氧化铝粉——拉拔实验
采用前述4种不同拉拔和退火制度方案的实验结果如下:方案一和方案二在丝径小于0.065 mm后,拉拔时断丝现象严重,丝材成卷长度小于30 m,平均抗拉强度在180~230 MPa之间,方案一的平均强度(206~230 MPa)略高于方案二的平均强度(180~210MPa)。方案三在丝径小于0.127 mm后拉拔时断丝就比较严重,成卷长度小于20 m,平均强度为200~215MPa。而采用方案四,拉拔得以顺利进行,丝材的平均强度也达到257~286 MPa。
同时,采用4种不同拉拔工艺实验结果均表明,当加工率为99%以下时,几乎无断丝现象发生;但累计变形量达到99.6%以上时,银包铝丝材断丝现象比较严重。图5所示为直径70 um 的丝材退火前后的拉伸曲线,可以明显看出,退火前丝材的拉伸强度为218MPa,伸长率仅为0.9%,几乎无延伸,而退火后强度下降为176 MPa,伸长率则达到5%,这说明断丝现象主要是由于丝材已经充分加工硬化造成的。同时,研究发现不经过中间退火,直接以99.8%的加工率拉拔到最终产品尺寸时,制备的丝材抗拉强度较高,但放置一段时间后丝材的强度明显降低,这与纯银在经过大变形后的自然时效有关。
综合以上拉拔实验结果,对拉拔制备工艺进行改进、优化,最终确定如下的拉拔-退火工艺方案: d6.0mm 的丝材拉拔至d 1.7 mm进行第一次退火,之后拉拔至丝径d 0.28 mm进行第二次退火,当丝径达到d0.09 mm后进行末次中间退火,最后拉拔至要求的各种尺寸。其中,d 1.0~-6.0 mm之间采用15%~25%的道次加工率,d0.1~1.0 mm之间采用10%~15%的道次加工率,d 0.07~0.1 mm之间采用8%~10%的道次加工率,d0.04~0.07mm之间采用5%~8%的道次加工率;退火工艺为:d 1.7 mm线材退火温度200℃,保温时间5 min,其余情况下,退火温度150 ℃,保温时间5 min。用上述工艺成功制备了表面质量良好、强度较高的银包铝丝材,如图6所示。