鎳帶整卷退火均勻性研究

楊娟麗+牛蓉蓉+龐洪

摘 要：文章選用純鎳帶卷，通過不同制度退火，在帶卷不同位置取樣進行機械性能和顯微組織的分析，研究鎳帶整卷退火均勻性[1]。發現：為避免整卷退火過程中粘接[2]，在低溫下，只有足夠延長保溫時間，才可以確保鎳帶整卷退透性和均勻一致性[3]。

關鍵詞：鎳卷；退火；均勻性

1 概述

純鎳在許多酸性和堿性的環境中都表現出良好的耐蝕性，多被應用在還原性介質中。在相對較寬的溫度范圍內有良好的機械性能，易于冷加工。因此被廣泛應用于板式換熱器、波紋管補償器膨脹節、制堿、化工裝備等。

但在純鎳帶卷的實際生產中，同鈦帶卷的生產一樣，鎳帶整卷退火同樣存在多項技術難題。退火溫度過高、保溫時間過長均容易產生鎳帶整卷退火粘接廢品，但倘若保溫時間不夠，則又會導致整卷無法退透的問題。因此盡可能選用低溫、長時間退火是減少鎳帶整卷退火的有效手段。

2 材料

選用規格為1.0*1400mm*C，牌號為N5，冷軋狀態成品鎳帶。

3 實驗設備及方法

拉伸：設備型號：TC-12-001

試驗方法：ASTM E8/E8M-2013a

金相：設備型號：Axiovert 200mat

TC-11-002

試驗方法：GB/T6394-2002

相同人員、相同條件下進行試驗。

4 試驗結果

（1）進行相同時間，不同溫度真空退火。退火后，在鎳卷內層和外層分別取樣，測試其力學性能及顯微組織。取樣見圖1，測試數據見圖2、表1。

由圖2可以看出，經過720℃/2h退火的帶材內、外部和680℃/2h退火的帶卷外部抗拉強度、屈服強度、延伸率基本一致；680℃/2h退火的帶卷內部以及640℃/2h退火的帶卷內、外部均抗拉強度、屈服強度、延伸率基本一致。同時開卷發現720℃/2h退火的帶材粘結現象嚴重。

由表1可以看出，經過720℃/2h退火的帶材內、外部和680℃/2h退火的帶卷外部呈現出完全再結晶的顯微組織；680℃/2h退火的帶卷內部以及640℃/2h退火的帶卷內、外部仍然保留冷軋顯微組織；

由圖2、表1可以證明選用中間溫度680℃，保溫2h進行鎳帶整卷退火，存在退火不均勻的現象。內部為纖維組織，保持高的強度和低的延伸率；外部為再結晶組織，強度和塑性良好。需要通過延長保溫時間確保內、外退火均勻。

（2）選取退火溫度680℃，保溫6h進行相應的退火實驗，并增加對應位置取樣分析，測試其力學性能及顯微組織。取樣見圖3，測試數據見圖4、表2。

由圖4可以看出，經過680℃/6h退火后，帶卷內外各3圈抗拉強度、屈服強度、延伸率基本一致；內外第4圈開始抗拉強度、屈服強度、延伸率基本一致。

由表2可以看出，經過680℃/6h退火的帶材內、外3層呈現出完全再結晶的顯微組織，自第4層開始呈現冷軋顯微組織；

由圖4、表2可以證明680℃，保溫6h進行鎳帶整卷退火，依然存在退火不均勻的現象。近內、外3層為再結晶組織，強度和塑性良好；內部均為纖維組織，強度高，塑性差。通過4.1和4.2數據的對比，證明：延長保溫時間是有效的，靠內3層已經呈現出再結晶組織，趨勢明確。

（3）選取退火溫度680℃，保溫10h進行相應的退火實驗，整卷開平，每隔5m進行一次取樣分析，測試其力學性能。測試數據見圖5。

由圖5可以看出，通過延長保溫時間，整卷鎳帶開平后，力學性能保持一致，屬于完全再結晶后的力學性能。

4 結束語

鎳帶整卷退火，同鈦帶整卷退火一樣，為避免整卷退火過程中粘接，在低溫下，只有足夠延長保溫時間，才可以確保鎳帶整卷退火退透性和均勻一致性。

參考文獻

[1]楊娟麗.鈦帶整卷退火均勻性分析[J].中國鈦業，2015（01）.

[2]王勤波.鈦帶卷退火預防粘接工藝研究[J].中國鈦業，2013（02）.

[3]楊娟麗.退火方式對鈦帶組織性能的影響[J].中國鈦業，2014（01）.