Чи однакова мідь у всіх кабелях? Яка мідь хороша? Стаття чітко пояснює
Вступ: через різні процеси виробництва мідних стрижнів вміст кисню та зовнішній вигляд мідних стрижнів відрізняються. Мідні стрижні, вироблені Shangying, називаються безкисневими мідними стрижнями, якщо вміст кисню нижче 10 частин на мільйон за належної технології; мідні прути, отримані безперервним литтям, прокатуються в гарячому стані в захисних умовах, а вміст кисню знаходиться в діапазоні 200-500ppm, але іноді до понад 700ppm. Як правило, мідь, отримана цим методом, має яскравий зовнішній вигляд. Мідні стрижні з низьким вмістом кисню іноді називають полірованими стрижнями.
Безкисневий мідний стрижень
Мідна катанка є основною сировиною в кабельній промисловості. Існує два основних способи виробництва - безперервне лиття і прокатка і безперервне лиття вгору. Існує багато методів виробництва безперервного лиття та прокатки мідної катанки з низьким вмістом кисню. Характерним є те, що після плавлення металу в шахтній печі мідна рідина проходить через витримувальну піч, жолоб, проміжний ковш і надходить із розливної труби в закриту порожнину форми. Інтенсивність охолодження використовується для охолодження для формування литої плити, яка потім прокочується за кілька проходів. Вироблена низькокиснева мідна катанка має структуру гарячої обробки. Оригінальна структура лиття була порушена, а вміст кисню зазвичай становить від 200 до 400 частин на мільйон. Прутки з безкисневої міді в основному виробляються в Китаї методом безперервного лиття вгору. Після плавлення металу в індукційній печі його безперервно відливають через графітові форми, а потім прокатують або обробляють холодним способом. Вироблені стрижні безкисневої міді мають литу структуру і містять кисень. Кількість, як правило, нижче 20 ppm. Через різні виробничі процеси існують великі відмінності в багатьох аспектах, таких як організаційна структура, розподіл вмісту кисню, форма та розподіл домішок тощо.
1. Виконання малюнка
Ефективність витягування мідних стрижнів залежить від багатьох факторів, таких як вміст домішок, вміст і розподіл кисню, контроль процесу тощо. Нижче наведено аналіз продуктивності волочіння мідних прутків з огляду на вищезазначені аспекти.
1. Вплив методу плавлення на домішки типу S
Безперервне лиття та прокатка для виробництва мідних стрижнів переважно розплавляють мідні стрижні за рахунок спалювання газу. Під час процесу згоряння через окислення та випаровування можна до певної міри зменшити потрапляння деяких домішок у мідну рідину. Тому метод безперервного лиття та прокатки має відносно високі вимоги до сировини. Нижній. Верхнє безперервне лиття дає катанки з безкисневої міді. Оскільки для плавлення використовується індукційна піч, «патина» та «мідні боби» на поверхні електролітичної міді в основному переплавляються в рідку мідь. Розплавлений S має великий вплив на пластичність стрижня з безкисневої міді та збільшить швидкість руйнування дроту.
2. Надходження домішок у процесі лиття
Під час виробничого процесу процес безперервного лиття та прокатки вимагає переміщення розплавленої міді через витримкові печі, жолоби та проміжні ковші, що відносно легко спричинить відшарування вогнетривкого матеріалу. Під час прокатки він повинен пройти через ролики, в результаті чого залізо впаде і спричинить пошкодження мідних стрижнів. Викликають зовнішні включення. Накочування оксидів на шкіру та під шкіру під час гарячої прокатки матиме негативний вплив на витягування гіпоксичних стрижнів. Процес виробництва методом висхідного безперервного лиття короткий. Мідна рідина завершується через занурювальний потік у комбінованій печі, що мало впливає на вогнетривкі матеріали. Кристалізація здійснюється в графітній формі, тому в процесі може утворюватися менше джерел забруднення та домішок. Там менше шансів на вхід.
O, S і P — елементи, які утворюють сполуки з міддю. У розплавленій міді кисень може частково розчинятися, але коли мідь конденсується, кисень майже не розчиняється в міді. Розчинений кисень у розплавленому стані випадає у вигляді евтектики міді=закису міді та розподіляється по межах зерен. Виникнення евтектики закису міді значно знижує пластичність міді.
Сірка може бути розчинена в розплавленої міді, але при кімнатній температурі її розчинність знижується майже до нуля. Він з'являється на межах зерен у вигляді сульфіду міді, що значно знижує пластичність міді.
3. Структури розподілу кисню та ефекти в мідних стрижнях з низьким вмістом кисню та безкисневих мідних стрижнях
Вміст кисню має значний вплив на продуктивність волочіння мідних стрижнів з низьким вмістом кисню. Коли вміст кисню підвищується до оптимального значення, мідний стрижень має найменшу швидкість поломки. Це тому, що кисень діє як поглинач у своїй реакції з більшістю домішок. Помірний кисень також сприяє видаленню водню з мідної рідини, створенню водяної пари для переповнення та зменшенню утворення пор. Оптимальний вміст кисню забезпечує найкращі умови для процесу волочіння дроту.
Розподіл оксидів мідної стрижні з низьким вмістом кисню: на початковій стадії затвердіння при безперервному лиття швидкість розсіювання тепла та рівномірне охолодження є основними факторами, які визначають розподіл оксиду мідної стрижні. Нерівномірне охолодження призведе до суттєвих відмінностей у внутрішній структурі мідного стрижня, але під час подальшої термічної обробки стовпчасті кристали зазвичай руйнуються, що призводить до подрібнення та рівномірного розподілу частинок оксиду міді. Типовою ситуацією, що виникає в результаті агрегації частинок оксиду, є центральний розрив. На додаток до впливу розподілу частинок оксиду, мідні стрижні з меншими частинками оксиду демонструють кращі характеристики волочіння дроту, а більші частинки Cu2O легко спричиняють точки концентрації напруги та ламаються.
Вміст кисню в безкисневій міді перевищує норму, мідний стрижень стає крихким, подовження зменшується, розтягнутий порт виглядає темно-червоним, а кристалічна структура пухка. Коли вміст кисню перевищує 8 ppm, продуктивність процесу погіршується, що проявляється у надзвичайно високій швидкості поломки стрижня та дроту під час лиття та волочіння. Це пояснюється тим, що кисень може утворювати крихку фазу оксиду міді з міддю, утворюючи евтектику мідь-оксид міді, яка розподіляється на межі в сітчастій структурі. Ця крихка фаза має високу твердість і відділятиметься від мідного тіла під час холодної деформації, що призведе до зниження механічних властивостей мідного стрижня та легкого руйнування під час подальшої обробки. Високий вміст кисню також може спричинити зниження провідності безкисневих мідних стрижнів. Тому процес безперервного лиття вгору та якість продукції повинні суворо контролюватися.
4. Вплив водню
При безперервному лиття вгору вміст кисню контролюється низьким і побічні ефекти оксидів значно зменшуються, але вплив водню стає більш серйозною проблемою. Після вдихання в розплаві відбувається рівноважна реакція: H2O(g)=[O]+2[H];
Газ і пористість утворюються в процесі кристалізації, коли водень випадає в осад і накопичується з перенасиченого розчину. Водень, що виділяється перед кристалізацією, може відновлювати оксид міді з утворенням водяних бульбашок. Оскільки характеристикою лиття вгору є кристалізація розплавленої міді зверху вниз, форма утвореної рідини приблизно конічна. Газ, що виділяється перед кристалізацією рідкої міді, блокується в структурі затвердіння під час процесу флотації, і під час кристалізації в ливарному стрижні утворюються пори. Коли вміст газу вгорі невеликий, водень, що виділяється, існує на границях зерен і утворює пористість; коли вміст газу високий, він збирається в пори. Тому пори і пористість утворюються як воднем, так і водяною парою.
Водень надходить із різних технологічних ланок у попередньому виробничому процесі, таких як «патина» сировини електролітичної міді, допоміжного матеріалу деревного вугілля**, кліматичного середовища**, а кристалізатор графіту не є сухим тощо. Тому поверхня мідної рідини в плавильній печі повинна бути покрита розпеченим деревним вугіллям, а електролітична мідь повинна намагатися видалити «патину», «мідні боби» та «вуха», що дуже важливо для покращення якості безкисневої мідні стрижні.
У процесі безперервного лиття та прокатки водень часто контролюють помірним контролем вмісту кисню. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Оскільки розплавлена мідь кристалізується знизу вгору під час процесу лиття, водяна пара, що утворюється киснем і воднем у розплавленій міді, може легко спливти вгору та вийти. Більшу частину водню з розплавленої міді можна ефективно видалити, таким чином впливаючи на мідний стрижень. менше.
2. Якість поверхні
У процесі виробництва таких виробів, як електромагнітні дроти, також пред'являються вимоги до якості поверхні мідних стрижнів. На поверхні тягнутого мідного дроту не повинно бути задирок, менше мідного порошку та масляних плям. Якість мідного порошку на поверхні вимірюють за допомогою випробування на кручення, а для визначення якості спостерігають відновлення мідного стрижня після кручення.
Під час процесу безперервного лиття та прокатки, від лиття до прокатки, температура висока і повністю піддається впливу повітря, що призводить до утворення товстого шару оксиду на поверхні литої плити. У процесі прокатки, коли ролики обертаються, частинки оксиду скочуються на поверхню мідного дроту. Оскільки оксид міді є крихкою сполукою з високою температурою плавлення, коли смугоподібні агрегати оксиду міді, глибоко розкатані, розтягуються формою, на зовнішній поверхні мідного стрижня будуть утворюватися задирки, що спричинить проблеми з подальшим фарбуванням.
Безкисневий мідний пруток, виготовлений за допомогою процесу безперервного лиття вгору, повністю ізольований від кисню через лиття та охолодження, і подальшого процесу гарячої прокатки немає. На поверхні мідного стрижня немає оксиду, і якість краща. Після нанесення залишається менше мідного порошку. , вищевказані проблеми менш імовірні.
Прутки з безкисневої міді виготовляються також на імпортному обладнанні та вітчизняному обладнанні. Однак імпортна продукція поки що не має очевидних переваг. Після випуску продукції з мідної стрижні різниця не дуже велика. Поки мідна пластина добре підібрана, а контроль виробництва є відносно стабільним, можна також використовувати вітчизняне обладнання. Вихід - мідні стрижні з розтяжністю 0.05. Імпортне обладнання – це, як правило, обладнання фінської компанії Outokumpu. Найкраще вітчизняне обладнання має бути від Шанхайського військово-морського заводу. Він має найдовший термін виробництва і є підприємством військової промисловості з надійною якістю.
У світі існує два основних типи імпортного обладнання для мідних стрижнів з низьким вмістом кисню. Одним з них є американське обладнання South Line, яке англійською означає SOUTHWIRE. Вітчизняними виробниками є Nanjing Huaxin і Jiangxi Copper. Інше – німецьке обладнання CONTIROD. Вітчизняними виробниками є Changzhou Jinyuan і Tianjin. Чудова безшовна.
За вмістом кисню легко відрізнити анаеробні та гіпоксичні палички. Безкиснева мідь має вміст кисню менше 10-20 PPM, але наразі деякі виробники можуть досягти лише менше ніж 50 PPM. Мідні стрижні з низьким вмістом кисню мають вміст кисню менше 200-20 частин на хвилину. 4{{10}}0 PPM. Вміст кисню в хороших полюсах зазвичай контролюється на рівні близько 250 частин на хвилину. Безкисневі стовпи зазвичай використовують висхідний метод малювання. Гіпоксичні стовпи безперервного лиття і прокатки. Ці два продукти відносно добре справляються з емальованим дротом. Він більш адаптивний, наприклад м'якість, кут відскоку та продуктивність намотування. Однак гіпоксичні палички є відносно жорсткими щодо умов малювання. Подібним чином можна розтягнути 0,2 нитки. Якщо умови витягування погані, можна витягнути звичайні анаеробні вудилища. Хороший гіпоксичний полюс порушить лінію, але якщо його помістити в хороші умови розтягування, той самий полюс може бути розтягнутий до удвічі 0,5 за допомогою гіпоксичного полюса, тоді як звичайний анаеробний полюс можна розтягнути лише до 0,1 максимум. , звичайно, найтонші, такі як Double Zero Two, змушені покладатися на імпортні стрижні з безкисневої міді. В даний час деякі компанії намагаються використовувати методи пілінгу для обробки стрижнів з низьким вмістом кисню, щоб розтягнути дроти 0,03. Але я не дуже знайомий з цим аспектом. ясно.
Мідний стрижень з низьким вмістом кисню
Аудіокабелі зазвичай віддають перевагу використанню безкисневих стрижнів. Це пов'язано з тим, що безкисневі стрижні - монокристалічна мідь, а гіпоксичні - полікристалічна мідь.
Прутки з міді з низьким вмістом кисню та прутки з безкисневої міді відрізняються різними методами виробництва та мають свої особливості.
1. Про вдихання і видалення кисню та стан його існування
Вміст кисню в катодній міді, яка використовується для виробництва мідних стрижнів, зазвичай становить 10-50ppm, а тверда розчинність кисню в міді за кімнатної температури становить близько 2 ppm. Вміст кисню в мідних стрижнях з низьким вмістом кисню зазвичай становить 200 (175) - 400 (450) ppm, тому кисень вдихається в рідкому стані міді, тоді як безкисневий мідний стрижень, що тягнеться вгору, навпаки, , кисень вдихається під рідкою міддю. Після тривалого зберігання він зменшується та видаляється. Зазвичай вміст кисню в цьому типі стрижня нижче 10-50ppm, а найнижчий може бути 1-2ppm. З точки зору тканин, кисень у міді з низьким вмістом кисню знаходиться у формі оксиду міді. Існує поблизу меж зерен, що зазвичай для мідних стрижнів з низьким вмістом кисню, але рідко для безкисневих мідних стрижнів. Наявність оксиду міді у вигляді включень на межах зерен негативно впливає на в'язкість матеріалу. Вміст кисню в безкисневій міді дуже низький, тому структура цієї міді є рівномірною однофазною структурою, що сприяє міцності. Пористість рідко зустрічається в безкисневих мідних стрижнях і є поширеним дефектом у мідних стрижнях з низьким вмістом кисню.
2. Різниця між гарячекатаною структурою та литою структурою
Оскільки мідний стрижень з низьким вмістом кисню був гарячекатаний, його структура є структурою гарячої обробки. Оригінальна структура литва була порушена, і в прутку 8 мм з'явилася рекристалізація. Пруток з безкисневої міді має литу структуру з крупними зернами. Це основна причина, чому безкиснева мідь має вищу температуру рекристалізації та потребує вищої температури відпалу. Це пояснюється тим, що рекристалізація відбувається поблизу меж зерен. Безкиснева структура мідного стрижня має грубі зерна, розмір яких може досягати навіть кількох міліметрів. Тому меж зерен мало. Навіть якщо він деформований витягуванням, межі зерен є відносно низькими. Ще менше кисневих мідних стрижнів, тому потрібна більша потужність відпалу. Вимоги для успішного відпалу безкисневої міді такі: перший відпал, коли дріт витягнуто з прутка, але ще не відлито. Потужність відпалу має бути на 10-15% вищою, ніж у міді з низьким вмістом кисню в тій самій ситуації. Після безперервного волочення слід залишити достатній запас для потужності відпалу на наступних стадіях, а також слід виконувати різні процеси відпалу міді з низьким вмістом кисню та міді без кисню, щоб забезпечити гнучкість дроту в процесі виробництва та готового дроту.
3. Відмінності у включеннях, коливання вмісту кисню, поверхневі оксиди та можливі дефекти гарячої прокатки
Здатність витягування безкисневих мідних стрижнів перевершує мідні стрижні з низьким вмістом кисню для всіх діаметрів дроту. На додаток до вищезгаданих структурних причин безкисневі мідні стрижні мають менше включень, стабільний вміст кисню та відсутність дефектів, які можуть виникнути при гарячій прокатці. товщина оксиду поверхні стрижня може досягати менше або дорівнює 15A. Під час виробничого процесу безперервного лиття та прокатки, якщо процес є нестабільним і моніторинг кисню не є суворим, нестабільний вміст кисню безпосередньо вплине на продуктивність стрижня. Якщо поверхневий оксид стрижня можна компенсувати безперервним очищенням у пост-процесі, то більш неприємним є те, що значна кількість оксиду існує «під шкірою», що має більш прямий вплив на розрив дроту. Тому під час волочіння тонкого дроту. Під час роботи з надтонким дротом, щоб зменшити поломку, іноді мідний стрижень доводиться очищати або навіть двічі очищати в крайньому випадку, щоб видалити підшкірний оксид.
4. Існує різниця в міцності між мідними стрижнями з низьким вмістом кисню та безкисневими мідними стрижнями
Обидва вони можуть бути розтягнуті до {{0}}.015 мм, але в низькотемпературній безкисневій міді в низькотемпературному надпровідному дроті відстань між нитками становить лише 0,001 мм.
5. Існують відмінності в економіці від сировини для виготовлення стрижня до виготовлення різьби.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 мм, переваги мідних стрижнів з низьким вмістом кисню більш очевидні, тоді як безкисневі мідні стрижні є ще кращими при протягуванні мідних дротів з діаметрами<0.5mm.
6. Процес виготовлення дроту з мідних стрижнів із низьким вмістом кисню відрізняється від безкисневих мідних стрижнів.
Процес виготовлення дроту з мідних стрижнів з низьким вмістом кисню не можна скопіювати з процесом виготовлення дроту з безкисневих мідних стрижнів. Принаймні процеси відпалу обох відрізняються. Оскільки на м’якість дроту сильно впливає склад матеріалу та процес виготовлення дроту, виготовлення дроту та відпалу, ми не можемо просто сказати, хто м’якший чи твердіший, мідь із низьким вмістом кисню чи мідь без кисню.
Знайомство з мідними стрижнями з низьким вмістом кисню та безкисневими мідними стрижнями
1. Мідний стрижень з низьким вмістом кисню
Який мідний стрижень є мідним стрижнем з низьким вмістом кисню? Який процес виробництва мідних стрижнів з низьким вмістом кисню? Що таке вступ до мідних стрижнів з низьким вмістом кисню? По-перше, давайте подивимося на визначення мідних стрижнів з низьким вмістом кисню: мідні стрижні з вмістом кисню від 200 (175) до 400 (450) ppm виробляються безперервним литтям і прокаткою.
Вступ до технологічного процесу мідного стрижня з низьким вмістом кисню:
Мідні прутки з низьким вмістом кисню виготовляються за допомогою процесу безперервного лиття та прокатки. Потік процесу: електролітична мідь → шахтна піч → витримувальна піч → ливарна машина → безперервний прокатний стан → очищення → машина для замикання стрижнів → готовий продукт (ф8 мм) електролітична мідь безперервно подається та пропускається через вертикальний Після безперервного плавлення в печі розплавлений вивільняється мідь, яка ливарною машиною відливається в злитки трапецієподібної форми великого перетину, а потім надходить у прокатний стан для гарячої прокатки для формування заготовок мідної катанки ф8.
▍ Дефекти виготовлення
(1) Шахтна піч: A. Через малий розмір шахтної печі електролітична мідь розплавляється під час додавання, а розплавлена мідна вода не має умов для повного відновлення. .B. Весь процес плавлення та процес виробництва мідної води не може виділити кисень, тому вміст кисню дуже високий. .C. Паливом для розплавленої міді зазвичай є газ. Під час процесу згоряння газу це безпосередньо впливатиме на хімічний склад мідної рідини, з більшим впливом, таким як сірка та водень.
(2) Ливарна машина: Коли кристалізаційне колесо ливарної машини перетворює розплавлену мідь на тверду речовину, кисень не може бути виділений, тому велика кількість кисню поглинається вдруге під час процесу лиття.
(3) Контроль температури: A. Температуру розплавленої міді нелегко контролювати через великий об’єм прокатки та обмеження з боку різних факторів. B. Температура злитка, що надходить у прокатний стан, повинна контролюватися на рівні 850 градусів. Чим більше верхнє і нижнє відхилення, тим більший вплив на якість мідного стрижня, і цю температуру важко контролювати. C. Необхідно підтримувати температуру мідного стрижня, що виходить із прокатного стану, на рівні 600 градусів. Чим більше верхнє і нижнє відхилення, тим сильніше впливає на якість мідного катанка. Через обмеження попереднього процесу цю температуру також важко контролювати. D. У всьому процесі є багато ланок, і якщо в одній ланці є якась проблема, це вплине на контроль температури.
(4) Інше: A. Через зазначені вище дефекти якість мідного стрижня буде нестабільною, тому стандарт передбачає, що мідний стрижень безперервного лиття та прокатки з низьким вмістом кисню повинен бути підданий випробуванню на кручення перед тим, як залишити фабрику. Однак деякі виробники взагалі не виробляють їх або не виробляють партіями, як зазначено (кожна партія не повинна перевищувати 60 тонн), або скасовують некваліфіковані партії та залишають фабрику. B. Високий вміст кисню вплине на процес волочіння дроту. Мідний дріт стає твердішим, коли його тягнуть, і в середині потрібно додати відпал. Вміст кисню
