1、铍青铜时效处理及抗氧化试验摘要 铍青铜具有优良的综合机械性能，应用广泛，但在热处理过程中抗氧化能力差，无论是固溶处理还是人工时效处理，如何防止铍青铜在加热时的氧化，成为众多热处理工作者探讨的课题。我们采用纯铜粉装箱固体保护法进行铍青铜时效处理，取得了满意的效果。Summary:Glucinfum bronze is widely used and has a great mechanical properties. However, during heat treatment process, its antioxidant capacity is poor, no matter in sol
2、ution treatment or artificial aging treatment. Thus, how to protect glucinfum bronze from oxidizing has became the hot topic of most researchers. We used the method of solid copper powder packing to do artificial aging treatment of glucinfum bronze and the result is satisfied. 关键词：铍青铜、固溶处理、时效处理、沉淀硬化
3、、固体保护法。Key words: Glucinfum bronze, solution treatment, artificial aging treatment, Precipitation hardening, 1 前言铍青铜的半成品（棒材、管材、带材）通常是在淬火状态下供应的，使用厂方用它们制成零件后可不再进行淬火（固溶处理）而直接进行时效处理。常用时效温度为 310345，一般弹性零件的时效保温时间为 12 小时，我们对铍青铜弹簧片弯曲成形后的时效处理工艺参数及抗氧化问题作了一此试验，提出了此种弹性零件的最佳时效温度，证明了纯铜粉装箱固体保护法的可行性。2抗氧化试验铍青铜不论是在固溶
4、处理还是在时效处理的加热过程中，都很容易产生表面氧化现象。在空气介质的井式电阻炉中，我们选用 QBe2 在 320下时效处理 3 小时。发现试件表面有厚厚一层氧化皮。表面氧化直接影响零件的机械性能。特别是对于弹性零件来说，不仅使其弹性降低，而且大大缩短了零件的疲劳寿命。所以，铍青铜的加热应采用保护气氛或真空加热以防氧化。但这种方法设备复杂，且表面粗糙度值增高（有可能脱铍） ，生产成本也较高。我们利用现有的 35kw 井式电阻炉，采用纯铜粉装箱固体保护法进行铍青铜（QBe2）的时效处理。具体方法是用 5mm 的不锈钢板焊成一方箱体，将零件规则的装箱，箱内填满 200300 目的纯铜粉（纯度 99
5、.5%电解铜粉沫） ，将箱体加盖密封。在320下保温 3 小时后，空冷到室温后开箱取出零件，没有发现零件表面有任何氧化现象。连续作了多次试验，效果都很好，且零件的硬度均在 375HV 以上。其综合性能完全符合图纸的技术要求。3 时效工艺试验铍青铜是一种典型的沉淀硬化型合金。其主要强化方法是时效处理，时效温度一般为 310345，保温时间 12 小时，对于弹性零件时效保温时间略长一些。我们通过多次试验表明，时效强化效果与时效温度有着直接的关系，时效温度越高，硬度值也就越高。其最高硬度值可大于 400HV。是各种机械性能结合很好的一种合金。但是，在试验过程中我们也发现，时效温度过高，会产生过时效而
6、降低硬度，并增加零件的脆性。因此，时效温度原则上不能超过 345。我们的试验表明，作为弹性零件的铍青铜（QBe2） ，其最佳时效温度为 320330。最佳保温时间为 2.5h.2表 1 时效温度对 QBe2 力学性能的影响试验号 时效温度（） 抗拉强度b（MPa）伸长率 （%） 硬度（HV 0.2）1 305 1210 113 3672 312 1251 92 3803 520 1255 85 3804 325 1255 85 3855 332 1200 83 3756 340 1140 80 3407 345 1100 76 320表 2 时效时间对 QBe2 力学性能的影响试验号 时效温度
7、（） 抗拉强度b（MPa）伸长率 （%） 硬度（HV 0.2）1 3251h 1230 103 3672 3252h 1251 92 3803 5252。5h 1255 85 3854 3253h 1245 85 3955 3254h 1230 85 3956 3255h 1185 80 3407 3256h 1190 73 3208 3257h 1180 70 3100 30 60 90 120 150 180 210 240200410290330380时效时间(min)图 1 QBe2 时效曲线4 结果分析与讨论硬度(HV)1401802202603003403804201003铍青铜在
8、空气介质中加热产生氧化现象，这主要是因为空气中有 21%的氧的缘故，为了排除氧气等有害气体的危害，铍青铜在加热时可采用真空法或保护气氛法，但在条件有限的情况下，采用纯铜粉装箱固体保护法，也能达到理想的效果。这是因为，在密封的箱里，零件埋入铜粉中，能使零件与空气隔绝而而排除氧的危害，另外，铍青铜属铜合金，其中主要成分为 Cu，用铜粉作保护介质，不会因为有其它元素的渗入而影响合金的成分。而且，此种方法比较简单，铜粉可重复使用到变成深褐色的氧化铜粉沫才失效。氧化铜粉沫还可用锌屑和工业盐酸予以还原为纯铜粉沫继续使用。对于安全生产和环境保护有着优良的效果。参考资料:1.热处理手册 第一卷 工艺基础 机械工业出版社2.热处理工艺学 机械工业出版社3.合金钢及有色金属 机械工业出版社4. 钢铁材料及有色金属材料崔昆主编 机械工业出版社 1981 年版
