鈹青銅工藝處理

鈹青銅是典型的時效析出強(qiáng)化型合金。高強(qiáng)鈹青銅的典型熱處理工藝是，在760～830℃溫度保溫適當(dāng)時間（每25mm厚的板材至少保溫60min），使溶質(zhì)原子鈹充分固溶于銅母體中，形成面心立方晶格的α相過飽和固溶體。隨后，在320～340℃溫度下保溫2～3h，完成脫溶析出過程，形成γ′相（CuBe₂亞穩(wěn)定相）。該相與母體共格造成應(yīng)力場而強(qiáng)化了基體。高導(dǎo)鈹青銅典型的熱處理工藝是，在900～950℃的高溫下保溫一段時間，完成固溶過程，繼之在450～480℃下保溫2～4h，實現(xiàn)脫溶析出過程。由于合金中添加較多的鈷或鎳，其彌散強(qiáng)化質(zhì)點多為鈷或鎳與鈹形成的金屬間化合物。為進(jìn)一步提高合金的強(qiáng)度，往往在固溶熱處理之后和時效熱處理之前，對合金施行一定程度的冷加工，旨在實現(xiàn)冷作硬化和時效硬化的綜合強(qiáng)化效果。其冷加工度一般不超過37%。固溶熱處理一般應(yīng)由合金生產(chǎn)廠進(jìn)行。用戶將經(jīng)過固溶熱處理及冷軋的帶材沖制成零件后，自行時效熱處理，以獲得高強(qiáng)度的彈簧元件。近年來，美國又開發(fā)了由鈹銅生產(chǎn)廠家完成時效熱處理的帶材，客戶可直接將其沖制成零件使用。鈹青銅經(jīng)各種工藝處理后，歐美對于合金狀態(tài)的字母表示是：A表示固溶退火態(tài)（annealed），合金處于最軟狀態(tài)，易于沖壓加工成形，有待于下一步的冷加工或直接時效強(qiáng)化處理。H表示加工硬化態(tài)（hard），以冷軋板材為例，37%的冷加工度為全硬態(tài)（H）、21%的冷加工度為半硬態(tài)（1/2H）、11%的冷加工度為1/4硬態(tài)（1/4H），用戶可根據(jù)所要沖制零件形狀的難易程度而選擇適宜的軟硬狀態(tài)。T表示已經(jīng)時效強(qiáng)化熱處理狀態(tài)（heat treatment）。如采用形變與時效綜合強(qiáng)化的工藝則其狀態(tài)以HT表示。

鈹青銅具有良好的綜合性能。其力學(xué)性能，即強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐疲勞性居銅合金之首。其導(dǎo)電、導(dǎo)熱、無磁、抗火花等性能其他銅材無法與之相比。在固溶軟態(tài)下鈹青銅的強(qiáng)度與導(dǎo)電性均處于最低值，加工硬化以后，強(qiáng)度有所提高，但電導(dǎo)率仍是最低值。經(jīng)時效熱處理后，其強(qiáng)度及電導(dǎo)率明顯上升。

鈹青銅的機(jī)加工性能，焊接性能，拋光性能與一般的高銅合金相似。為改善該合金的機(jī)加工性能，以適應(yīng)精密零件的精度要求，各國開發(fā)了一種含鉛0.2%～0.6%的高強(qiáng)鈹青銅（C17300），其各項性能等同于C17200，但合金的切削系數(shù)由原來的20%提高到60%（易切削黃銅為100%）。

鈹青銅分為兩大類。依合金成分而分，鈹含量為0.2%～0.6%的是高導(dǎo)（電、熱）鈹青銅;鈹含量為1.6%～2.0%的是高強(qiáng)鈹青銅。依制造成形工藝，又可分為鑄造鈹青銅和變形鈹青銅。國際上通用的鈹青銅合金牌號以C為首。變形鈹青銅有C17000、C17200（高強(qiáng)鈹青銅）和C17500（高導(dǎo)鈹青銅）兩大類。與之相對應(yīng)的鑄造鈹青銅則有C82000、C82200 （高導(dǎo)鑄造鈹銅）和C82400，C82500，C82600，C82800（高強(qiáng)耐磨鑄造鈹銅）。世界上最大的鈹銅合金生產(chǎn)廠家為美國的Brush Wellman公司，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)，具有一定的權(quán)威性。中國生產(chǎn)鈹青銅的歷史幾乎與前蘇聯(lián)、美國等國同步，但列入國家標(biāo)準(zhǔn)的牌號只有高強(qiáng)度鈹青銅QBe1.9、QBe2.0、QBe1.7。其他高導(dǎo)鈹青銅或鑄造鈹青銅，根據(jù)石油工業(yè)和國防工業(yè)發(fā)展的需求已投入規(guī)模生產(chǎn)。

以鈹為主要添加元素的青銅。鈹青銅的鈹含量為0.2%～2%，再加入少量的（0.2%～2.0%）鈷或鎳第三組元。該合金可熱處理強(qiáng)化。是理想的高導(dǎo)、高強(qiáng)彈性材料。鈹青銅無磁、抗火花、耐磨損、耐腐蝕、抗疲勞和抗應(yīng)力松弛。并且易于鑄造和壓力加工成形。鈹青銅鑄件的典型用途是用作塑料或玻璃的鑄模、電阻焊電極、石油開采用防爆工具、海底電纜防護(hù)罩等。鈹青銅加工材的典型用途是用作電子器件中的載流簧片、接插件、觸點、緊固彈簧、板簧和螺旋簧、膜盒、波紋管及引線框架等。

鈹青銅合金中所含的鈹，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%，但原子百分?jǐn)?shù)達(dá)9.0122%。在熔煉、鑄造、熱處理、焊接、切削機(jī)加工等高溫操作時，會形成氧化鈹（BeO）。大部分氧化鈹會牢固地附著在原工件表面，但在激烈運動如切削加工、拋光、焊接等操作中，細(xì)微顆粒（小于10μm）的粉塵會懸浮于空氣中，操作工人若吸入過量，會導(dǎo)致“鈹肺”職業(yè)病。因此，上述工作環(huán)境必須有完善的定向排風(fēng)裝置。切削加工、拋光等工序必須在有冷卻液的濕潤狀態(tài)下進(jìn)行。美國職業(yè)安全與衛(wèi)生管理局（OSHA）就此規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為：對鈹制品操作車間及其周圍環(huán)境實行定期的空氣取樣，對于每日工作8h的工人，其工作環(huán)境的鈹含量不得超過2μg/m³。為減少鈹銅帶來的污染，中國和日本等近年來開發(fā)了鈦及彈性與之相近，在一些工作場合，可作為鈹青銅的良好代用材料。 2100433B

材料名稱：QBe1.9 鈹青銅

特性及適用范圍:

為含有少量鎳、鈦的鈹青銅。具有和QBe2相近的特性，但其優(yōu)點是：彈性遲滯小、疲勞強(qiáng)度高，溫度變化時彈性穩(wěn)定，性能對時效溫度變化的敏感性小、價格較低廉，而強(qiáng)度和硬度比QBe2降低甚少。

江陰市隆盛鈹青銅制造有限公司鈹青銅簡介

鈹青銅是一種含鈹銅基合金（Be0.2～2.75%wt%），在所有的鈹合金中是用途最廣的一種，其用量在當(dāng)今世界已超過鈹消費總量的70%。鈹青銅是沉淀硬化型合金，固溶時效處理后具有很高強(qiáng)度、硬度、彈性極限和疲勞極限，彈性滯后小，并具有耐蝕（鈹青銅合金在海水中耐蝕速度：（1.1-1.4）×10-2mm/年。腐蝕深度：（10.9-13.8）×10-3mm/年。）腐蝕后，鈹青銅合金強(qiáng)度、延伸率均無變化，故在還水中可保持40年以上，鈹銅合金是海底電纜中繼器構(gòu)造體不可替代的材料。在硫酸介質(zhì)中：鈹青銅在小于80%濃度的硫酸中（室溫）年腐蝕深度為0.0012-0.1175mm，濃度大于80%則腐蝕稍加快。耐磨、耐低溫、無磁性、高的導(dǎo)電性、沖擊無火花等特點。同時還具有較好的流動性和重現(xiàn)精細(xì)花紋的能力。由于鈹銅合金的諸多優(yōu)越性能，使其在制造業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。

江陰市隆盛鈹青銅制造有限公司鈹青銅的牌號

1.中國:QBe2, QBe1.7

2.美國(ASTM):C17200, C17000

3.美國(CDA):172, 170

4.德國(DIN):QBe2, QBe1.7

5.德國(數(shù)字系統(tǒng)):2.1247, 2.1245

6.日本:C1720, C1700

江陰市隆盛鈹青銅制造有限公司鈹青銅的用途及性能

高性能鈹青銅硬度在(HRC)38—43之間，密度8.3g/cm3，含鈹1.9%-2.15%，其廣泛適用于塑膠注塑成型模具的內(nèi)鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)熱嘴、吹塑模具的整體型腔、汽車模具、磨耗板等。

江陰市隆盛鈹青銅制造有限公司鈹青銅的制造工藝及問題

松杉鈹銅主要圍繞有色金屬低壓、重力鑄造模具使用的各種工況，通過深入研究鈹青銅模具材料失效原因、成份和耐金屬液侵蝕性內(nèi)在關(guān)系，開發(fā)了高導(dǎo)電（熱）性、高強(qiáng)度、耐磨性、耐高溫性、高韌性、耐金屬液侵蝕相結(jié)合的高性能鈹青銅模具材料，解決了國內(nèi)有色金屬低壓、重力鑄造模具易裂、易磨損等難題，顯著提高了模具壽命、脫模速度和鑄件強(qiáng)度；克服了金屬液渣粘附和侵蝕模具；改善了鑄件表面質(zhì)量；降低了生產(chǎn)成本；使模具壽命接近進(jìn)口水平。

江陰市隆盛鈹青銅制造有限公司鈹青銅工藝說明

固溶：鈹青銅工件加熱到高溫（800-815℃）并恒溫2-3小時，使鈹完全溶解到銅中，形成均勻的狀態(tài)；碎火：將鈹銅在水中急速冷卻，使鈹原子來不及擴(kuò)散，形成過飽和狀態(tài)；時效：使用真空熱處理爐將過飽和工件加熱至較低的時效溫度（340正負(fù)5℃），因過飽和狀態(tài)不穩(wěn)定，額外的鈹原子短距地擴(kuò)散并析出，經(jīng)保溫2-3小時，析出的過量鈹和銅將達(dá)到平衡，此時的機(jī)械性能明顯提高。2100433B

材料名稱：QBe1.7 鈹青銅

特性及適用范圍:

為含有少量鎳、鈦的鈹青銅。具有和QBe2相近的特性，但其優(yōu)點是：彈性遲滯小、疲勞強(qiáng)度高，溫度變化時彈性穩(wěn)定，性能對時效溫度變化的敏感性小、價格較低廉，而強(qiáng)度和硬度比QBe2降低甚少。