Cu-Be合金の熱処理工程は、主に熱処理焼戻し焼入れと時効硬化です。冷間引抜きのみで強度が得られる他の銅合金とは異なり、鍛造ベリリウムは、冷間引抜きと 1250 ～ 1500 MPa までの熱時効硬化処理によって得られます。時効硬化は、一般に析出硬化または熱処理プロセスと呼ばれます。このタイプの熱処理プロセスを受け入れるベリリウム銅合金の能力は、成形および機械装置の性能の点で他の合金よりも優れています。たとえば、複雑な形状は、他のすべての銅ベースの合金の最大の強度と強度レベルで、つまり、原材料の冷間圧延とその後のエージングの下で​​実現できます。

高強度ベリリウム銅合金 C17200 の時効硬化の全工程、鍛造および鍛造合金の特殊な熱処理プロセス、熱処理に強く推奨される電気炉、表面空気酸化、および基本的な熱処理の焼戻しおよび焼入れ方法について詳しく説明します。下。

時効硬化の全過程で、外部の経済的なベリリウムに富んだ粒子が金属材料培養基板で生成されます。これは拡散制御の反映であり、その強度は時効時間と温度によって変化します。強く推奨される国際標準時間と温度により、長時間温度にさらされても強度が損なわれることなく、部品は 2 ～ 3 時間以内に最大強度に達することができます。たとえば、図の C17200 合金応答グラフは、極低温、標準温度、高時効温度が合金のピーク特性とピーク強度を達成するのにかかる時間をどのように損なうかを示しています。

この図からわかるように、550°F (290°C) の超低温では、C17200 の強度はゆっくりと上昇し、約 30 時間後まで最大値に達しません。600°F (315°C) の標準温度で 3 時間では、C17200 の強度変化は大きくありません。700°F (370°C) では、強度は 30 分以内にピークに達し、すぐに減少します。簡単に言えば、エージング温度が高くなると、最高強度に達するまでの時間と使用できる最大強度が減少します。

C17200ベリリウム銅は、さまざまな強度で脆化する可能性があります。脆化ピークとは、強度が大きくなる脆化のことです。最大強度まで時効されていない合金は未時効であり、最大強度を超える合金は過時効です。ベリリウムの脆化が不十分であると、延性、均一な伸び、および疲労強度が向上しますが、脆化が多すぎると、電気伝導率、熱伝達、およびゲージの信頼性が向上します。ベリリウム ベリリウムは、室温で長期間保管しても触媒作用を発揮しません。

時効硬化時間の許容範囲は、温度管理と最終特性仕様にあります。標準温度での最適な塗布時間​​をよりよく達成するために、溶解炉の時間は通常±30分以内に制御されます。ただし、高温で脆化する場合は、平均化を防ぐために、より正確なクロック周波数が必要です。たとえば、C17200 の脆化時間を 700°F (370°C) で ±3 分以内に制御して、最適な性能を維持してください。同様に、元のリンクでは脆化の応答曲線が大幅に改善されるため、不十分な脆化に対してプロセス全体の独立変数も厳密に制御する必要があります。指定された時効硬化サイクル時間中、加熱速度と冷却速度は重要ではありません。ただし、温度に達するまで部品が徐々に脆化する傾向がないようにするために、熱抵抗器を配置して、目的の温度にいつ到達するかを判断することができます。

時効硬化機械設備

循環式ガス炉。循環式ガス炉は±10℃で温度管理されています。ベリリウム銅部品の標準的な時効硬化ソリューションを実行することが提案されています。この炉は、大量部品と少量部品の両方に対応するように設計されており、脆い媒体でのプレス金型部品のテストに最適です。ただし、純粋に熱的な品質であるため、高品質の部品の脆化が不十分であったり、脆化のサイクル時間が短すぎたりしないようにすることが重要です。

チェーン式脆化炉。加熱物質として防御雰囲気を備えたストランドエージング炉は、原料を膨張させたり巻いたりすることができるように、一般に長い炉で多くのベリリウム銅コイルを製造および処理するのに適しています。これにより、時間と温度をより適切に制御し、部分的な対称性を防ぎ、不十分または高温/短時間の時効と選択硬化の特別な期間を処理できます。

塩浴。ベリリウム銅合金の時効硬化処理に塩浴を使用することも提案されています。ソルトバスは急速かつ均一な加熱を提供でき、すべての温度硬化領域での使用、特に短期間の高温脆化の場合に推奨されます。

焼鈍炉。ベリリウム銅部品の真空ポンプ脆化は成功しますが、注意が必要です。焼鈍炉の加熱は輻射線のみのため、負荷の高い部品を均一に加熱することが困難です。外部に負荷がかかる部品は、内部部品よりもすぐに放熱されるため、熱処理工程後の温度場によって性能が変化します。均一な加熱をより確実に行うには、負荷を制限し、部品を加熱ソレノイドから保護する必要があります。アニーリング炉は、アルゴンや N2 などの希ガスのバックフィルにも使用できます。同様に、炉に循環システム冷却ファンが装備されていない限り、部品を必ず保守してください。