mètodes de detecció efectius per millorar la qualitat del coure lliure d'oxigen són actualment mètodes de control factibles i eficaços en la producció de coure sense oxigen. 2. Factors que afecten el contingut d'oxigen del coure lliure d'oxigen i el seu control. El contingut d'oxigen és un indicador molt important dels materials de coure lliures d'oxigen. Hi ha molts factors que afecten el contingut d'oxigen del coure lliure d'oxigen. Els següents són els principals factors d'influència i mesures de control: (1) ) De fet, hi ha una gran diferència en el contingut d'oxigen de coure del càtode de la matèria primera (mínim 3 ppm, màxim 90 ppm). La producció de coure sense oxigen d'alta qualitat (TU0, LC1011, TU1) té uns alts requisits de coure catòdic de matèries primeres i, en general, s'ha d'utilitzar coure catòdic d'alta puresa. (2) Cobertura i protecció de la fosa 2.1 El carbó vegetal que cobreix la fosa és el millor agent de cobertura per a la fosa de coure sense oxigen. El carbó vegetal cobreix la superfície de la fosa, que no només impedeix l'absorció d'oxigen i aire, sinó que també té un bon efecte de desoxidació. La reacció de desoxidació del carbó vegetal és: Cu2O +C=2Cu+ COCu2O + CO =2Cu + CO2 La qualitat del carbó vegetal té una gran influència en l'efecte de desoxidació de la fosa. Es van analitzar diversos tipus de carbó vegetal i els resultats es mostren a la Taula 2. El carbó blanc cremat de roure i altres fustes s'hauria d'utilitzar com a desoxidant per al coure lliure d'oxigen. A més, el carbó vegetal s'ha de calcinar (500 graus ~ 800 graus) i no s'ha de deixar durant molt de temps. S'ha d'utilitzar immediatament després de coure. 2.2 Protecció de gas: s'introdueix gas inert (nitrogen) al forn de fosa i al forn de retenció (també s'ha d'introduir nitrogen al capçal del forn de retenció) per aïllar l'aire, evitar la inhalació d'oxigen i aire i reduir la pèrdua de carbó vegetal; Durant el procés de transferència de coure fos, el flux de fusió al rentat és ràpid i fluctua molt. La superfície líquida s'exposa fàcilment quan s'utilitza un agent de cobertura sòlid. S'hauria d'utilitzar gas inert (nitrogen) o gas de carbó com a protecció. (3) Segellat Actualment, hi ha una certa bretxa entre els equips de fosa de coure sense oxigen domèstic i els països estrangers. La clau està en la tecnologia de segellat. Per exemple, més del 99% dels lingots de coure lliures d'oxigen C10200 produïts per grups de forns de coure sense oxigen importats (ben segellats, utilitzant només carbó normal no calcinat) tenen un contingut d'oxigen inferior a 10 ppm, mentre que els produïts per altres equips domèstics (utilitzant carbó vegetal calcinat) El contingut d'oxigen del lingot de coure lliure d'oxigen C10200 és inferior al 90% per sota de 10 ppm. Això mostra com de crítica és la condició de segellat de l'equip per controlar el contingut d'oxigen dels lingots de coure lliures d'oxigen. (4) Refinació i desoxidació En termes generals, fins i tot per al coure càtode d'alta puresa, el contingut bàsic d'oxigen és majoritàriament per sobre de 10 ppm. Per satisfer les necessitats d'alguns clients de coure lliure d'oxigen amb un contingut d'oxigen inferior a 5 ppm, s'ha de realitzar un refinat i desoxidació. A més d'utilitzar carbó vegetal calcinat d'alta qualitat per al tractament de desoxidació, s'afegeix una quantitat adequada d'aliatge Cu-P per a la desoxidació per garantir els requisits de contingut d'oxigen del coure lliure d'oxigen. A més, per tal d'aconseguir encara més l'efecte de desoxidació, en els darrers anys s'ha desenvolupat una tecnologia de desoxigenació de la fosa de coure sense oxigen que introdueix monòxid de carboni i nitrogen al forn mitjançant maons transpirables, utilitzant l'efecte reductor del monòxid de carboni per aconseguir l'eliminació. d'oxigen en el líquid de coure. finalitat d'eliminació. (5) Escalfament del lingot Per tal de satisfer els requisits de l'usuari pel que fa al contingut d'oxigen del coure lliure d'oxigen, s'ha d'evitar la infiltració d'oxigen de la superfície del lingot de coure sense oxigen durant el processament posterior. Durant el procés d'escalfament de lingots de coure sense oxigen, s'han de controlar la temperatura i el temps d'escalfament. 2.2 Protecció de gas: s'introdueix gas inert (nitrogen) al forn de fosa i al forn de retenció (també s'ha d'introduir nitrogen al capçal del forn de retenció) per aïllar l'aire, evitar la inhalació d'oxigen i aire i reduir la pèrdua de carbó vegetal; Durant el procés de transferència de coure fos, el flux de fusió al rentat és ràpid i fluctua molt. La superfície líquida s'exposa fàcilment quan s'utilitza un agent de cobertura sòlid. S'ha d'utilitzar gas inert (nitrogen) o gas carbó per protegir-se. (3) Segellat Actualment, hi ha una certa bretxa entre els equips de fosa de coure sense oxigen domèstic i els països estrangers. La clau està en la tecnologia de segellat. Per exemple, més del 99% dels lingots de coure lliures d'oxigen C10200 produïts per grups de forns de coure sense oxigen importats (ben segellats, utilitzant només carbó normal no calcinat) tenen un contingut d'oxigen inferior a 10 ppm, mentre que els produïts per altres equips domèstics (utilitzant carbó vegetal calcinat) El contingut d'oxigen del lingot de coure lliure d'oxigen C10200 és inferior al 90% per sota de 10 ppm. Això mostra com de crítica és la condició de segellat de l'equip per controlar el contingut d'oxigen dels lingots de coure lliures d'oxigen. (4) Refinació i desoxidació En termes generals, fins i tot per al coure càtode d'alta puresa, el contingut bàsic d'oxigen és majoritàriament per sobre de 10 ppm. Per satisfer les necessitats d'alguns clients de coure lliure d'oxigen amb un contingut d'oxigen inferior a 5 ppm, s'ha de realitzar un refinat i desoxidació. A més d'utilitzar carbó vegetal calcinat d'alta qualitat per al tractament de desoxidació, s'afegeix una quantitat adequada d'aliatge Cu-P per a la desoxidació per garantir els requisits de contingut d'oxigen del coure lliure d'oxigen. A més, per tal d'aconseguir encara més l'efecte de desoxidació, en els darrers anys s'ha desenvolupat una tecnologia de desoxigenació de la fosa de coure sense oxigen que introdueix monòxid de carboni i nitrogen al forn mitjançant maons transpirables, utilitzant l'efecte reductor del monòxid de carboni per aconseguir l'eliminació. d'oxigen en el líquid de coure. finalitat d'eliminació. (5) Escalfament del lingot Per tal de satisfer els requisits de l'usuari pel que fa al contingut d'oxigen del coure lliure d'oxigen, s'ha d'evitar la infiltració d'oxigen de la superfície del lingot de coure sense oxigen durant el processament posterior. Durant el procés d'escalfament de lingots de coure sense oxigen, s'han de controlar la temperatura i el temps d'escalfament.
