Is het koper in alle kabels hetzelfde? Welk soort koper is goed?
Koperstaaf is de belangrijkste grondstof in de kabelindustrie. Er zijn twee belangrijke productiemethoden: continugieten en walsen en opwaarts continugieten. Er zijn veel productiemethoden voor het continu gieten en walsen van zuurstofarme koperstaven. Het kenmerk is dat nadat het metaal in de schachtoven is gesmolten, de kopervloeistof door de warmhoudoven, de stortkoker en de verdeelbak stroomt en vanuit de gietpijp de gesloten vormholte binnendringt. De koelintensiteit wordt gebruikt om af te koelen en zo een gegoten plaat te vormen, die vervolgens in meerdere passages wordt gewalst. De geproduceerde zuurstofarme koperen staaf heeft een warmverwerkte structuur. De oorspronkelijke gietstructuur is verbroken en het zuurstofgehalte ligt doorgaans tussen 200 en 400 ppm. Zuurstofvrije koperen staven worden in principe in China geproduceerd met behulp van de opwaartse continugietmethode. Nadat het metaal in een inductieoven is gesmolten, wordt het continu door grafietvormen gegoten en vervolgens koudgewalst of koud bewerkt. De geproduceerde zuurstofvrije koperstaven hebben een gegoten structuur en bevatten zuurstof. De hoeveelheid ligt doorgaans onder de 20 ppm. Als gevolg van verschillende productieprocessen zijn er grote verschillen in veel aspecten, zoals de organisatiestructuur, de verdeling van het zuurstofgehalte, de vorm en distributie van onzuiverheden, enz.
1. Tekenprestaties
De trekprestaties van koperen staven houden verband met vele factoren, zoals het gehalte aan onzuiverheden, het zuurstofgehalte en de distributie, procescontrole, enz. Het volgende is een analyse van de trekprestaties van koperen staven op basis van de bovenstaande aspecten.
1. De invloed van de smeltmethode op onzuiverheden zoals S
Door continu gieten en walsen voor de productie van koperen staven smelten de koperen staven voornamelijk door de verbranding van gas. Tijdens het verbrandingsproces kan door oxidatie en vervluchtiging worden voorkomen dat bepaalde onzuiverheden in de kopervloeistof terechtkomen. Daarom heeft de continue giet- en walsmethode relatief hoge grondstoffenvereisten. Lager. Het bovenste continugietwerk produceert zuurstofvrije koperstaven. Omdat voor het smelten de inductieoven wordt gebruikt, worden de "patina" en "koperbonen" op het oppervlak van het elektrolytische koper in principe gesmolten tot het vloeibare koper. De gesmolten S heeft een grote invloed op de plasticiteit van de zuurstofvrije koperen staaf en zal de draadbreuksnelheid vergroten.
2. Het binnendringen van onzuiverheden tijdens het gietproces
Tijdens het productieproces vereist het continue giet- en walsproces de overdracht van gesmolten koper via vasthoudovens, goten en verdeelbakken, waardoor het vuurvaste materiaal relatief gemakkelijk kan loslaten. Tijdens het walsproces moet het door de rollen gaan, waardoor het strijkijzer eraf valt en schade aan de koperen staven ontstaat. Veroorzaak externe insluitsels. Het inrollen van oxiden op en onder de huid tijdens het warmwalsen zal een negatief effect hebben op het trekken van hypoxische staven. Het productieproces van de opwaartse continugietmethode is kort. De kopervloeistof wordt voltooid door de onderdompelbare stroming in de gecombineerde oven, wat weinig invloed heeft op de vuurvaste materialen. De kristallisatie wordt uitgevoerd in de grafietvorm, waardoor er minder vervuilingsbronnen en onzuiverheden kunnen ontstaan tijdens het proces. Er is minder kans op binnenkomst.
O, S en P zijn elementen die verbindingen met koper produceren. In gesmolten koper kan zuurstof gedeeltelijk oplossen, maar wanneer koper condenseert, lost zuurstof nauwelijks op in koper. De opgeloste zuurstof in de gesmolten toestand slaat neer als koper=eutektisch koperoxide en wordt verdeeld langs de korrelgrenzen. De opkomst van eutectisch koper-koperoxide vermindert de plasticiteit van koper aanzienlijk.
Zwavel kan worden opgelost in gesmolten koper, maar bij kamertemperatuur wordt de oplosbaarheid ervan tot bijna nul teruggebracht. Het verschijnt aan de korrelgrenzen in de vorm van kopersulfide, wat de plasticiteit van koper aanzienlijk zal verminderen.
3. Zuurstofverdelingspatronen en effecten in zuurstofarme koperen staven en zuurstofvrije koperen staven
Het zuurstofgehalte heeft een aanzienlijke invloed op de draadtrekprestaties van koperen staven met een laag zuurstofgehalte. Wanneer het zuurstofgehalte tot de optimale waarde stijgt, heeft de koperen staaf het laagste breukpercentage. Dit komt omdat zuurstof als wegvanger fungeert in zijn reactie met de meeste onzuiverheden. Gematigde zuurstof is ook bevorderlijk voor het verwijderen van waterstof uit de kopervloeistof, waardoor waterdamp ontstaat die overstroomt en de vorming van poriën wordt verminderd. Het optimale zuurstofgehalte biedt de beste omstandigheden voor het draadtrekproces.
Verdeling van zuurstofarme koperstaafoxides: In de beginfase van het stollen bij continu gieten zijn de warmtedissipatiesnelheid en uniforme koeling de belangrijkste factoren die de verdeling van koperstaafoxides bepalen. Ongelijkmatige koeling zal essentiële verschillen in de interne structuur van de koperen staaf veroorzaken, maar bij daaropvolgende thermische verwerking zullen de kolomvormige kristallen gewoonlijk worden vernietigd, wat resulteert in de verfijning en uniforme verdeling van koperoxidedeeltjes. Een typische situatie die voortkomt uit de aggregatie van oxidedeeltjes is centraal barsten. Naast de invloed van de distributie van oxidedeeltjes vertonen koperen staven met kleinere oxidedeeltjes betere draadtrekeigenschappen, en grotere Cu2O-deeltjes veroorzaken gemakkelijk spanningsconcentratiepunten en breuken.
2. Oppervlaktekwaliteit
Bij het vervaardigen van producten als elektromagnetische draden worden ook eisen gesteld aan de oppervlaktekwaliteit van koperen staven. Het oppervlak van de getrokken koperdraad moet vrij zijn van bramen, minder koperpoeder en vrij van olievlekken. De kwaliteit van het koperpoeder op het oppervlak wordt gemeten door middel van een torsietest en het herstel van de koperen staaf na torsie wordt geobserveerd om de kwaliteit ervan te bepalen.
Tijdens het continue giet- en walsproces, van gieten tot walsen, is de temperatuur hoog en volledig blootgesteld aan de lucht, waardoor zich een dikke oxidelaag vormt op het oppervlak van de gegoten plaat. Tijdens het walsproces, terwijl de rollen roteren, rolden de oxidedeeltjes in het oppervlak van de koperdraad. Omdat koperoxide een brosse verbinding is met een hoog smeltpunt, zullen er bij koperoxide dat dieper wordt gerold, wanneer de strookvormige aggregaten door de mal worden uitgerekt, bramen ontstaan op het buitenoppervlak van de koperen staaf, wat problemen veroorzaakt voor latere verwerking. schilderen.
Koperen staaf met laag zuurstofgehalte
Audiokabels geven over het algemeen de voorkeur aan zuurstofvrije staven. Dit houdt verband met het feit dat de zuurstofvrije staven uit één kristallijn koper bestaan en de hypoxische staven uit polykristallijn koper.
Zuurstofarme koperen staven en zuurstofvrije koperen staven verschillen vanwege verschillende productiemethoden en hebben hun eigen kenmerken.
1. Over het inademen en verwijderen van zuurstof en de staat ervan
Het zuurstofgehalte van kathodekoper dat wordt gebruikt bij de productie van koperen staven is over het algemeen 10-50ppm, en de vaste oplosbaarheid van zuurstof in koper bij kamertemperatuur is ongeveer 2 ppm. Het zuurstofgehalte van koperen staven met een laag zuurstofgehalte is over het algemeen 200 (175) - 400 (450) ppm, dus de zuurstof wordt ingeademd onder de vloeibare kopertoestand, terwijl de naar boven trekkende zuurstofvrije koperen staaf daarentegen het tegenovergestelde is. De zuurstof wordt ingeademd onder het vloeibare koper. Na een aanzienlijke tijd bewaard te zijn geweest, wordt deze verkleind en verwijderd. Gewoonlijk ligt het zuurstofgehalte van dit soort staafjes onder de 10-50ppm, en het laagste kan 1-2ppm zijn. Vanuit weefseloogpunt wordt de zuurstof in zuurstofarm koper geoxideerd. De kopertoestand bevindt zich nabij de korrelgrenzen, wat gebruikelijk is voor koperen staven met een laag zuurstofgehalte, maar zeldzaam voor zuurstofvrije koperen staven. De aanwezigheid van koperoxide in de vorm van insluitsels aan de korrelgrenzen heeft een negatieve invloed op de taaiheid van het materiaal. Het zuurstofgehalte in zuurstofvrij koper is zeer laag, waardoor de structuur van dit koper een uniforme enkelfasige structuur is, wat de taaiheid ten goede komt. Porositeit is ongebruikelijk bij zuurstofvrije koperen staven en is een veelvoorkomend defect bij zuurstofarme koperen staven.
2. Het verschil tussen warmgewalste structuur en gegoten structuur
Omdat de zuurstofarme koperen staaf warmgewalst is, is de structuur ervan een warmverwerkte structuur. De oorspronkelijke gietstructuur is verbroken en er is herkristallisatie opgetreden in de staaf van 8 mm. De zuurstofvrije koperstaaf heeft een gegoten structuur met grove korrels. Dit is de inherente reden waarom zuurstofvrij koper een hogere herkristallisatietemperatuur heeft en een hogere gloeitemperatuur vereist. Dit komt omdat herkristallisatie plaatsvindt nabij de korrelgrenzen. De zuurstofvrije koperen staafstructuur heeft grove korrels en de korrelgrootte kan zelfs enkele millimeters bedragen. Daarom zijn er weinig korrelgrenzen. Zelfs als het door trekken wordt vervormd, zijn de korrelgrenzen relatief laag. Er zijn nog steeds minder zuurstofkoperstaven, dus er is een hoger gloeivermogen vereist. De vereisten voor het succesvol gloeien van zuurstofvrij koper zijn: het eerste gloeien wanneer de draad uit de staaf wordt getrokken maar nog niet is gegoten. Het uitgloeivermogen moet in dezelfde situatie 10-15% hoger zijn dan dat van zuurstofarm koper. Na het continu trekken moet er voldoende marge overblijven voor het uitgloeivermogen in de daaropvolgende fasen en moeten er verschillende uitgloeiprocessen worden uitgevoerd op zuurstofarm koper en zuurstofvrij koper om de zachtheid van de verwerkte en afgewerkte draden te garanderen.
3. Verschillen in insluitsels, schommelingen in het zuurstofgehalte, oppervlakteoxiden en mogelijke warmwalsdefecten
De trekbaarheid van zuurstofvrije koperen staven is bij alle draaddiameters superieur aan die van zuurstofarme koperen staven. Naast de bovengenoemde structurele redenen hebben zuurstofvrije koperen staven minder insluitsels, een stabiel zuurstofgehalte en geen defecten die kunnen voortvloeien uit warmwalsen. De dikte van het staafoppervlakoxide kan kleiner dan of gelijk zijn aan 15A. Als tijdens het continue giet- en walsproductieproces het proces onstabiel is en de zuurstofmonitoring niet strikt is, zal het onstabiele zuurstofgehalte de prestaties van de staaf rechtstreeks beïnvloeden. Als het oppervlakteoxide van de staaf kan worden gecompenseerd bij de continue reiniging in het nabewerkingsproces, is het lastiger dat er een aanzienlijke hoeveelheid oxide "onder de huid" aanwezig is, wat een directere invloed heeft op draadbreuk. Daarom moet bij het trekken van fijne draden, bij het werken met ultrafijne draden, om breuk te verminderen, de koperen staaf soms worden afgepeld of zelfs twee keer worden afgepeld als laatste redmiddel om het onderhuidse oxide te verwijderen.
4. Er is een verschil in taaiheid tussen zuurstofarme koperen staven en zuurstofvrije koperen staven
Beide kunnen worden uitgerekt tot {{0}},015 mm, maar in het zuurstofvrije koper van lage temperatuurkwaliteit in de supergeleidende draad bij lage temperatuur is de afstand tussen de filamenten slechts 0,001 mm.
5. Er zijn verschillen in de economie, van de grondstoffen voor het maken van staven tot het maken van draad.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm, de voordelen van koperen staven met een laag zuurstofgehalte liggen duidelijker, terwijl zuurstofvrije koperen staven zelfs nog superieur zijn bij het trekken van koperdraden met diameters<0.5mm.
6. Het draadproductieproces van zuurstofarme koperen staven verschilt van dat van zuurstofvrije koperen staven.
Het draadproductieproces van zuurstofvrije koperen staven kan niet worden gekopieerd naar het draadproductieproces van zuurstofvrije koperen staven. De gloeiprocessen van de twee zijn tenminste verschillend. Omdat de zachtheid van de draad sterk wordt beïnvloed door de materiaalsamenstelling en het maken van staven, het maken van draad en het uitgloeiproces, kunnen we niet eenvoudigweg zeggen wie zachter of harder is: zuurstofarm koper of zuurstofvrij koper.
