铝箔退火基础知识培训

1、铝箔退火基础培训 退火目的 在金属材料的半成品或制件中常常存在残余应力，成 份不均匀，组织不稳定及表面质量不佳，如箔材表面 油污等缺陷。这些缺陷严重影响材料的工艺性能和使 用性能，如塑性低，耐腐蚀性差、机械性能不好，表 面光洁度差以及不符合用户要求等。要消除或减少这 些缺陷以提高材料的工艺性能和使用性能，必须进行 退火。 退火主要目的：降低抗拉强度、提高延伸率、除油。 退火定义 退火，就是是以一定的加热速度加热到适当的温度， 保持一定时间（称为保温），以缓慢的速度冷却的一 种工艺过程。 温度/ 保温段 升温段 降温段 时间/t 高温降性能，低温除油。 退火原理 铝箔通过冷轧变形而产生了加工硬化

2、，通过退火降低抗 拉强度，使得退火时根据加热温度的高低不同，其组织 和性能的变化过程可分为回复、再结晶、及晶粒长大三 个阶段。 厚度/mm 抗拉强度/MPa 140 181 192 199 200 0.8 0.35 0.17 0.08 0.020 50 100 150 200 250 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 12345 强度 回复 再结晶 晶粒长大 晶粒度 内应力 塑性 组织和性能变化 抗拉强度/MPa 加工硬化过程 厚度/mm 140 181 192 199 200 0.8 0.35 0.17 0.08 0.020 50 100 150 2

3、00 250 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 12345 铝合金经塑性变形后，位错密度显著升高，强度和硬 度大大提高。另外，由于滑移转动，晶体取向发生变化 ，晶粒也沿加工方向拉长，产生变形织构或加工织 构。 回复：当加热温度不高时，只能消除晶格的歪扭和畸 变，但不能形成新的再结晶晶粒。金属内部组织无变 化，这个过程称为回复。 凡是在变形金属或合金 的基体上，经过退火加 热而形成了由新的晶粒 所构成的显微组织叫做 再结晶，又称为一次再 结晶或加工再结晶。 在变形组织中产生新的晶粒，大量的晶核长大，吞食 变形组织，使变形组织所占的比例越来越小，最后变 成

4、等轴晶粒(O态)。强度和硬度下降到最低值。物理和 化学性能向变形前的状态转变。 回复阶段 回复：当加热温度不高时，也就是说加热温度低于变 形金属开始发生再结晶的温度时，由于原子活动能力 不大，只能作短距离的扩散运动，此时只能消除晶格 的歪扭和畸变，但不能形成新的再结晶晶粒。金属内 部组织无变化。 此时，金属的强度和硬度稍有降低，塑性略有提高， 但是，在回复过程 中，金属的某些物理性能却有明显 的变化，如金属的电阻和内应力发生了明显的下降。 这个阶段基本上还保持着冷作硬化状态金属的主要特 征。 再结晶阶段 凡是在变形金属或合金的基体上，经过退火加热而形 成了由新的晶粒所构成的显微组织叫做再结晶，

5、又称 为一次再结晶或加工再结晶。 冷变形金属的再结晶是个成核和长大过程，新晶粒晶 核的晶格畸变比周围的金属小，是自由能低的稳定结 构。所以它能逐渐吞并自由能高的基体而长大（晶粒 长大的动力是加工变形引起的应变能的降低）。因此 又称加工再结晶，某些再结晶晶粒吞并周围邻接的晶 粒而长大的过程叫做聚集再结晶，它的动力与加工再 结晶不同，不是应变，而是晶粒的表面能降低。 必须指出，再结晶过程并未形成的等轴晶粒在晶格类 型与原来晶粒是相同的，只不过是消除了各种塑性变 形造成的一些晶体缺陷。 晶粒长大 再结晶之后，一般都可以得到细而均匀的等轴晶粒，如 果加热温度很高，或者加热时间过长，再结晶后的晶粒 开始

6、聚集。它通过表面能小的大晶粒吞并表面能大的小 晶粒，这种晶粒长大的过程，称为聚集再结晶。从热力 学条件来看，晶粒的粗化可以减少表面能。使金属或合 金处于较稳定的、自由 能较低的状态 。 聚集再结晶的后期， 晶粒均匀发育到平衡 状态后，即不再长大， 各个晶粒比较均匀。 退火性能变化 金属退火时的性能变化与冷变形引起的变化恰好相反，强 度指标降低，塑性指标增加，物理和化学性能向变形前的 状态转变。 退火温度低于再结晶温度时，强度的降低和塑性的提高很 少，因为在回复过程中金属的晶格畸变和微观应力只能消 除一部分。对加工硬化起主要作用的晶格畸变部分，在再 结晶开始以前变化很小，或者几乎不发生变化。因此

7、，机 械性能在回复阶段的回复程度是很少的，在再结晶阶段， 变形晶粒完全为无畸变的新晶粒代替，使金属组织被拉长 的晶粒所形成的纤维组织转变成为由等轴的再结晶晶粒所 组成的再结晶组织，金属加工硬化现象消除，金属的强度 和硬度急剧下降，塑性明显上升。 退火温度设定 退火目的是降性能和除油。从去除表面残油的角度来 看，加热温度越高，保温时间越长，则去油性能越好。 但从内部组织与机械性能方面来考虑，温度过高，时 间过长，机械性能下降，从而不能满足机械性能的要 求。且高温退火易形成粘连、黄斑等缺陷。 所以目前普遍采用低温长时间的退火工艺，即在保证 除油效果的前提下，温度越低越好。而性能高低是以 满足用户需要为目的，不再考虑铝箔是否充分再结晶， 实行不完全再结晶退火。 工艺参考因素 铝箔退火应根据客户性能要求、合金、轧制油的成份 、箔材厚度、宽度、卷径、装炉量等来确定加热温度 和加热时间，概括地说，对单零箔采用退火温度稍高 ，加热时间稍短的工艺，而对于双零箔，则采用温度 稍低，加热时间较长的工艺为宜。 除油效果如何检测呢？ 国标采用脱脂棉粘A级水，我们实际用喷壶刷A级水。 除油干净时，刷水完全扩散，否则不扩散。新产品新 工艺常经过倒卷验证。A级水成分：蒸馏水。 常见退火缺陷1 刷水不良：退火时间短、温度太低，会除油不尽。 措施：延长退火时