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鈹青銅時效處理工藝和注意事項有哪些?

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,時效溫度為300-330℃,保溫時間1-3小時(根據零件形狀及厚度)。Be低于0.5%的高導電性電極合金,由于溶點升高,佳時效溫度為450-480℃,保溫時間1-3小時。近年來還發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。


1)準備工作

①凡需淬火或時效的零件,其表面必須清潔干凈,操作時應戴手套,以防汗液、油漬等在高溫下腐蝕表面。

鈹青銅的淬火加熱應在經凈化的氨分解氣氛中或氨基氣氛中進行。人工時效可以在上述保護氣氛或真空中進行,也可以在專用的硝鹽浴中進行。

③淬火或時效的溫度必須準確,爐溫的準確性應在10℃以內。

④對幾何形狀復雜或尺寸精度要求高的零件,時效應在相應的夾具中進行。


2)淬火處理

①淬火溫度一般采用(780±10)℃,可根據淬火后合金的晶粒尺寸調整淬火溫度。

②保溫時間:可按下列公式計算:

t=1.5D+10

式中t-保溫時間( min);

D-工件的有效厚度(mm)。

如零件堆放加熱,應酌情延長保溫時間5~10min。

③淬火介質為30℃的水。

④淬火的轉移時間:轉移時間應盡量短,一般不超過6s,對于薄、小零件的轉移時間應更短。

淬火件的質量檢驗:

①零件表面不允許有黑色氧化膜,不得有起泡。

②淬火件主要作顯微組織檢查,淬火組織應是均勻的α相,允許有少量分布均勻的顆粒狀β相,但不允許β相呈網狀和帶狀分布。

③晶粒大小根據材料厚度而定,厚度小于0.3 mm的條帶材制作的零件,淬火后的晶粒尺寸應在0.015~0.045mm范圍內;厚度≥0.30~1.3mm的條帶材,其晶粒尺寸應在0.015~0.055 mm范圍內。晶粒過細表示淬火加熱不足,晶粒過粗表示淬火過熱。

④ 硬度檢查(不作為淬火質量考核依據)。

QBe2≤130HV;QBe1.9≤120HV;QBe1.7≤110HV;QBe2.15≤140HV。


3)時效處理

④時效溫度與合金成分、雜質含量、晶粒度大小及冷變形量等因素有關。為了使合金性能達到峰值狀態,其佳的時效工藝應通過試驗來確定。國產材料的佳時效規范,可以2%~5%的“晶界反應量”作為達到峰值強化狀態的顯微組織標準。

② 國產材料的正常時效規范一般為:軟態材料(320±10)℃保溫90~120min;硬態材料(300±10)℃保溫90~120min。

注:國產材料的保溫時間時間可適當延長。

時效件的質量檢驗:

①硬度:時效后主要檢查硬度,其數值應符合圖樣、技術要求或下列規定:

②顯微組織(必要時抽查顯微組織)

正常時效:晶內應有明顯的析出線,晶界處有不連續封閉的毛茸黑色析出物(即晶界反應物),晶界反應物應占視場晶粒總面積的2%~5%為宜。此時合金達到峰值強化狀態。

欠時效:晶界易腐蝕,且晶界較寬并呈現溝槽狀,在α晶內有輕微的析出線而無晶界反應物。此時合金硬度偏低,應進行補充時效。

過時效:晶界反應物超過10%,且連續封閉呈網狀。此時合金硬度偏低,脆性增加,零件應重新固溶處理或判廢。


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