鈹青銅的熱處理

1、.;鈹青銅的熱處理專業(yè)：冶金姓名：易高松學號：20061369鈹青銅是一種用途極廣的沉淀硬化型合金。經(jīng)固溶及時效處理后，強度可達 1250-1500MPa(1250-1500 公斤)。其熱處理特點是：固溶處理后具有良好的塑性，可進行冷加工變形。但再進行時效處理后，卻具有極好的彈性極限，同時硬度、強度也得到提高。一鈹青銅的固溶處理.二鈹青銅的時效處理.三鈹青銅的去應力處理一鈹青銅的固溶處理一般固溶處理的加熱溫度在 780-820之間，對用作彈性組件的材料，采用 760-780，主要是防止晶粒粗大影響強度。固溶處理爐溫均勻度應嚴格控制在5。保溫時間一般可按 1 小時/25mm計算，鈹青銅在空氣或氧

2、化性氣氛中進行固溶加熱處理時，表面會形成氧化膜。雖然對時效強化后的力學性能影響不大，但會影響其冷加工時工模具的使用壽命。為避免氧化應在真空爐或氨分解、惰性氣體、還原性氣氛(如氫氣、一氧化碳等)中加熱，從而獲得光亮的熱處理效果。此外，還要注意盡量縮短轉移時間(此淬水時)，否則會影響時效后的機械性能。薄形材料不得超過 3 秒,一般零件不超過 5 秒。淬火介質一般采用水(無加熱的要求)，當然形狀復雜的零件為了避免變形也可采用油。二鈹青銅的時效處理鈹青銅的時效溫度與 Be 的含量有關，含 Be 小于 2.1%的合金均宜進行時效處理。對于 Be 大于1.7%的合金，最佳時效溫度為 300-330，保溫時

3、間 1-3 小時(根據(jù)零件形狀及厚度)。Be 低于 0.5%的高導電性電極合金，由于溶點升高，最佳時效溫度為 450-480，保溫時間 1-3 小時。近年來還發(fā)展出了雙級和多級時效，即先在高溫短時時效，而后在低溫下長時間保溫時效，這樣做的優(yōu)點是性能提高但變形量減小。為了提高鈹青銅時效后的尺寸精度，可采用夾具夾持進行時效，有時還可采用兩段分開時效處理。三鈹青銅的去應力處理鈹青銅去應力退火溫度為 150-200，保溫時間 1-1.5 小時，可用于消除因金屬切削加工、校直處理、圖表 1 坦克 2006-6-17 易高松計算機作業(yè)冷成形等產(chǎn)生的殘余應力，穩(wěn)定零件在長期使用.;時的形狀及尺寸精度。熱處理

4、應力及其影響熱處理殘余力是指工件經(jīng)熱處理后最終殘存下來的應力對工件的形狀,&127;尺寸和性能都有極為重要的影響。當它超過材料的屈服強度時,&127;便引起工件的變形,超過材料的強度極限時就會使工件開裂,這是它有害的一面,應當減少和消除。但在一條件下控制應力使之合理分布,就可以提高零件的機械性能和使用壽命,變有害為有利。分析鋼在熱理過程中應力的分布和變化規(guī)律,使之合理分布對提高產(chǎn)品質量有著深遠的實際意義。例如關于表層殘余壓應力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。 工件在加熱和冷卻過程中,由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致,形成溫差，就會導致體積膨脹和

5、收縮不均產(chǎn)生應力,即熱應力。在熱應力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心受 yx2+xn=2 c (公式一) 拉,當冷卻結束時，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。即在熱應力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大最后形成的殘余應力就愈大。另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉變時因比容的增大會伴隨工件體積的膨脹,&127;工件各部位先后，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應力。組織應力變化的最

6、終結果是表層受拉應力,心部受壓應力,恰好與熱應力相反。組織應力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度,形狀，材料的化學成分等因素有關。圖表 2 品種 年份 鋼鐵 鋁 銅 銀 2005 5298 5361 2598 5541 2006 54972 2597 4872 3597實踐證明,任何工件在熱處理過程中,&127;只要有相變,熱應力和組織應力都會發(fā)生。&127;只不過應力在組織轉變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了，而組織應力則是在組織轉變過程中產(chǎn)生的,在整個冷卻過程中,熱應力與組織應力綜合作用的結果,&127;就是工件中實際存在的應力。這兩種應力綜合作用的結果是十分復雜的,受著許多因素

7、的影響,如成分、形狀、熱處理工藝等。就其發(fā)展過程來說只有兩種類型,即熱應力和組織應力,作用方向相反時二者抵消,作用方向相同時二者相互迭加。不管是相互抵消還是相互迭加,兩個應力應有一個占主導因素,熱應力占主導地位時的作用結果是工件心部受拉,表面受壓。&127;組織應力占主導地位時的作用結果是工件心部受壓表面受拉.鈹青銅是一種用途極廣的沉淀硬化型合金。經(jīng)固溶及時效處理后，強度可達 1250-1500MPa。其熱處理特點是：固溶處理后具有良好的塑性，可進行冷加工變形。但再進行時效處理后，卻具有極好的彈性極限，同時硬度、強度也得到提高。（1） 鈹青銅的固溶處理一般固溶處理的加熱溫度在 7801

8、0之間，對用作彈性元件的材料，采用 760-780，主要是防止晶粒粗大影響強度。固溶處爐溫均勻度應嚴格控制在5。固溶熱處理工藝見表 1。 表 1 固溶熱處理工藝規(guī)范 牌號零件類別加熱溫度 /保溫時間 /min冷卻介質 Be2 QBe1.9 QBe1.7一般78010t水（35） 特殊7805水（25）保溫時間一般可按下式進行計算：t=ABD其中，t為保溫時間，min；A保溫時間系數(shù)，min/mm；B有效厚度，mm；D保溫時間常數(shù)，min；一般彈性零件： A（12）min/mm，D8min；.;特殊彈性零件：A（1.52）min/mm，D10min； 裝爐是在爐溫到設定值時開始裝爐，保溫時間是從

9、裝爐后儀表顯示溫度到設定值時開始計時，如果裝爐量大的話可以適當延長保溫時間。此外，還要注意盡量縮短轉移時間（即淬水時從出爐到入水的時間），否則會影響時效后的力學性能（即硬度）。薄形材料不得超過 3 秒,一般零件不超過 5 秒。淬火介質一般采用流動的清潔水（無加熱的要求），當然形狀復雜的零件為了避免變形也可采用油。鈹青銅在空氣或氧化性氣氛中進行固溶加熱處理時，表面會形成氧化膜。雖然對時效強化后的力學性能影響不大，但會影響其冷加工時工模具的使用壽命。為避免氧化應在真空爐或氨分解、惰性氣體、還原性氣氛（如氫氣、一氧化碳等）中加熱，從而獲得光亮的熱處理效果。（2）鈹青銅的時效處理鈹青銅的時效溫度與 B

10、e 的含量有關，含 Be 小于 2.1%的合金均宜進行時效處理。對于 Be 大于1.7%的合金，最佳時效溫度為 300330，保溫時間 13 小時（根據(jù)零件形狀及厚度）。Be 低于 0.5%的高導電性電極合金，由于溶點升高，最佳時效溫度為 450480，保溫時間 13 小時。近年來還發(fā)展出了雙級和多級時效，即先在高溫短時時效，而后在低溫下長時間保溫時效，這樣做的優(yōu)點是性能提高但變形量減小。為了提高鈹青銅時效后的尺寸精度，可采用夾具夾持進行時效，有時還可采用兩段分開級時效處理。 鈹青銅的時效熱處理，一般分為軟時效（固溶處理+時效，即 AT）和硬時效（硬態(tài)+時效，即 HT），QBe2.0 的軟時效

11、工藝為 320103hr，硬時效為 320102hr。鈹青銅時效規(guī)范見表 2。鈹青銅時效工藝規(guī)范合金牌號 材料狀態(tài) 時效方式 時效工藝 冷卻介質QBe2 QBe1.9 QBe1.9-0.1 QBe1.7TF00（固溶態(tài)）完全時效512032053h空氣 TH04 （硬態(tài)）51032052h102532053h2532053hQBe0.6-2.5 QBe0.4-1.8 QBe0.3-1.5TF00512048053hTH0454048052hQBe2 QBe1.9 QBe1.9-0.1 QBe1.7.;TF00半時效-18022023hTF00欠時效-26030023hTH04TF00過時效-34038023hTF00分級時效-2002206090min3153253hTH04-2002206090min31032023h（3）鈹青銅的去應力處理鈹青銅去應力退火溫度為 150200，保溫時間 1-1.5 小時，可用于消除因金屬切削加工、校直處理、冷成形等產(chǎn)生的殘余應力，穩(wěn)定零件在長期使用時的形狀及尺寸精度。時效爐有保護性氣氛較好，5%氫的氮保護可促進傳熱和減少時效后氧化皮的清洗；時效后材料密度會增