镍带整卷退火均匀性研究

杨娟丽+牛蓉蓉+庞洪

摘 要：文章选用纯镍带卷，通过不同制度退火，在带卷不同位置取样进行机械性能和显微组织的分析，研究镍带整卷退火均匀性[1]。发现：为避免整卷退火过程中粘接[2]，在低温下，只有足够延长保温时间，才可以确保镍带整卷退透性和均匀一致性[3]。

关键词：镍卷；退火；均匀性

1 概述

纯镍在许多酸性和碱性的环境中都表现出良好的耐蚀性，多被应用在还原性介质中。在相对较宽的温度范围内有良好的机械性能，易于冷加工。因此被广泛应用于板式换热器、波纹管补偿器膨胀节、制碱、化工装备等。

但在纯镍带卷的实际生产中，同钛带卷的生产一样，镍带整卷退火同样存在多项技术难题。退火温度过高、保温时間过长均容易产生镍带整卷退火粘接废品，但倘若保温时间不够，则又会导致整卷无法退透的问题。因此尽可能选用低温、长时间退火是减少镍带整卷退火的有效手段。

2 材料

选用规格为1.0*1400mm*C，牌号为N5，冷轧状态成品镍带。

3 实验设备及方法

拉伸：设备型号：TC-12-001

试验方法：ASTM E8/E8M-2013a

金相：设备型号：Axiovert 200mat

TC-11-002

试验方法：GB/T6394-2002

相同人员、相同条件下进行试验。

4 试验结果

（1）进行相同时间，不同温度真空退火。退火后，在镍卷内层和外层分别取样，测试其力学性能及显微组织。取样见图1，测试数据见图2、表1。

由图2可以看出，经过720℃/2h退火的带材内、外部和680℃/2h退火的带卷外部抗拉强度、屈服强度、延伸率基本一致；680℃/2h退火的带卷内部以及640℃/2h退火的带卷内、外部均抗拉强度、屈服强度、延伸率基本一致。同时开卷发现720℃/2h退火的带材粘结现象严重。

由表1可以看出，经过720℃/2h退火的带材内、外部和680℃/2h退火的带卷外部呈现出完全再结晶的显微组织；680℃/2h退火的带卷内部以及640℃/2h退火的带卷内、外部仍然保留冷轧显微组织；

由图2、表1可以证明选用中间温度680℃，保温2h进行镍带整卷退火，存在退火不均匀的现象。内部为纤维组织，保持高的强度和低的延伸率；外部为再结晶组织，强度和塑性良好。需要通过延长保温时间确保内、外退火均匀。

（2）选取退火温度680℃，保温6h进行相应的退火实验，并增加对应位置取样分析，测试其力学性能及显微组织。取样见图3，测试数据见图4、表2。

由图4可以看出，经过680℃/6h退火后，带卷内外各3圈抗拉强度、屈服强度、延伸率基本一致；内外第4圈开始抗拉强度、屈服强度、延伸率基本一致。

由表2可以看出，经过680℃/6h退火的带材内、外3层呈现出完全再结晶的显微组织，自第4层开始呈现冷轧显微组织；

由图4、表2可以证明680℃，保温6h进行镍带整卷退火，依然存在退火不均匀的现象。近内、外3层为再结晶组织，强度和塑性良好；内部均为纤维组织，强度高，塑性差。通过4.1和4.2数据的对比，证明：延长保温时间是有效的，靠内3层已经呈现出再结晶组织，趋势明确。

（3）选取退火温度680℃，保温10h进行相应的退火实验，整卷开平，每隔5m进行一次取样分析，测试其力学性能。测试数据见图5。

由图5可以看出，通过延长保温时间，整卷镍带开平后，力学性能保持一致，属于完全再结晶后的力学性能。

4 结束语

镍带整卷退火，同钛带整卷退火一样，为避免整卷退火过程中粘接，在低温下，只有足够延长保温时间，才可以确保镍带整卷退火退透性和均匀一致性。

参考文献

[1]杨娟丽.钛带整卷退火均匀性分析[J].中国钛业，2015（01）.

[2]王勤波.钛带卷退火预防粘接工艺研究[J].中国钛业，2013（02）.

[3]杨娟丽.退火方式对钛带组织性能的影响[J].中国钛业，2014（01）.