Der Wärmebehandlungsprozess der Cu-Be-Legierung besteht hauptsächlich aus Wärmebehandlung, Anlassen, Abschrecken und Aushärten.Im Gegensatz zu anderen Kupferlegierungen, deren Festigkeit nur durch Kaltziehen erreicht wird, wird geschmiedetes Beryllium durch Kaltziehen und thermische Alterungshärtung auf 1250 bis 1500 MPa erhalten.Das Aushärten wird im Allgemeinen als Ausscheidungshärtung oder Wärmebehandlungsprozess bezeichnet.Die Fähigkeit der Beryllium-Kupfer-Legierung, diese Art von Wärmebehandlungsprozess zu akzeptieren, ist besser als andere Legierungen in Bezug auf die Formgebung und die Leistung der mechanischen Ausrüstung.Beispielsweise können komplexe Formen bei den maximalen Festigkeits- und Festigkeitsniveaus aller anderen Legierungen auf Kupferbasis erreicht werden, d. h. unter Kaltwalzen und anschließender Alterung des Rohmaterials.

Der gesamte Prozess der Aushärtung der hochfesten Kupfer-Beryllium-Legierung C17200 wird im Folgenden detailliert beschrieben, ebenso wie der spezielle Wärmebehandlungsprozess von Schmiedestücken und Schmiedelegierungen, der dringend empfohlene Elektroofen für die Wärmebehandlung, die Oberflächenluftoxidation und die grundlegende Wärmebehandlung Anlass- und Abschreckverfahren.

Während des gesamten Prozesses der Alterungshärtung werden im Kultivierungssubstrat des Metallmaterials externe, wirtschaftliche, berylliumreiche Partikel erzeugt, was die Diffusionskontrolle widerspiegelt, und ihre Stärke ändert sich mit der Alterungszeit und -temperatur.Die sehr empfohlene internationale Standardzeit und -temperatur ermöglicht es Teilen, ihre maximale Festigkeit innerhalb von zwei bis drei Stunden zu erreichen, ohne die Festigkeit durch längere Temperaturbelastung zu beeinträchtigen.Beispielsweise zeigt das Antwortdiagramm der C17200-Legierung in der Abbildung, wie sehr niedrige Temperaturen, Standardtemperaturen und hohe Alterungstemperaturen die Spitzeneigenschaften der Legierung und die Zeit, die zum Erreichen der Spitzenfestigkeit benötigt wird, beeinträchtigen.

Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass bei der ultraniedrigen Temperatur von 550°F (290°C) die Festigkeit von C17200 langsam zunimmt und den höchsten Wert erst etwa 30 Stunden später erreicht.Bei einer Standardtemperatur von 600°F (315°C) für 3 Stunden ist der Intensitätsübergang von C17200 nicht groß.Bei 700°F (370°C) erreicht die Intensität innerhalb von 30 Minuten ihren Höhepunkt und nimmt im Wesentlichen sofort ab.Vereinfacht gesagt sinkt mit zunehmender Auslagerungstemperatur die Zeit bis zum Erreichen der höchsten Festigkeit und der maximal einsetzbaren Festigkeit.

C17200 Kupfer-Beryllium kann unterschiedlich stark versprödet werden.Der Versprödungspeak bezieht sich auf die Versprödung, die eine höhere Festigkeit erreicht.Legierungen, die nicht bis zur maximalen Festigkeit gealtert sind, werden ungealtert, und Legierungen, die ihre maximale Festigkeit überschreiten, werden überaltert.Eine unzureichende Versprödung von Beryllium verbessert die Duktilität, gleichmäßige Dehnung und Ermüdungsfestigkeit, während eine zu starke Versprödung die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeübertragung und die Zuverlässigkeit des Messgeräts verbessert.Beryllium Beryllium katalysiert bei Raumtemperatur nicht, selbst wenn es für längere Zeit gelagert wird.

Die Toleranz für die Aushärtezeit liegt in der Temperaturkontrolle und der endgültigen Eigenschaftsspezifikation.Um die beste Anwendungsdauer bei Standardtemperatur besser zu erreichen, wird die Schmelzofenzeit im Allgemeinen innerhalb von ±30 Minuten geregelt.Für eine Hochtemperaturversprödung ist jedoch eine genauere Taktfrequenz erforderlich, um eine Mittelwertbildung zu verhindern.Stellen Sie beispielsweise sicher, dass die Versprödungszeit von C17200 bei 370 °C (700 °F) innerhalb von ±3 Minuten geregelt wird, um eine optimale Leistung aufrechtzuerhalten.Da die Antwortkurve der Versprödung in der ursprünglichen Verbindung stark verbessert ist, müssen die unabhängigen Variablen des gesamten Prozesses ebenfalls streng auf unzureichende Versprödung kontrolliert werden.Während der angegebenen Aushärtungszykluszeit sind die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten nicht kritisch.Um jedoch sicherzustellen, dass das Teil nicht zu einer allmählichen Versprödung neigt, bis die Temperatur erreicht ist, kann ein Wärmewiderstand platziert werden, um zu bestimmen, wann die gewünschte Temperatur erreicht ist.

Maschinen und Anlagen zum Aushärten

Gasofen mit Umlaufsystem.Der Gasofen des Umlaufsystems wird auf ±10°C (±15°F) temperaturgeregelt.Es wird vorgeschlagen, eine Standard-Aushärtungslösung für Kupfer-Beryllium-Teile durchzuführen.Dieser Ofen wurde entwickelt, um sowohl Teile mit hohem als auch mit geringem Volumen aufzunehmen, und eignet sich ideal zum Testen von Stanzwerkzeugteilen auf spröden Medien.Aufgrund seiner rein thermischen Qualität ist es jedoch wichtig, eine unzureichende Versprödung oder zu kurze Versprödungszykluszeiten für Qualitätsteile zu vermeiden.

Kettenversprödungsofen.Strangalterungsöfen mit Schutzatmosphäre als Heizstoff eignen sich zur Herstellung und Verarbeitung vieler Beryllium-Kupfer-Coils in der Regel in einem Langofen, damit das Rohmaterial expandiert oder gecoilt werden kann.Dies ermöglicht eine bessere Kontrolle von Zeit und Temperatur, verhindert Teilsymmetrie und ermöglicht spezielle Zeiträume mit unzureichender oder hoher Temperatur/kurzer Alterung und selektiver Härtung.

Salzbad.Es wird auch vorgeschlagen, ein Salzbad für die Aushärtungsbehandlung von Beryllium-Kupfer-Legierungen zu verwenden.Salzbäder können für eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung sorgen und empfehlen sich für den Einsatz in allen Temperaturhärtungsbereichen, insbesondere bei kurzzeitiger Hochtemperaturversprödung.

Glühofen.Die Vakuumpumpenversprödung von Kupfer-Beryllium-Teilen kann erfolgreich durchgeführt werden, aber seien Sie vorsichtig.Da die Erwärmung des Glühofens nur durch eine Strahlungsquelle erfolgt, ist es schwierig, die stark belasteten Teile gleichmäßig zu erwärmen.Die Teile, die die Außenseite belasten, werden direkter bestrahlt als die inneren Teile, sodass das Temperaturfeld nach dem Wärmebehandlungsprozess die Leistung verändert.Um eine gleichmäßigere Erwärmung besser zu gewährleisten, sollte die Last begrenzt und die Teile vor dem Heizmagneten geschützt werden.Der Glühofen kann auch zum Hinterfüllen mit Edelgasen wie Argon oder N2 verwendet werden.Achten Sie ebenso darauf, die Teile zu warten, es sei denn, der Ofen ist mit einem Umwälzsystem-Kühlgebläse ausgestattet.