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浅析铍青铜形变时效工艺的优化

  铍青铜是一种优质弹性材料,具有高的强度、硬度、弹性,耐磨、耐蚀、耐寒,无磁性、导电导热性好,冲击无火花等优异性能,因而被广泛应用于仪器、仪表工业、电子电器工业。近年来,随着电子工业,尤其是半导体集成电路的发展,更需要用铍青铜制作各种各样高性能的弹性元件,如薄型键盘开关、电子计算机及其它仪器中使用的接插件等。

  铍青铜也是一种典型的沉淀硬化型合金,固溶处理后具有良好的冷加工成形性,可加工成各种形状复杂的零件,而在随后的时效处理过程又能发生强烈的沉淀硬化,硬度和耐磨性等性能得到了很大提高。然而,铍铜的许多优良的性能只能通过适当的热处理才能获得。除常规的软态时效处理外,形变时效处理也是一种提高铍青铜硬度的方法,但是形变时效处理中的最佳冷变形度、最佳时效温度和最佳时效时间需要优选。通常要找到一个最佳工艺参数,要进行大量的试验。

  1.固溶处理

  铍青铜固溶处理温度必须严格

  控制。加热温度过高,会引起晶粒粗化,甚至晶界熔化,使合金成形性和力学性能降低,增加热处理畸变,表面变毛;过烧则使合金变脆,甚至产生裂纹,成为不可挽救的废品;加热温度过低,由于富铍相不能充分固溶于α基体中,不仅降低了合金的沉淀硬化作用,且在随后的时效过程中早期出现不连续脱溶和晶界反应,从而使合金的硬度等性能下降。所以正确选择固溶处理温度是相当重要的。

  2.气体保护

  铍青铜一般是在空气或氧化性气氛炉中进行处理,因此在合金表面产生氧化,形成BCO膜,这种氧化膜致密而坚韧,虽对合金的沉淀硬化作用没有明显影响,但它具有研磨作用,在冷成形时会导致工具和模具严重磨损。为了避免氧化,实验的固溶处理和时效处理均在氮气气氛中进行。

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