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軋製變形量對不鏽鋼組織和電阻率的影響
發布者:不鏽鋼管廠(www.osunblock.com.cn) 發布時間:2020/4/20 閱讀:498

 浙江向日葵视频下载苹果特鋼有限公司對不鏽鋼管進行多道次冷軋,研究不同軋製總變形量下不鏽鋼的顯微組織和電阻率。結果表明:軋製變形量為85.7%時,晶粒較粗大且大小不均勻,晶粒大小約100~200μm,變形量在95%以上時,晶粒開始變得細小,晶粒大小在20μm以下,不鏽鋼晶粒隨軋製變形量的增大而減小;當軋製變形量為85.7%時,電阻率為15.9mΩ·mm2/m,變形量為99.6%時,電阻率為16.7mΩ·mm2/m,不鏽鋼電阻率隨軋製變形量的增加而增大,生產中可通過控製軋製變形量來調控不鏽鋼熔體材料的電阻率。

 

  熔斷器是以金屬導體作為熔體對電路起保護作用的電器。其串聯於電路中,當電路過載或短路時,大電流使得熔體自身發熱而熔斷,從而對電路起到保護作用。熔體是熔斷器的核心元件,其材料性能直接關係到熔斷器性能的優劣。隨著現代製造業的發展,熔體材料成為應用最廣、用量最大、附加值最高的電工合金之一。常用的高溫熔體材料主要有銀基合金和銅基合金。其中,Ag化學性質穩定,抗氧化、耐腐蝕、導電導熱等性能優越,在使用過程中電阻值不易發生變化而熔點恒定,大幅提高了熔斷器的可靠性,是大電流、高可靠性熔斷器的關鍵材料。另外,與銀氧化物(AgCdO、AgSnO2等)類熔體材料相比,純銀可避免鎘等有害元素對環境的汙染,是滿足綠色製造要求的熔體材料。

 

  純銀熔體材料可分為帶材、絲材兩類,其中帶材是應用較為廣泛的高熔點熔體材料。純銀帶熔體材料供貨的技術要求主要包括化學成分、尺寸精度、米電阻、硬度、表麵質量等指標,其中米電阻是最為關鍵的技術指標,米電阻主要受銀帶電阻率、厚度、寬度的影響。在保證銀帶尺寸穩定的前提下,電阻率就成為銀帶米電阻最直接的控製因素。軋製是純銀帶的重要生產工藝,軋製變形量是軋製工藝的關鍵參數之一。試驗主要探討軋製變形量對純銀組織和電阻率的影響,以指導純銀帶材熔體材料的穩定軋製生產。


一、試驗方法

  試驗所用的坯料為300mm×135mm×35mm的鑄態不鏽鋼板(Ag含量為99.99%),軋製前對坯料進行700℃×2h均勻化處理,采用兩輥500軋機、兩輥170軋機、四輥軋機、六輥軋機對鑄態銀板進行冷軋,中間退火4次。在板厚5.0mm(85.7%,對應的軋製總變形量,下同)、1.5mm(95.7%)、0.5mm(98.6%)、0.15mm(99.6%)時分別截取1000mm×40mm銀帶樣品。采用QJ84型數字直流電橋(如圖1所示)測量樣品米電阻,再通過米電阻計算公式(RT=T0r/tw,RT為T溫度下米電阻值,T0為溫度係數,r為電阻率,t為銀帶厚度,w為銀帶寬度)計算各個變形量對應的電阻率。從每個樣品橫截麵上切取金相試樣,采用氨水和雙氧水按1:1配製的腐蝕劑對試樣進行腐蝕,腐蝕40s後在光學顯微鏡上觀察其組織特征。


二、不同軋製變形量下不鏽鋼的組織

  浙江向日葵app视频入口ioses特鋼有限公司分別對5.0mm、1.5mm、0.5mm、0.15mm厚度銀帶進行金相顯微組織觀察,得到的各個軋製變形量下純銀顯微組織照片如圖所示。

  圖為85.7%變形量組織,可見組織晶粒粗大,且大小分布不均勻,晶粒大小為100~200μm。圖為95.7%變形量組織,經過再次軋製,其晶粒得到細化,但仍有部分晶粒分布不均勻。圖2(c)為銀帶軋至0.5mm厚度,軋製變形量為98.6%的組織,晶粒變得比較均勻細小,晶粒大小約為20μm。厚度0.15mm、軋製變形量99.6%的純銀帶組織,經過反複多道次的軋製,晶粒已變得非常細小,分布也很均勻,晶粒大小約為10μm。從不同軋製變形量下不鏽鋼的組織形態可知,當軋製變形量為85.7%時,不鏽鋼組織仍未得到充分細化,晶粒較粗大。分析認為,由於坯料銀純度較高(99.99%),內部缺少容易引發位錯釘紮的金屬元素,位錯更容易運動,導致晶粒均勻和細化更加困難[10,11]。但軋製變形量達到98.6%以後,晶粒變得非常細小均勻,已達到製備不鏽鋼熔體材料的組織要求。因此,細化不鏽鋼晶粒需增加軋製總變形量至95%以上。


三、不同軋製變形量下不鏽鋼的電阻率

  浙江向日葵app视频入口ioses特鋼有限公司為探索軋製加工對不鏽鋼電阻率的影響,分別測量了不同軋製變形量下銀帶試樣的米電阻,換算成電阻率後,得到的結果如圖所示。

  由圖可知,當軋製變形量為85.7%時,電阻率為15.9mΩ·mm2/m,變形量為99.6%時,電阻率為16.7mΩ·mm2/m。隨著軋製總變形量的增加,不鏽鋼電阻率逐漸增大。金屬電子理論認為散射是金屬產生電阻的根本原因,更具體地說,金屬的晶界是一種麵缺陷,可成為電子傳輸的散射中心,引入散射並增加電阻,故晶粒越多,晶界就越多,散射中心越多,電阻就越大,電阻率自然也會增大。對不鏽鋼來說,對其進行冷軋加工,細化了晶粒,增加了晶界,並且軋製加工會導致銀晶體點陣發生晶格畸變,改變原子結合鍵和原子間距,這些因素都會增加電子散射的幾率,最終引起不鏽鋼電阻率增加。而電阻率是不鏽鋼熔體材料的關鍵技術指標之一,控製不鏽鋼熔體材料產品電阻率,成為熔體材料加工過程中必須考慮的重要問題。通過本研究可知,通過調整軋製總變形量可調控不鏽鋼熔體材料的電阻率。


四、結論

 1. 不鏽鋼晶粒隨軋製變形量的增加而減小且變得均勻。軋製變形量為85.7%時,晶粒較粗大且分布不均勻,晶粒大小約100~200μm。變形量在95%以上時,晶粒開始變得細小,晶粒大小在20μm以下。細化晶粒需將軋製變形量控製在95%以上。

 2. 軋製變形量為85.7%時,不鏽鋼電阻率為15.9mΩ·mm2/m,軋製變形量為99.6%時,電阻率為16.7mΩ·mm2/m。不鏽鋼電阻率隨軋製變形量的增加而增大,可通過控製軋製總變形量來調控不鏽鋼熔體材料電阻率。

 

 
 

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