DIP无氧铜的氢脆试验分析.pdf

2013年第4期
电线电缆
2013年8月
No.42013
Eleclrie Wire Cable
DIP无氧铜的氢脆试验分析
周林平,于友姬,李国昌,徐龙
(富通集团,浙江富阳311400)
摘要:对不同批次的无氧杆进行了氩脆试验分析,比较了试验后的反复弯曲断裂次数、断面的形貌特征、金
相组织的结构特点以及维氏硬度的变化。在实际生产中氢脆试验可以简单间接判断无氧铜杄中氧含量是否
超标,对实际生产有一定的指导和帮助
关键词DIP:无氧铜;氩脆;斯面;金相组织;维氏硬度
中图分类号:TM241
文献标识码:A
文章编号:16726901(2013)040029-03
Analysis of the DIP Oxygen-free Copper Hydrogen Embrittlement Test
ZHOU Linping, YU Youji, II Guo+hang, XU Tang
(Futong Group Co, Itd, Fuyang 311400, China
Abstract The different batches of oxygen-free copper rod for the hydrogen cmbriullemenl Lcst analysis, the tesl alter
repeated bending fracture section numbers, morphology, metallographic structure and hardness of Vivtorinox are com-
pared. The hydrogcn embrittlement tost can indirectly determine whether the content of oxygen frec copper rod to cx
eed the standard in the actual production. It will be guidanceful and helpful for the actual production
Key words DIP OF(, hydrogen embritllement, st Lion, microstructure, vikers hardness
氧铜氧含量的范围,判定产品的优劣,生产厂家也应
客户的要求而保留此检验项目,因此在实际生产中
无氧铜(OFC)是指高纯度、含氧量和其它杂质都应用非常广泛。
极少的铜,但实际上还是会含有很微量的氧。无氧铜
具有很好的塑性,常温下延伸率可达到45%,一次加1试验
工率可达到90%,具有良好的塑性变形能力。DP1.1材料
法(相对于SCR法)生产的无氧铜杆中的含氧量的大
进行氢脆试验的无氧铜杄分别来自不同批次的
小直接测定比较困难,可以用间接法一氢脆试验法2#、8#、9#三个样品,直径都是2mm。分别取这三个
来判定无氧铜杆中的含氧量大小。
样品长30cm,每个样品取2根。
氢脆是指溶于金属中的氢,聚合为氢分子,造成1.2试验设备
应力集中,超过金属的强度极限,在金属内部形成细
日本朝日理化制作所生产的AMF41P型氢脆试
小的裂纹。无氧铜杆中的氧含量高,与氢气发生验仪iRO116型氧含量测定仪; LEICA DVME500型
反应产生更多的水气,分布在无氧铜杆中,从而影响莱卡显微镜5XBPC型倒置金相显微镜;HV1000
无氧铜杄的韧性和塑性。如果无氧铜中的氧含量比型维氏显微硬度计。
较少而且分布比较适中,氢气原子扩散到无氧铜杆1.3试验方法
中的位错、晶界、气孔的缺陷处偏聚、集中,形成氢气
将6根无氧铜杆标记好后放入氢脆试验仪发生
团。当材料变形的应变速率较低时,氢气团带着位装置中(见图1),加热到850℃后保温30min后自
错运动而运动,位错落后于氢气团,氢气团对位错起然冷却到室温,加热过程中管内一直保持氢气气氛,
到了“钉扎效应”認,使位错不能自由运动,引起材氨气的流量大约是在出气口的水槽中每分钟冒一个
料的局部硬化,增强材料的抗弯强度。
气泡。试验结束分别将氬脆前后的无氧铜杄进行反
在实际生产中,氢脆试验能简单间接地判断无复弯曲断裂试验,记录反复弯曲断裂的次数。将氢
脆前的三种样品分别取1g左右,在RO116型氧含
收稿日期:2012-10-21
量测定仪中测氧含量浓度。用莱卡显微镜观察断裂
作者简介:周林平(1982-),男,硕士研究生,工程师
面的形貌和用倒置金相显微镜观察断面材料的金相
作者地址∷浙江富阳市金秋大道1-8号B1400.
组织,最后做这三组样品的维氏硬度试验比较。
2013年第4期
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No.42013
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Aug,2013
2#氢脆前(x100)
2#氢脆后(×100)
图1氢脆试验仪
2试验结果分析
2.1氢脆前后反复弯曲断裂次数和氧含量测定
2#、8#、9#样品氢脆后进行反复弯曲断裂次数的
试验结果见表1。
表1反复弯曲试验结果
84氢胞前(x100)
8#氢后(x100)
氢脆前反复弯曲氢脆后反复弯曲
试样
标号
试验断裂/次
试验断裂/次
17
2
9氧脆前(×100)
9#氧脆后(×100)
9-2
l.5
图2三种样品氢脆前后断面观察对比
从表1中可知,9#样品与2#、8#相比,氢脆后反
复弯曲试验断裂次数明显戒少了,2#、8#样品在氢脆较一致,均匀细化,质地紧密,晶界结构不很明显。
后反复弯曲试验断裂次数有一定程度的增加。
氢脆后这三种样品都形成了较明显的晶界结构,9
利用进口设备EMGA型氧含量测定仪,分别对样品氢脆后照片对比2#、8#氢脆后照片可发现,有
2#、8#、9#氢脆前样品进行了氧含量的直接测试,测许多沿着晶界的或者穿越晶界的微裂纹,从而也证
试结果是2#和8#样品的氧含量测试结果分别为明了之前反复弯曲断裂次数的试验结果,证明之前
2.3pm和2.4pm,而9#为6.7rpm,是前二者氧的推断:9#无氧铜杆中的含氧量比较大,与氢气反应
含量的3倍,明显超出了国标对0号无氧铜氧含量产生了水,在微观组织结构中形成了许多气孔,最终
小于5pm的规定,说明9#不合格。
在材料内部形成微裂纹,降低了材料的抗弯强度。
2.2无氧銅杄反复弯曲断面的显微结果分析
2.4氢脆后维氏硬度的结果比较分析
将三种样品的无氧铜杄反复弯曲断面在莱卡显
氢脆试验后将试经过镶样和磨抛后拿到维氏
微镜下观察,观察的照片见图2。
硬度计下测试,測试结果见表2
从这三组断面图中可以发现,2#、8#样品氢脆前
表2维氏硬度测试结果
后的断面形貌基本没什么变化,结构紧密。9#样品试样「标号「维氏硬度值(负荷时间10,荷被034k)
的氢脆前后的形貌比较明显有不同,氢脆前组织结
2-1
105.0
构比较紧密,氢脆后的断面是脆性断裂面,结构比较
103.3
均一,从图中可以明显发现有较大的裂纹,这也证明
8-1
113.5
了之前的反复弯曲断裂的试验结果的合理性。
8