083mm电炉退火实验报告.doc

0.83mm电路退火实验报告实验日期：6月21日至7月10日实验人员：王志、孟志瑞一、实验目的对0.83mm铁丝进行退火，主要是消除大水箱拉拔后铁丝内部的残余应力，为下一道拉拔做好强度要求、组织要求。以往对于0.83mm光丝的退火工艺，是煤炉随炉升温至730，加热时间为2.53小时，恒温1小时，自然冷却。改进后的实验工艺为，井式回火炉到温装炉，降低加热温度，减少保温时间。二、实验设备30kw井式回火炉、金相显微镜、拉力机。三、实验方案方案一：大水箱拉拔0.83mm的光丝，取6盘共150KG，先将井式回火炉加热到640，到温后6盘料放入炉中，待炉温再次到640时开始记录，保温1小时后取出，测定其抗拉强度及金相组织。方案二：大水箱拉拔0.83mm的光丝，取6盘共160KG，先将井式回火炉加热到600，到温后6盘料放入炉中，待炉温再次到600时开始记录，保温1小时后取出，测定其抗拉强度及金相组织。四、实验数据及分析（1）机械性能数据及分析1、两方案的机械性能数据平均值对比，如表1 性能方案线径（mm）抗拉强度（Mpa）延伸率（）方案一0.833328.351431.51071方案二0.818432.616722.63712表1 退火后铁丝基本性能对比对比表中的数据可以得知，640恒温1小时退火后的抗拉强度为328.4Mpa，在铁丝退火后的最佳抗拉强度300360Mpa之间，然而600恒温1小时退火后的抗拉强度为432.6Mpa，超出合理的抗拉强度范围。640退火后的延伸率为31.5%，比600退火的延伸率高出8.9%，表明640退火后的机械性能更适合再拉拔处理。2、640退火实验后的铁丝连续性能图，如图1图1 640退火后的抗拉强度图经计算后得出640退火后铁丝强度的标准方差为6.5，方差较小，其中抗拉强度最大值为344.9Mpa，最小值为308.4Mpa，说明640退火后的铁丝机械连续性能好，不存在较大的强度差，利于拉拔。3、600退火实验后的多组机械性能数据图，如图2图2 600退后后的抗拉强度图经计算后得出600退火后的抗拉强度标准方差为80.99，方差较大，其中抗拉强度最大值为592.2Mpa，最小值为325.8Mpa，说明600退火后的机械连续性能较差。（二）金相分析金相图是反映金属在研磨、腐蚀后的晶粒分布图，对于去应力退火后式样的金相图，能反映出在此区域内的微观组织，并判断该式样在热处理后晶粒回复情况，是否存在大量的残余变形未消除，因此，退火后对铁丝进行镶样、打磨、研磨、腐蚀后，分别在200倍、500倍光学显微镜下观察其组织形态。其中640恒温1小时后的200倍横向、纵向金相图如图3所示，500倍的横向、纵向金相图如图4所示。600恒温1小时后的200倍横向、纵向金相图如图5所示，500倍横向、纵向金相图如图6所示。图3.1 横向 图3.2 纵向图3 640恒温1小时退火后200倍金相图图4.1 横向 图4.2 纵向图4 640恒温1 小时退火后的500倍金相图图5.1 横向 图5.2 纵向图5 600恒温1小时退火后200倍金相图图6.1 横向 图6.2 纵向图6 600恒温1 小时退火后的500倍金相图如图3所示，在640恒温1小时后，铁丝200倍横截面的金相图中，晶体颗粒大小均匀分布在可视区域内，纵截面中的晶粒大小一致，并均匀分布在可视区域内，表明退火后晶粒回复正常，消除了晶粒拉长后的残余变形，使组织回复完全，大大的降低了由于变形所引起的残余应力，为再拉拔提供了良好的组织准备。如图4所示，640恒温1小时后，铁丝在500倍显微镜中观察的金相图，晶粒中均匀分布少量的小黑点，小黑点为球状碳化物，一定程度上提高了铁丝的强度、韧性，有益于拉拔。晶界上的三次渗碳体也成球粒状，消除了低碳钢中三次渗碳体网状或断续状分布，进一步提高了铁丝的韧性，提升了铁丝的拉拔性能。如图5所示，600恒温1小时后，铁丝200倍纵截面有晶粒的残余变形未消除，表明该热处理工艺没有消除由于拉拔所产生的残余应力，从而影响铁丝再次拉拔时的晶粒变形，不利于拉拔。如图6所示，虽然晶粒中存在少量的球状碳化物，但是其晶界处的断续状渗碳体没有转换成球状渗碳体，残余很多，从而降低了铁丝韧性，正如表1所示600退火的铁丝比较640退火铁丝的延伸率下降8.9%。五、实验结果直径为0.83m