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分享铍青铜弹性垫圈和弹簧制品的热处理

  铍青铜是一种典型的时效析出硬化型合金,广泛用于仪器仪表、航空航天工业、核电工业和电子电器工业产品上的弹性垫圈和弹簧制品。

  铍青铜的主要元素成分有铜、铍和镍。目前我国生产的铍青铜材料主要有3 种型号:QBe2.5、QBe2.0、QBe1.9 牌号,为了检测方便,通常采用硬度法,技术要求320 ~ 380HV。

  铍青铜板材料有多种状态,不同状态的铍青铜热处理后的显微组织和硬度是有所区别的。其中有4 种状态:即C 态(软态,即淬火状态)、CY4 态(1/4 硬)、CY2 态(半硬)、CY(态硬态,即淬火后冷轧状态)。

  铍青铜的热处理工艺主要为固溶+ 时效。通过固溶和时效处理可提高其硬度和强度,但对于优良的电或热传导性能和抗蚀性能没有影响。

  固溶处理后材料不仅具有良好的塑性,可进行加工成型,最重要的是能为后续的时效强化作准备。试验和生产实践表明,铍青铜的固溶温度以760 ~ 800℃为宜,可避免温度过高或过低产生的弊病。

  为提高表面质量,加热常在保护气氛中进行。保护介质有多种,与氨分解气比较,酒精裂解气体具有纯度高,气氛稳定、水分少等优点。

  时效处理一般在真空炉内保温2h 后随炉冷却。铍青铜固溶处理的冷却速度一般越快越好,尤其在370 ~ 705℃范围内,更要快速冷却。一般规定要在3 秒内将固溶加热的材料放入水中搅拌冷却,否则达不到固溶效果,影响铍青铜的质量。冷却介质一般为10 ~ 18℃的清洁自来水即可,方便、实用、价廉。

  铍青铜在固溶和时效后具有优异的综合性能,如高的强度、硬度和疲劳性能。对弹性要求较高的紧固件,要进行正常时效。

  通过对几种状态的铍铜进行不同温度的状态处理,发现C 态(软态)和CY4 态(1/4 硬)的铍青铜时效温度不能超过350℃,维氏硬度分别为380HV 和401HV;而CY2 态(半硬)、CY 态(硬态)的铍青铜时效温度不能超过320℃,维氏硬度分别为405HV 和399HV;超过该温度后,材料的硬度开始降低,晶界反应量增加,即发生过时效。

  为此,应调整技术要求为360 ~ 410HV 较妥。时效温度一般为320℃左右,晶内析出明显的线条,晶界上出现局部细小的粒状析出物。温度在320 ~ 340℃进行时效时,不仅能缩短工艺时间,还能获得符合要求的综合力学性能,对于弹垫、弹簧件即有一定强度和较高弹性,是可行的。

  铍青铜的时效处理应在保护气氛炉、真空炉或者井式气体循环电炉中进行,采用真空时效325℃ ×2.5 ~ 3h 后抗拉强度1245 ~ 1255MPa,断后伸长率8.5% ~ 9.0%,硬度385 ~ 395HV;而外观质量也能达到要求,对环境无污染。

  我们嘉盛铜材为顺应市场需要,供应全国的铍钴铜、铝青铜、铍钴镍等材料,不断提升市场竞争力,加大新产品的研发投入,力求开发新产品,以先进的工艺提升产品质量。公司查询网址:http://www.jstongcai.com.cn/

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