Процесс термической обработки сплава Cu-Be в основном представляет собой термическую обработку, отпуск, закалку и старение.В отличие от других медных сплавов, прочность которых достигается только холодным волочением, деформируемый бериллий получают холодным волочением и термическим старением до 1250—1500 МПа.Старение обычно называют процессом дисперсионного твердения или термической обработки.Способность бериллиево-медного сплава принимать этот тип процесса термообработки лучше, чем у других сплавов, с точки зрения характеристик формовки и механического оборудования.Например, сложные формы могут быть получены при максимальных уровнях прочности и прочности всех других сплавов на основе меди, то есть при холодной прокатке и последующем старении сырья.

Ниже подробно описан весь процесс старения высокопрочного медно-бериллиевого сплава С17200, а также процесс специальной термической обработки штамповки и ковочных сплавов, настоятельно рекомендуемая электропечь для термической обработки, поверхностного оксидирования воздухом и основной термической обработки. методы отпуска и закалки.

В течение всего процесса упрочнения старением в субстрате для выращивания металлического материала будут образовываться внешние экономичные частицы, богатые бериллием, что является отражением контроля диффузии, и его прочность будет меняться со временем и температурой старения.Настоятельно рекомендуемые международные стандарты времени и температуры позволяют деталям достигать максимальной прочности в течение двух-трех часов без ущерба для прочности из-за длительного воздействия температуры.Например, график реакции сплава C17200 на рисунке показывает, как сверхнизкая температура, стандартная температура и высокая температура старения ухудшают максимальные свойства сплава и время, необходимое для достижения максимальной прочности.

Из рисунка видно, что при сверхнизкой температуре 550°F (290°C) прочность С17200 увеличивается медленно и достигает наивысшего значения примерно через 30 часов.При стандартной температуре 600°F (315°C) в течение 3 часов интенсивность перехода C17200 невелика.При 700°F (370°C) интенсивность достигает максимума в течение тридцати минут и сразу же существенно снижается.Проще говоря, по мере увеличения температуры старения время, необходимое для достижения наивысшей прочности и максимальной прочности, которую можно использовать, будет уменьшаться.

Медно-бериллий C17200 может быть охрупчен с различной силой.Пик охрупчивания относится к охрупчиванию, при котором достигается большая прочность.Сплавы, не состаренные до максимальной прочности, считаются несостаренными, а сплавы, прочность которых превышает максимальную прочность, — перестаренными.Недостаточное охрупчивание бериллия улучшает пластичность, равномерное удлинение и усталостную прочность, в то время как слишком сильное охрупчивание улучшает электропроводность, теплопередачу и надежность датчика.Бериллий Бериллий не катализирует при комнатной температуре даже при длительном хранении.

Допуск на время отверждения при старении определяется температурным контролем и окончательными характеристиками.Чтобы лучше достичь наилучшего периода нанесения при стандартной температуре, время плавильной печи обычно регулируется в пределах ± 30 минут.Однако для высокотемпературного охрупчивания необходима более точная тактовая частота, чтобы предотвратить усреднение.Например, обязательно контролируйте время охрупчивания C17200 при 700°F (370°C) с точностью до ±3 минут, чтобы поддерживать оптимальные характеристики.Точно так же, поскольку кривая отклика на охрупчивание значительно улучшается в исходном звене, независимые переменные всего процесса также должны строго контролироваться на предмет недостаточного охрупчивания.В течение заданного времени цикла старения скорости нагрева и охлаждения не имеют решающего значения.Однако, чтобы гарантировать, что деталь не будет склонна к постепенному охрупчиванию до тех пор, пока не будет достигнута температура, можно установить терморезистор, чтобы определить, когда будет достигнута желаемая температура.

Машины и оборудование для старения

Газовая печь с циркуляционной системой.Температура газовой печи с циркуляционной системой регулируется на уровне ±15°F (±10°C).Предлагается проводить стандартный раствор старения для медно-бериллиевых деталей.Эта печь предназначена для обработки деталей как большого, так и малого объема и идеально подходит для испытаний штампованных деталей на хрупких материалах.Однако из-за его исключительно термических качеств важно предотвратить недостаточное охрупчивание или слишком короткое время цикла охрупчивания для качественных деталей.

Печь охрупчивания цепного типа.Печи для старения ручья с защитной атмосферой в качестве нагревательного вещества подходят для производства и обработки многих рулонов бериллиевой меди, как правило, в длинной печи, так что сырье может быть расширено или свернуто в рулоны.Это позволяет лучше контролировать время и температуру, предотвращает частичную симметрию и допускает специальные периоды недостаточной или высокой температуры/короткого старения и селективного отверждения.

Солевая ванна.Предлагается также использовать соляную ванну для старения медно-бериллиевых сплавов.Соляные ванны могут обеспечить быстрый и равномерный нагрев и рекомендуются для использования во всех областях температурного упрочнения, особенно в случае кратковременного высокотемпературного охрупчивания.

Отжиговая печь.Охрупчивание медно-бериллиевых деталей с помощью вакуумного насоса можно успешно осуществить, но будьте осторожны.Поскольку нагрев печи для отжига осуществляется только с помощью источника излучения, трудно равномерно нагреть сильно нагруженные детали.Части, которые нагружают снаружи, излучаются быстрее, чем внутренние части, поэтому температурное поле после процесса термообработки изменит производительность.Чтобы лучше обеспечить равномерный нагрев, следует ограничить нагрузку и защитить детали от нагревательного соленоида.Печь отжига также можно использовать для обратной засыпки инертными газами, такими как аргон или N2.Точно так же, если печь не оборудована вентилятором системы циркуляции, обязательно обслуживайте детали.