第一节 热处理的作用及原理
一、 热处理的作用
金属经过冷加工，晶粒形状及其方位等均发生变化，如第四章所述，使金属的性能发生变化，因此许多情况下，要对进过冷加工的金属进行热处理，使金属恢复冷加工前的性能或达到使用的要求。在电线电缆生产过程中，一般有以下几种情况的热处理： 1、 使经过冷加工硬化的金属的塑性恢复到冷加工前的水平，以便继续拉制，这就是中间退火。 2、 为了使拉线的成品恢复到拉线前的机械性能和电阻率，进行成品退火。
3、 对于铝镁硅合金线，为了得到高强度的线材，要进行淬火和时效。 4、 对于成品铝线，采用适当的退火工艺，可以达到性能介于硬线和软线之间的半硬线
5、 对于铜电刷线，则在束绞和绞制完成后进行退火，以消除由于束绞和绞制单线内应力，使成品柔软适用。
二、 金属退火的基本原理
金属经过冷加工后塑性变形后，因其内部晶粒碎化，晶格畸变和存在残余内应力，因而是不稳定的，它有向稳定状态变化的自发趋向。但是在室温下原子的扩散能力很弱，变化过程很难进行。将冷变形的金属进行加热，使原子的动能增加，促使其发生变化，有如下三个阶段：
1、回复阶段：
当加热温度不高时（低于最低再结晶温度），原子扩散能力尚低，虽有小扩散，但是不能引起组织的变化。由于原子有了微小的扩散，但是不能因其组织的变化。由于原子有了微小的扩散，能使晶格畸变程度大为减轻，从而使内应力大大下降，导电性及耐腐蚀性等均显著提高。但是其机械性能变化不大。这阶段称为回复阶段，也称为应力退火。 2、再结晶：
冷变形金属加热至较高温度时，将形成一些晶粒方位与变形晶粒不同，内部缺陷较少的等轴（各方向直径大致相同）小晶粒，这些小晶粒不断的向周围的变形组织扩展长大，直到
新鸿门宴
金属的冷变形组织全部消失为止。这个过程称为金属的再结晶。
冷变形金属经过再结晶，由于其冷变形而产生的晶格畸变等缺陷及内应力完全消除，因而强度下降，导电率增加塑性和韧性大大提高，冷加工硬化状态完全得以消除。
再结晶过程中，金属的晶格类型不发生变化，即并未形成新相，故不是相变过程。
3---再结晶后的晶粒长大阶段：
冷变形金属在刚完成再结晶过程时，一般都能获得细小而均匀的新的晶粒。随着加热温度的过分提高，或者保温时间过分延长，再结晶后的晶粒还要相互吞并而长大，使晶粒变粗，机械性能也相应恶化，这个过程称为聚集再结晶。这种粗晶粒金属的强度和塑性均下降。所以过高的加热温度或者过长的保温时间均能引起“过烧”或者“过热”
大量实验表明，工业纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的关系：t=（0.35-0.4）T熔点
电线电缆生产中的主要导体金属为铜和铝，而应用最多的热处理过程种类为退火。，冷加工塑性变形后的金属，加热到不高的温度，经过回复阶段，能基本上消除形变内应力，而
加工硬化现象却基本保留，这种热处理方法称之为去内应力退火。为了完全消除加工硬化现象，必须加热到更高些的温度，使其完成再结晶过程，这事称为再结晶退火。实际生产中，由于金属在加热前的内部冷变形并不是均匀的，变形程度并不是完全相同的，因此为了使整个金属体积内进行再结晶，再结晶退火温度应该比最低再结晶温度高一些。生产中一般采用的再 结晶退火温度都比最低再结晶温度高100-200℃以上。
材料 | 最低再结晶温度 | 去应力退火温度 | 再结晶退火温度 |
工业纯铜 | 200-270 | 200-300 | 中国公主图兰朵500-700 |
义经记工业纯铝 | 150-240 | 140-160 | 350-400 |
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王世尧
低碳世界期刊
铝退火温度280℃【中能】 铜铝铁的熔点分别是1083、660、1535
铜的表面氧化物比较疏松，并与铜的基体结合力较差而易于剥落，因此能被不断的氧化，而使导体截面减少。所以铜退火时，须采用“光亮退火”即需在无氧环境中加热退火，或者在充满保护性气体的环境中加热退火，或者在真空环境中退火。而铝线或者铝合金线由于其化学性质比较活泼，在加热时，表面形成致密牢固的氧化物薄膜，能保护基体金属不被进一步氧化，这类产品不必光亮退火，可以暴露在将空气中退火，也就是氧化退火。
接触式连续退火装置，有以下三种基本型式：
1、 两段式：即预热-退火的型式，这是最常用的；
2、 三段式：即预热-退火-再热型式；
3、 三角形型式，即一段预热、一段退火、一段再热；
其中预热段把线材预热到在短时间内不致氧化的最高温度（对于铜线约250℃左右），在
退火段把线材再继续加热到再结晶退火的温度，同时利用水蒸气保护线材退火段的表面，退火后的线材经过水槽冷却，水槽中可以放置少量拔丝润滑剂乳液，待线由水槽中出来后，用毛毡擦干水分或者利用压缩空气吹干。有再热段的型式是为了加速线材的干燥，以使表面光亮。三角形的型式虽然也属于三段式，但是由于各导轮间距较小，使线在行进过程中减少了抖动和由于抖动引起的接触不良导致的火花灼伤，同时导电的导轮是主动的，减轻了线材的张力，所以，适用于细线的连续式退火。
由于线材受热要伸长，为了保证线材和导轮接触良好，当各导轮转速相等时，导轮直径应该逐个稍微增大，以维持必要的张力，导轮的基本直径，一般都是线径的100倍。
退火时，经常遇到的废品类型是：
1、 乱线或碰伤：主要是由于操作不注意造成，导线脱离导线轮；
2、退火不足：表现为强度高及伸长率低，可以适当提高退火温度（电流）
3、过热或者过烧：表现为强度以及伸长率都低，此时应该降低退火温度、缩短时间
什么是循证医学4、退火不均匀：
5、光亮退火时氧化：退火时有氧存在，查明原因加以排除。
退火电压计算公式：
