氫病

氫病

普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的“氫病”。

檢驗方法


所產生的水汽不溶於銅,沿晶粒邊界溢出,使晶粒之間脹裂,冷卻后以空洞形式存在於晶界上,在銅的表面上可看到凸出的小泡或在內部形成微裂紋,結果使銅材變脆,強度降低,造成慢性漏氣,這種現象稱為“氫病”。因此,純銅不能在氫氣中退火、釺焊或封接,需要在真空中熱處理。無氧銅含氧量低,故可以在氫氣中熱處理,不會發生“氫病”。
在生產中極為重視對銅中含氧量的檢驗。檢驗的方法有以下幾種:
(1)將銅絲或帶材放在氫氣中加熱至820-850oC,保溫40分鐘,取出后反覆進行90oC彎曲試驗,曲率半徑為銅絲直徑或銅帶厚度的2.5倍,含氧銅會因“氫病”而變脆,彎曲一、二次即折斷,而合格的無氧銅則可彎曲六次以上。
(2)大直徑的銅棒可放在氫氣中加熱至800oC后冷卻,含氧銅會因“氫病”而使直徑長大,如直徑63mm的有氧銅可以增加0.25-0.5mm。
(3)金相法檢驗:將經過拋光的銅樣品在金相顯微鏡下用普通明場觀察時,Cu2O顆粒呈玫瑰色,在偏振光場時為黑十字圖象,在放大200倍的視場內,Cu2O顆粒不超過3個時方為合格。
(4)表面裂紋金相檢查法:樣品經過拋光后在氫氣中於840oC退火,保溫20分鐘,冷卻後用200倍顯微鏡觀察,根據試樣表面裂紋嚴重程度分為六級,1、2、3級為合格無氧銅,4級以上為不合格。

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參考資料


[1]中國金屬新聞網 http://www.metalnews.cn/info/show-39554-1.html