鎳帶整卷退火均勻性研究

楊娟麗+牛蓉蓉+龐洪

摘 要：文章選用純鎳帶卷，通過不同制度退火，在帶卷不同位置取樣進(jìn)行機(jī)械性能和顯微組織的分析，研究鎳帶整卷退火均勻性[1]。發(fā)現(xiàn)：為避免整卷退火過程中粘接[2]，在低溫下，只有足夠延長保溫時間，才可以確保鎳帶整卷退透性和均勻一致性[3]。

關(guān)鍵詞：鎳卷；退火；均勻性

1 概述

純鎳在許多酸性和堿性的環(huán)境中都表現(xiàn)出良好的耐蝕性，多被應(yīng)用在還原性介質(zhì)中。在相對較寬的溫度范圍內(nèi)有良好的機(jī)械性能，易于冷加工。因此被廣泛應(yīng)用于板式換熱器、波紋管補(bǔ)償器膨脹節(jié)、制堿、化工裝備等。

但在純鎳帶卷的實(shí)際生產(chǎn)中，同鈦帶卷的生產(chǎn)一樣，鎳帶整卷退火同樣存在多項(xiàng)技術(shù)難題。退火溫度過高、保溫時間過長均容易產(chǎn)生鎳帶整卷退火粘接廢品，但倘若保溫時間不夠，則又會導(dǎo)致整卷無法退透的問題。因此盡可能選用低溫、長時間退火是減少鎳帶整卷退火的有效手段。

2 材料

選用規(guī)格為1.0*1400mm*C，牌號為N5，冷軋狀態(tài)成品鎳帶。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法

拉伸：設(shè)備型號：TC-12-001

試驗(yàn)方法：ASTM E8/E8M-2013a

金相：設(shè)備型號：Axiovert 200mat

TC-11-002

試驗(yàn)方法：GB/T6394-2002

相同人員、相同條件下進(jìn)行試驗(yàn)。

4 試驗(yàn)結(jié)果

（1）進(jìn)行相同時間，不同溫度真空退火。退火后，在鎳卷內(nèi)層和外層分別取樣，測試其力學(xué)性能及顯微組織。取樣見圖1，測試數(shù)據(jù)見圖2、表1。

由圖2可以看出，經(jīng)過720℃/2h退火的帶材內(nèi)、外部和680℃/2h退火的帶卷外部抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率基本一致；680℃/2h退火的帶卷內(nèi)部以及640℃/2h退火的帶卷內(nèi)、外部均抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率基本一致。同時開卷發(fā)現(xiàn)720℃/2h退火的帶材粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重。

由表1可以看出，經(jīng)過720℃/2h退火的帶材內(nèi)、外部和680℃/2h退火的帶卷外部呈現(xiàn)出完全再結(jié)晶的顯微組織；680℃/2h退火的帶卷內(nèi)部以及640℃/2h退火的帶卷內(nèi)、外部仍然保留冷軋顯微組織；

由圖2、表1可以證明選用中間溫度680℃，保溫2h進(jìn)行鎳帶整卷退火，存在退火不均勻的現(xiàn)象。內(nèi)部為纖維組織，保持高的強(qiáng)度和低的延伸率；外部為再結(jié)晶組織，強(qiáng)度和塑性良好。需要通過延長保溫時間確保內(nèi)、外退火均勻。

（2）選取退火溫度680℃，保溫6h進(jìn)行相應(yīng)的退火實(shí)驗(yàn)，并增加對應(yīng)位置取樣分析，測試其力學(xué)性能及顯微組織。取樣見圖3，測試數(shù)據(jù)見圖4、表2。

由圖4可以看出，經(jīng)過680℃/6h退火后，帶卷內(nèi)外各3圈抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率基本一致；內(nèi)外第4圈開始抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率基本一致。

由表2可以看出，經(jīng)過680℃/6h退火的帶材內(nèi)、外3層呈現(xiàn)出完全再結(jié)晶的顯微組織，自第4層開始呈現(xiàn)冷軋顯微組織；

由圖4、表2可以證明680℃，保溫6h進(jìn)行鎳帶整卷退火，依然存在退火不均勻的現(xiàn)象。近內(nèi)、外3層為再結(jié)晶組織，強(qiáng)度和塑性良好；內(nèi)部均為纖維組織，強(qiáng)度高，塑性差。通過4.1和4.2數(shù)據(jù)的對比，證明：延長保溫時間是有效的，靠內(nèi)3層已經(jīng)呈現(xiàn)出再結(jié)晶組織，趨勢明確。

（3）選取退火溫度680℃，保溫10h進(jìn)行相應(yīng)的退火實(shí)驗(yàn)，整卷開平，每隔5m進(jìn)行一次取樣分析，測試其力學(xué)性能。測試數(shù)據(jù)見圖5。

由圖5可以看出，通過延長保溫時間，整卷鎳帶開平后，力學(xué)性能保持一致，屬于完全再結(jié)晶后的力學(xué)性能。

4 結(jié)束語

鎳帶整卷退火，同鈦帶整卷退火一樣，為避免整卷退火過程中粘接，在低溫下，只有足夠延長保溫時間，才可以確保鎳帶整卷退火退透性和均勻一致性。

參考文獻(xiàn)

[1]楊娟麗.鈦帶整卷退火均勻性分析[J].中國鈦業(yè)，2015（01）.

[2]王勤波.鈦帶卷退火預(yù)防粘接工藝研究[J].中國鈦業(yè)，2013（02）.

[3]楊娟麗.退火方式對鈦帶組織性能的影響[J].中國鈦業(yè)，2014（01）.