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铍青铜热处理炉内气氛

根据铍青铜热处理时炉内介质与材料表面作用的特点,把热处理分为普通(即空气为介质)热处理,保护性气氛热处理(即通常称的光亮退火)和真空热处理。

1、铍青铜热处理火焰加热炉气氛,是一种老式的普通热处理方式,是采用如煤气等为燃料的燃烧加热。铍青铜热处理炉内气氛有:氧化性气氛,就是燃料在过剩空气的情况下燃烧,使炉内有较多的氧。还原性气氛燃烧过程中炉内空气不足,由于燃料的未充分燃烧而CO和CO2较多。中性气氛是炉内控制在氧化与还原之间的气氛。微氧化气氛,是炉内含有微量的氧,有一定的氧化作用。

铍青铜热处理炉内气氛的控制是根据合金的性质和技术要求来进行的。铜及铜合金一般都不用氧化性气氛,因为不但破坏表面品质、氧化烧损大,而且合金内的低熔点成分,如Sn\Pb\Zn\Cd等容易被蒸发(常说的脱锌)等。因此,大多采用还原性或中性炉内气氛。对于热处理时容易吸氢产生“氢脆”、渗硫的合金通常采用微氧化气氛,如含镍的合金、纯铜等。火焰加热炉现在将逐渐被电加热、保护气体连续加热的退火护所代替。

 

 

2、铍青铜热处理保护性气氛,由于密封技术和保护性气体制造技术的进步,现在大多是采用保护性气氛中加热。保护性气体成分要求在加热时与合金不发生反应;对炉子的部件、热电偶、电阻器件无侵蚀作用;成分稳定,制造简单、供应方便。

保护性气氛加热大多采用电加热方式。是20世纪90年代后采用电感应加热的连续退火炉,都是用保护性气氛、强制循环风式在线退火,简化了工序,提高了表面品质和生产效率。过去的铍青铜热处理保护性气氛是采用氮、二氧化碳、煤气燃烧后的净化气体或水蒸汽等,由于炉子的密封性差,使用的保护气体浓度低、成本高等原因,没有取得满意的效果。现在的保护气体成分,主要是氮加氢。根据不同的合金采用不同的氮、加氢保护对黄铜对黄铜尤为有效。由于氢的导热系数是氮的1.7倍,可以大大提高热的传导速度。加氢后可缩短加热时间,尤其在强风的作用下,对流传热效果更好,使退火材料加热均匀,保证了铍青铜热处理组织性能的均匀。在强风的作用下,带走了润滑剂的挥发物,提高了铍青铜产品表面品质 。

3、铍青铜真空热处理,是在退火加热时,将装料的空间抽成真空,退火材料不与任何介质接触的一种退火方式。真空退火有两种形式:外热式和内热式。外热式加热元件置于炉胆外面,采用电加热,外热式真空炉结构简单,容易制造,装出料方便。但升温慢,热损失大,炉胆寿命低。内热式是加热元件在炉胆内,热处理材料也放在炉胆内,常采用钨、钼、石墨等材料作加热元件。特点是升温快、加热温度高、炉胆寿命长。但炉的结构复杂,投资大,降温慢。采用真空退火时,纯铜采用(10–¹——10‐²)*133.3Pa,大多铜合金采用(10–²——10‐³)*133.3Pa的真空度。真空退火时,料出炉时要在温度降至100摄氏度以下才能破坏真空,防止退火料氧化。近年来,铍青铜的热处理不推荐采用真空退火,因为真空是热的不良导体,它只靠热辐射传热,特别是表面光亮的材料,以辐射加热更是困难。除了热效率低外,还难于得到性能均匀的热处理成品。因此,有逐渐被保护气氛、气垫式连续退火所代替。

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