第1章 铜的物理冶金基础 1
1.1金属材料性能 2
1.1.1使用性能 3
1.1.2工艺性能 11
1.2金属晶体结构 13
1.2.1晶格、晶胞、晶格参数 14
1.2.2立方系的晶面、晶向表示方法 15
1.2.3典型的金属晶体结构 16
1.3晶体缺陷 19
1.3.1缺陷类型 20
1.4金属的凝固 24
1.4.1凝固的过冷 24
1.4.2形核与长大 25
1.4.3铸锭的宏观组织与控制 26
1.5相图 29
1.5.1Cu-Ag二元相图 30
1.5.2Cu-La二元相图 30
1.5.3Cu-O二元相图 32
1.5.4Cu-Ag-Zn三元相图 32
1.6金属的塑性变形 35
1.6.1单晶体的塑性变形 35
1.6.2多晶体的塑性变形 39
1.7塑性变形后的组织和性能 41
1.7.1热加工 41
1.7.2冷加工 44
1.8回复与再结晶 48
1.8.1回复 49
1.8.2再结晶 51
1.8.3晶粒长大 55
第2章 连铸连轧低氧铜杆生产工艺简介 57
2.1铜线杆生产工艺概述 58
2.1.1上引连铸法 58
2.1.2浸渍成形法 58
2.1.3连铸连轧法 59
2.2连铸连轧铜杆生产工艺简介 59
2.2.1Contirod法 59
2.2.2Properzi法 60
2.2.3FRHC法 60
2.2.4SCR法 61
2.3ASARCO竖炉简介 63
2.3.1ASARCO竖炉结构和特点 63
2.3.2铜液的含氧量控制和计算 64
2.3.3竖炉的“卡炉”和相应措施 65
2.3.4ASARCO竖炉的改进 66
2.4SCR轮带式连铸机简介 68
2.4.1五轮连铸系统的结构 68
2.4.2五轮连铸系统的工作原理 68
2.5SCR连铸生产铜铸坯气孔的成因和预防措施 69
2.5.1铜铸坯气孔的成因 69
2.5.2铜铸坯气孔的预防措施 70
2.6杂质对铜杆性能的影响 71
2.6.1氧的影响 71
2.6.2氢的影响 72
2.6.3硫的影响 73
2.6.4固溶于铜的杂质元素 73
2.6.5很少固溶于铜的杂质 74
2.6.6其他元素的影响 74
2.7铜液的杂质控制 75
2.8连铸连轧低氧圆铜杆（电工铜线坯）产品的国家标准（GB/T3952-2008） 76
2.8.1电工铜线坯的化学成分标准 76
2.8.2铜线坯电阻率 77
2.8.3铜线坯尺寸及允许偏差 77
2.8.4抗拉强度和伸长率 77
2.8.5铜线坯的扭转性能 78
2.9SCR连铸连轧生产线的新技术和新趋势 78
2.9.1工频感应电炉熔化系统的适应性升级 78
2.9.2连铸系统的适应性升级 79
2.9.3轧制系统的适应性升级 80
2.10SCR连铸连轧生产铜合金接触线 80
2.10.1铜合金接触线简介 80
2.10.2SCR法生产铜合金电车线 81
第3章 铜杆轧制生产设备及工艺 85
3.1轧制原理 86
3.1.1轧制的分类 86
3.1.2轧制的变形特点 87
3.1.3压下量的计算 88
3.1.4轧制过程的变形 89
3.1.5轧制变形参数 91
3.1.6轧制力和轧制力矩的计算 92
3.1.7延伸系数与延伸道次 94
3.1.8实现轧制过程的条件 94
3.2连铸连续轧制设备简介 96
3.2.1Contirod法 96
3.2.2Properzi法 97
3.2.3SCR法 97
3.2.4轧制工艺及控制 99
3.2.5轧制缺陷及质量控制 109
3.2.6铜杆上蜡及打包系统 112
第4章 铜杆的组织与性能 117
4.1铜杆成分 118
4.2炉渣分析 120
4.3铜铸锭组织 123
4.4连续轧制过程中铜杆的组织转变 125
4.5铜坯/杆中Cu2O 133
4.6冷轧变形量对纯铜板组织的影响 134
4.7单晶铜线材在冷拉拔变形过程中的组织和织构演化 135
4.7.1显微组织演变 135
4.7.2织构演变 136
4.8成品铜杆表面氧化变色问题 139
4.9铜杆的力学性能 142
4.10铜杆的扭转性能 142
4.11铜杆的电性能 143
第5章 拉拔 145
5.1概述 146
5.2拉拔理论基础 147
5.2.1拉拔时的变形指数 147
5.2.2实现拉拔过程的基本条件 148
5.3拉拔时变形区内金属流动规律和应力分布特点 149
5.3.1金属在变形区内的流动特点 149
5.3.2变形区的形状 152
5.3.3变形区内的应力分布规律 152
5.4拉拔力 154
5.4.1各种因素对拉拔力的影响 154
5.4.2拉拔力的计算 156
5.5拉丝设备 158
5.5.1拉比模 158
5.5.2拉丝机 160
5.6拉丝工艺 163
5.6.1坯料的表面处理 164
5.6.2对焊 165
5.6.3辗头 165
5.6.4拉丝 165
5.6.5拉丝过程中的热处理 173
5.6.6拉丝过程中的润滑 177
5.7拉丝机配模 179
5.7.1单模拉线机圆单线配模 179
5.7.2多模拉线机圆单线配模 182
5.8拉丝产品的缺陷与控制 183
5.8.1裂纹 183
5.8.2表面划伤及擦伤 185
5.8.3表面有环状痕 186
5.8.4表面有夹杂和夹灰 186
5.8.5形状弯曲 187
5.8.6尺寸公差不符合要求 187
第6章 稀土对铜杆的作用 189
6.1稀土元素的性质及应用简介 190
6.1.1稀土元素的性质 190
6.1.2稀土元素在铜及铜合金中的应用 190
6.2稀土元素对铜液的精炼净化作用 194
6.2.1稀土脱氧和脱硫作用 194
6.2.2稀土对其它有害杂质的脱除作用 195
6.3稀土在铸态纯铜中的分布和存在形态 197
6.3.1稀土在铸态纯铜中的分布 197
6.3.2稀土在铸态纯铜中的存在形态 199
6.4稀土元素对纯铜铸态组织和性能的改善 201
6.4.1细化晶粒 201
6.4.2消除气孔和缩松 205
6.4.3改善力学性能 205
6.4.4变质作用 208
6.4.5提高电导率 208
6.5稀土对铜杆性能的改善作用 214
6.5.1稀土对连铸连轧低氧铜杆性能的改善作用 214
6.5.2稀土对上引连铸无氧铜杆性能的改善 218
6.6稀土精炼渣问题探讨 221
第7章 铜杆组织性能检测技术及设备 227
7.1低氧铜杆化学成分检测 228
7.1.1铜杆化学成分测定方法 228
7.1.2简介 229
7.1.3工作原理 229
7.1.4样品的制备 230
7.1.5样品的分析步骤 230
7.1.6铜杆化学成分测定的意义 231
7.2低氧铜杆中氧含量检测 231
7.2.1低氧铜杆中氧的来源 232
7.2.2低氧铜杆中氧含量的测定方法 232
7.2.3仪器简介 232
7.2.4方法原理 233
7.2.5试样的制备与表面的处理 233
7.2.6分析结果与讨论 233
7.2.7精确测定低氧铜杆中氧含量的意义 233
7.3低氧铜杆电阻率检测 234
7.3.1低氧铜杆电导率的测定方法原理 234
7.3.2影响电阻率的因素 234
7.3.3低氧铜杆电阻率的测定方法 235
7.3.4精确测定低氧铜杆电阻率的意义 236
7.4低氧铜杆氧化膜厚度检测 236
7.4.1低氧铜杆氧化膜厚度测定方法 236
7.4.2低氧铜杆氧化膜厚度测试仪器设备 237
7.4.3氧化膜厚度的计算 237
7.4.4精确测定低氧铜杆氧化膜厚度的意义 238
7.5低氧铜杆铜粉量检测 238
7.5.1试样制备 238
7.5.2试验过程 238
7.5.3计算 238
7.5.4评定标准 239
7.6铜坯/杆显微组织检测 239
7.6.1仪器简介 239
7.6.2观察方法 239
7.6.3试样制备 241
7.6.4显微组织检验 242
7.6.5晶粒度的测量 242
7.6.6组织检测的意义 243
7.7铜坯/杆夹杂、气孔等缺陷检测 243
7.7.1低氧铜杆中夹杂、气孔等缺陷的测定方法 244
7.7.2仪器简介 244
7.7.3方法原理 244
7.7.4试样的制备 245
7.7.5扫描电子显微镜的微区成分分析 245
7.7.6夹杂、气孔等缺陷检测的意义 246
7.8低氧铜杆室温力学性能检测 246
7.8.1低氧铜杆室温力学性能的测定 246
7.8.2低氧铜杆室温力学性能的测试原理 247
7.8.3拉伸试验仪器 248
7.8.4拉伸试样的制备 248
7.8.5拉伸性能检测方法 249
7.9低氧铜杆无损探伤 249
7.9.1低氧铜杆无损探伤检测方法及原理 250
7.9.2方法分类 250
7.9.3涡流检测仪器 250
7.9.4铜杆的涡流检测 250
参考文献 252