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铍青铜热处理简介

铍青铜热处理简介 兴航铍铜
2019-03-07
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导读:铍青铜经热处理固溶、时效处理后,由于具有良好的塑性、硬度、弹性、耐疲劳性和无磁性及在冲击下不产生火花等特点而广泛应用于机电、军工、宇航等产品的自控装置中。其热处理工序是获得良好性能的关键……

铍青铜经热处理固溶、时效处理后,由于具有良好的塑性、硬度、弹性、耐疲劳性和无磁性及在冲击下不产生火花等特点而广泛应用于机电、军工、宇航等产品的自控装置中。其热处理工序是获得良好性能的关键。



01

固溶处理


由于铍在铜中的溶解度具有随温度升高而变化的特点,铍青铜经高温加热、保温和快速冷却后而获得过饱和的固溶体,使γ1相充分固溶在α-Cu中,是以后时效强化获得最佳塑性,便于冷压加工和弯曲成型。固溶处理的准备工艺、加热温度、保温时间、冷却介质、保护方法等是构成处理质量的重要内容。常见铍青铜固溶处理方法如下:

1.木炭保护法

将零件清洗、去油并烘干、装入夹具或视其要求用紫铜丝均匀绑扎后,埋入干净细颗粒的木炭中。在790±10℃的箱式炉中加热并保温后,迅速取出零件在水中冷却。在木炭保护加热箱中处理更佳。

2.铸铁屑保护法

将清洗去油烘干的零件装入夹具或绑扎后,埋入经500℃烘干的铸铁屑中,于790±10℃的箱式炉中加热并保温后,迅速取出零件在水中冷却。

3.油浸保护法

零件经同上准备工序后,用浸透机械油的纸包严零件并放在铁盘中,于790℃±10℃的箱式炉中加热、保温后,迅速倒入水中冷却。

4.涂料保护法

处理准备工序同上。可将高温保护涂料浸、刷、喷、涂在零件表面,待烘干后,置于790±10℃的箱式炉中加热、保温后,快速倒入水中冷却。

5.盐浴炉保护法

零件同上准备后,吊入经脱氧处理的中温盐浴炉中,于790±10℃温度下加热并保温后快速在水中冷却。但所用工夹具,零件必须烘干无水方可放入盐浴中,否则将导致炸盐事故。

6.真空保护法

将零件去油、装夹或绑扎后,装入简易真空加热室中,并抽真空后于790±10℃的箱式炉中加热、保温后快速取出零件在水中冷却,可获得光亮如初的金属表面。

7.氨箱保护法

零件同上准备后,迅速装入氨气保护加热专用箱的托盘中,于790±10℃的箱式炉中加热保温后,抽出托盘快速将零件倒入水中冷却。由于氨气在高温下可分解出氮气和氢气,则有利于抑制氧化而达到光亮处理的目的。由于工艺方法简便,在无专用设备的条件下,完全可满足技术要求,且成本低、节能、质量稳定。

8.氨气保护法

零件经同上准备后,装入吊篮,置入专用氨气保护炉中,并在790±10℃的温度下保温后,迅速摘掉挂钩,零件在重力作用下,快速淬如水中冷却。由于水箱与加热室为密封体,故可有效保证质量。氨气量可通过氨瓶阀门调整。当炉温升至750℃时可通入氨气,待790℃时观察火焰高度为150mm,呈浅桔黄色为宜,待稳定10min后即可装入零件。

9.酒精裂解保护法

将零件清洗、去油后,绑紧或装夹,装入加热炉料勺中,在裂解炉中不断分解出CO+H₂的保护下,与790±10℃保温后,抽出翻转料勺使零件快速冷却,而获得光亮的表面。其火焰高度以80~100mm为宜,颜色有桔黄色带粉红为佳。

由于酒精裂解气体较氨气纯度高,水分少,气氛稳定,故经固溶处理后无红斑、气泡、软点、腐蚀及氧化疵点,而且不污染空气,无氨气臭味,操作安全。经长期大量生产考验,质量稳定,效率较高,该方法还可用于黑色金属,尤其是65Mn弹簧钢带的光亮处理。

10.加热时间及冷却要求

(1)加热时间的计算:T=B+A×D,式中T为保温时间,min;B为保温时间基数,以10~12min计算;A为保温时间系数,以1.5~2min/mm计算;D为有效厚度,mm。盐浴炉T=0.2×厚度 mm;真空加热由于热传导较慢,可延长。常用箱式炉或氨气保护炉,一般保温20~30min即可。

(2)固溶转移时间速度是获得α固溶体的重要环节,应在5s内完成,否则将严重影响质量。

(3)固溶处理冷却介质采用<25℃的干净无油污的自来水即可,所用水箱及时更换注水。

(4)固溶处理的温度以790±10℃为佳,过高或过低都将影响α-Cu相的固溶和性能。




02


时效


时效过程即从过饱和的α固溶体中,析出高度弥散的γ相,从而提高合金的硬度、强度和弹性。其温度是影响性能的重要因素,若温度过低,铍原子不能获得足够的能量,阻碍高度弥散质点析出而得不到最佳性能。反之则不连续脱溶过剩,即γ相在晶界上大量析出,出现晶界反应而使性能下降。

其最佳时效温度以320±10℃为宜,保温时间一般为1.5~2h为妥。常见时效方法如下:

1.填充保护法

按工艺要求将零件用航空汽油小心地清洗、烘干,视要求装入夹具或绑紧后,装入干净的铁盒中,可用烘干无油的石棉粉、铸铁屑或氧化铝粉填充,也可用镊子小心、整齐地将零件埋入装有氧化铝粉的盘子中,置于320±10℃的箱式炉内,保温1.5h~2h后空冷,然后取出夹具或筛出零件。

2.液体保护法

将零件同上准备后,装入吊篮在320±10℃的盐浴炉中保温30min后水中冷却,并彻底清洗后即可。也可将零件吊入320±10℃的气缸油中保温1~1.5h后空冷,然后去油清洗即可。

3.定型时效法

将零件用镊子整齐地排放在时效盘中,再将水熔性多种固体物质,按一定比例配制成的定型时效剂,调成稀浆糊状,按顺序轻轻地倒注装有零件的盘中,待定型时效剂全部浸埋零件为止。或将零件小心地插装于带有稀糊状定型时剂的盘中。再经自然或放在炉顶由余热烘干,待定型时效剂固化变硬后,置于320±10℃的箱式炉中,保温1.5~2h后空冷。





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兴航铍铜
湖州兴航合金始创于2003年,专业生产铍铜棒材、管材、带材、块材以及线材等。公司美标C17200管材已通过ASTM标准的各项检测,成为石油行业的首选材料。C17200棒材被选为高档RF连接器制定材料,专用于中国航天工业。欢迎联系咨询。
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