トンネル型雰囲気制御焼鈍炉の機能は、精密な再結晶を通じて冷間加工された銅管の延性を回復することです。この連続熱処理プロセスは、以前の製造工程によって引き起こされた内部応力を緩和し、金属の内部構造を変化させます。特定の保護雰囲気（ガス）を維持することにより、管が表面酸化なしに均一な軟性を達成することを保証し、複雑な機械加工の準備をします。
主な要点 冷間加工は銅を硬く脆くしますが、この炉はその効果を逆転させ、設置または製造中の亀裂を防ぎます。粒度と硬度を厳密な公差内で制御することにより、炉は材料が構造的完全性を維持しながら曲げやフレアリングに十分な可鍛性を持つことを保証します。
再結晶のメカニズム
加工応力の緩和
冷間加工工程中、銅管は引き伸ばされ圧縮され、大きな内部張力が発生します。これにより材料は硬くなりますが、さらなる応力下での破損を起こしやすくなります。焼鈍炉の主な機能は、材料を十分に加熱して、これらの蓄積された加工応力を解放することです。
新しい粒子の形成
熱処理は再結晶を引き起こします。これは、金属構造中の変形した粒子が、欠陥のない新しい粒子のセットに置き換えられるプロセスです。この微細構造のリセットは、銅の物理的特性を剛性から柔軟性に変換するために不可欠です。
精密な粒度制御
これらの新しい粒子のサイズを制御することは、性能にとって重要です。炉は、通常17〜20 µmの粒度を維持するように校正されています。粒度をこの特定の範囲内に保つことは、強度と加工性の最適なバランスを保証します。
材料の一貫性の確保
均一な硬度の達成
このプロセスの重要な成果は、バッチ全体にわたって硬度が一様なレベルに低下することです。炉は通常、約35 HV5の硬度値を目標とします。この特定の軟性レベルにより、銅は破損することなく容易に加工できます。
機械加工の実現
延性の回復はそれ自体が目的ではなく、下流の製造の要件です。この焼鈍プロセスにより、銅管は、処理されていない冷間加工銅であれば粉砕してしまうような、曲げやフレアリングなどの厳格な機械加工を成功裏に受けることができます。
連続バッチの一貫性
「トンネル型」設計は、静的なバッチプロセスではなく、連続的なワークフローを促進します。これにより、銅管のすべての部分が同一の熱条件にさらされ、生産ラン全体で均一な特性が得られます。
重要なプロセスパラメータ
保護雰囲気の役割
「雰囲気制御」という側面は、表面品質を維持するために不可欠です。加熱中に銅を保護ガス混合物で囲むことにより、炉は酸素が熱い金属と反応するのを防ぎます。これにより、管は酸化または変色した状態ではなく、明るく清潔な状態で現れます。
温度安定性
上記の特定の粒度（17〜20 µm）と硬度（35 HV5）を達成するには、温度安定性は譲れません。炉温度の変動は、一貫性のない粒成長につながり、管の一部が柔らかすぎたり脆すぎたりする結果になります。
目標に合わせた適切な選択
銅管の焼鈍プロセスを評価する際は、最終用途の特定の機械的要件に焦点を当ててください。
- 複雑な成形（曲げ/フレアリング）が主な焦点の場合：延性を最大化するために、粒度が17〜20 µmの範囲に厳密に維持されていることを確認してください。
- 材料の一貫性が主な焦点の場合：長時間の生産ランで弱点を防ぐために、炉が約35 HV5の均一な硬度を達成していることを確認してください。
最終的に、この炉の価値は、剛性があり応力の加わった銅を、産業用途に対応できる信頼性の高い成形可能な部品に変える能力にあります。
概要表：
| 特徴 | 仕様/目標 | 利点 |
|---|---|---|
| 主なプロセス | 再結晶 | 延性を回復し、内部応力を緩和する |
| 目標粒度 | 17 - 20 µm | 材料強度と加工性のバランスをとる |
| 目標硬度 | ~35 HV5 | 曲げやフレアリングのための均一な軟性を保証する |
| 雰囲気制御 | 保護ガス混合物 | 表面酸化や変色を防ぐ |
| ワークフロー設計 | 連続トンネル型 | バッチの一貫性と熱的均一性を保証する |
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参考文献
- Zeynep Sirel, Mehmet Ali Akoy. Influence of Phosphorus Content and Preheating Conditions on Grain Size of Cu-DHP Copper Tubes. DOI: 10.34088/kojose.1475031
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Furnace ナレッジベース .
