深圳市時代民芯技術有限公司

一、退火的必要性分析

1. 硬度與延展性平衡
   貴金屬（如鉑、鈀、金合金）在冷拉過程中會發生加工硬化，硬度提升導致：

   • 模具磨損速率增加300%以上

   • 斷絲風險提高（實測硬度HV≥180時斷絲率＞15%）

   • 表面粗糙度Ra值惡化至1.5μm以上

2. 晶粒結構調控
   未退火線材晶粒呈纖維狀定向排列，退火可使晶粒再結晶為等軸結構，恢復延展性：

   • 退火后延伸率提升40%-60%

   • 抗拉強度下降至合理加工區間（如鉑絲從850MPa降至550MPa）

二、退火工藝參數優化

1. 溫度控制

   • 貴金屬類型對應退火溫度：

     材質	退火溫度（℃）	保溫時間（min/mm）
     純金	300-400	5-8
     鉑銠合金	650-750	10-15
     鈀銀合金	550-650	8-12

2. 保護氣氛選擇

   • 惰性氣體（Ar/H?混合氣）環境下退火，氧含量需＜10ppm

   • 真空退火（真空度≤10?3Pa）可避免表面氧化發霧

3. 智能化控制
   采用紅外測溫+PLC聯動系統，實現：

   • 溫度波動≤±3℃

   • 冷卻速率精準控制（金絲建議20℃/s，鉑絲5℃/s）

三、替代方案與特殊場景處理

1. 多道次小壓縮率工藝

   • 對HV≥200的超硬線材：

     • 單道次壓縮率降至8%-12%

     • 采用納米金剛石涂層模具（摩擦系數＜0.05）

     • 配合液氮冷卻系統（模具溫度≤50℃）

2. 在線連續退火技術

   • 在拉絲機組中集成感應退火裝置：

     • 退火電流密度：15-25A/mm2

     • 走線速度與加熱功率動態匹配（誤差≤0.5%）

   • 案例：某鈀絲生產線采用該技術，實現每道次延伸率提升至35%

四、質量控制與驗證

1. 性能檢測指標

   • 維氏硬度檢測（目標HV：純金80-120，鉑合金120-180）

   • 晶粒度評級（ASTM 6-8級為佳）

   • 表面粗糙度Ra≤0.4μm

2. 失效預警機制

   • 部署聲發射監測系統，實時捕捉斷絲前兆（頻率＞200kHz信號）

   • 采用激光測徑儀（精度±0.5μm）監控線徑波動

五、實施建議

1. 工藝選擇原則

   • 當線材硬度HV≥150時強制退火

   • 道次加工率＞20%時必須退火

   • 表面出現橘皮紋時立即中斷并返修

2. 設備升級方案

   • 優先選擇配備閉環退火系統的拉絲機

   • 加裝氫氧分析儀（實時監控保護氣氛純度）

某銠絲生產企業通過優化退火工藝：

• 模具壽命從200小時延長至1500小時

• 成品合格率從72%提升至98%

• 能耗降低40%（采用脈沖式加熱技術）