กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะผสม Cu-Be ส่วนใหญ่เป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน ชุบแข็งและชุบแข็งตามอายุซึ่งแตกต่างจากโลหะผสมทองแดงอื่น ๆ ที่รับความแข็งแรงได้จากการรีดเย็นเท่านั้น เบริลเลียมดัดได้จากการรีดเย็นและกระบวนการชุบแข็งด้วยความร้อนจนถึง 1250 ถึง 1500 MPaโดยทั่วไปการชุบแข็งตามอายุจะเรียกว่ากระบวนการชุบแข็งแบบตกตะกอนหรือกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนความสามารถของโลหะผสมทองแดงเบริลเลียมในการยอมรับกระบวนการบำบัดความร้อนประเภทนี้ดีกว่าโลหะผสมอื่น ๆ ในแง่ของการขึ้นรูปและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทางกลตัวอย่างเช่น รูปทรงที่ซับซ้อนสามารถทำได้ที่ระดับความแข็งแรงและความแข็งแรงสูงสุดของโลหะผสมทองแดงอื่นๆ ทั้งหมด นั่นคือภายใต้การรีดเย็นและการบ่มตามอายุของวัตถุดิบ

กระบวนการทั้งหมดของการชุบแข็งตามอายุของโลหะผสมทองแดงเบริลเลียมความแข็งแรงสูง C17200 กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนแบบพิเศษสำหรับการตีขึ้นรูปและการตีโลหะผสม เตาไฟฟ้าที่แนะนำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดความร้อน ปฏิกิริยาออกซิเดชันของอากาศที่พื้นผิว และวิธีการอบชุบแข็งและการชุบแข็งขั้นพื้นฐานได้อธิบายไว้ในรายละเอียด ด้านล่าง.

ในกระบวนการทั้งหมดของการชุบแข็งตามอายุ อนุภาคที่อุดมด้วยเบริลเลียมที่ประหยัดจากภายนอกจะถูกผลิตขึ้นในพื้นผิวการเพาะปลูกวัสดุโลหะ ซึ่งเป็นภาพสะท้อนของการควบคุมการแพร่กระจาย และความแข็งแรงของอนุภาคจะเปลี่ยนไปตามเวลาและอุณหภูมิที่เสื่อมสภาพเวลาและอุณหภูมิมาตรฐานสากลที่แนะนำเป็นอย่างยิ่งช่วยให้ชิ้นส่วนมีความแข็งแรงสูงสุดภายในสองถึงสามชั่วโมงโดยไม่สูญเสียความแข็งแรงเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิเป็นเวลานานตัวอย่างเช่น กราฟการตอบสนองของโลหะผสม C17200 ในรูปแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิต่ำพิเศษ อุณหภูมิมาตรฐาน และอุณหภูมิการบ่มที่สูงลดทอนคุณสมบัติสูงสุดของโลหะผสมและเวลาที่ใช้ในการบรรลุความแข็งแรงสูงสุดอย่างไร

จะเห็นได้จากรูปที่อุณหภูมิต่ำมากที่ 550°F (290°C) ความแรงของ C17200 จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ และไม่ถึงค่าสูงสุดจนกว่าจะผ่านไปประมาณ 30 ชั่วโมงที่อุณหภูมิมาตรฐาน 600°F (315°C) เป็นเวลา 3 ชั่วโมง การเปลี่ยนแปลงความเข้มของ C17200 จะไม่มากนักที่ 700°F (370°C) ความเข้มสูงสุดภายในสามสิบนาทีและลดลงอย่างมากทันทีพูดง่ายๆ ก็คือ เมื่ออุณหภูมิการเสื่อมสภาพเพิ่มขึ้น เวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงสุดและความแข็งแรงสูงสุดที่สามารถใช้ได้จะลดลง

เบริลเลียมทองแดง C17200 สามารถเปราะได้ด้วยความแข็งแรงที่แตกต่างกันจุดสูงสุดของการเปราะหมายถึงการเปราะที่มีความแข็งแรงมากขึ้นโลหะผสมที่ไม่ได้บ่มจนถึงความแข็งแรงสูงสุดจะไม่มีการหมัก และโลหะผสมที่เกินความแข็งแรงสูงสุดจะถือว่าเกินการแตกตัวที่ไม่เพียงพอของเบริลเลียมช่วยเพิ่มความเหนียว การยืดตัวที่สม่ำเสมอ และความแข็งแรงของความล้า ในขณะที่การแตกตัวที่มากเกินไปจะช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า การถ่ายเทความร้อน และความน่าเชื่อถือของมาตรวัดเบริลเลียม เบริลเลียมไม่เร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้องแม้ว่าจะเก็บไว้เป็นเวลานาน

ความทนทานต่อเวลาในการชุบแข็งขึ้นอยู่กับการควบคุมอุณหภูมิและคุณสมบัติขั้นสุดท้ายเพื่อให้ได้ระยะเวลาการใช้งานที่ดีที่สุดที่อุณหภูมิมาตรฐาน โดยทั่วไป เวลาของเตาหลอมจะถูกควบคุมภายใน ±30 นาทีอย่างไรก็ตาม สำหรับการเปราะบางที่อุณหภูมิสูง ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่แม่นยำยิ่งขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันค่าเฉลี่ยตัวอย่างเช่น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ควบคุมเวลาการเปราะของ C17200 ที่ 700°F (370°C) ให้อยู่ภายใน ±3 นาที เพื่อรักษาประสิทธิภาพสูงสุดในทำนองเดียวกัน เนื่องจากเส้นโค้งการตอบสนองของการเปราะบางได้รับการปรับปรุงอย่างมากในลิงค์เดิม ตัวแปรอิสระของกระบวนการทั้งหมดจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดสำหรับการเปราะบางที่ไม่เพียงพอในช่วงรอบเวลาการชุบแข็งตามอายุที่ระบุ อัตราการให้ความร้อนและความเย็นไม่สำคัญอย่างไรก็ตาม เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนจะไม่เกิดการเปราะทีละน้อยจนกว่าจะถึงอุณหภูมิที่กำหนด สามารถวางตัวต้านทานความร้อนเพื่อกำหนดว่าเมื่อใดถึงอุณหภูมิที่ต้องการ

เครื่องจักรและอุปกรณ์การชุบแข็งอายุ

เตาแก๊สระบบหมุนเวียน.เตาแก๊สระบบหมุนเวียนถูกควบคุมอุณหภูมิที่ ±15°F (±10°C)มีการเสนอให้ใช้น้ำยาชุบแข็งอายุมาตรฐานสำหรับชิ้นส่วนทองแดงเบริลเลียมเตาเผานี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับชิ้นส่วนที่มีปริมาณมากและปริมาณน้อย และเหมาะสำหรับการทดสอบการปั๊มชิ้นส่วนแม่พิมพ์บนสื่อที่เปราะอย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณภาพด้านความร้อนเพียงอย่างเดียว สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้เกิดการเปราะไม่เพียงพอหรือวงจรการเปราะสั้นเกินไปสำหรับชิ้นส่วนที่มีคุณภาพ

เตาเผาแบบลูกโซ่เตาหลอมเกลียวที่มีบรรยากาศป้องกันเป็นสารให้ความร้อนเหมาะสำหรับการผลิตและแปรรูปขดลวดทองแดงเบริลเลียมจำนวนมากโดยทั่วไปในเตาเผาขนาดยาว เพื่อให้สามารถขยายหรือม้วนวัตถุดิบได้สิ่งนี้ทำให้สามารถควบคุมเวลาและอุณหภูมิได้ดีขึ้น ป้องกันความสมมาตรบางส่วน และสามารถจัดการกับช่วงเวลาพิเศษที่อุณหภูมิไม่เพียงพอหรือสูง/อายุสั้นและการชุบแข็งเฉพาะจุด

เกลืออาบน้ำ.นอกจากนี้ยังมีการเสนอให้ใช้อ่างเกลือสำหรับการรักษาโลหะผสมทองแดงเบริลเลียมที่แข็งตัวตามอายุอ่างเกลือสามารถให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ และแนะนำให้ใช้ในพื้นที่ชุบแข็งทุกอุณหภูมิ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดการเปราะที่อุณหภูมิสูงในระยะสั้น

เตาหลอมการปั๊มสุญญากาศของชิ้นส่วนคอปเปอร์เบริลเลียมสามารถทำได้สำเร็จ แต่ต้องระวังเนื่องจากการทำความร้อนของเตาหลอมทำได้โดยใช้แหล่งกำเนิดรังสีเท่านั้น จึงเป็นเรื่องยากที่จะให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนที่รับภาระหนักอย่างสม่ำเสมอชิ้นส่วนที่บรรจุด้านนอกจะถูกแผ่รังสีทันทีมากกว่าชิ้นส่วนภายใน ดังนั้นฟิลด์อุณหภูมิหลังจากกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานเปลี่ยนไปเพื่อให้แน่ใจว่าความร้อนสม่ำเสมอยิ่งขึ้น ควรจำกัดโหลดและชิ้นส่วนต้องได้รับการปกป้องจากโซลินอยด์ทำความร้อนเตาหลอมยังสามารถใช้ทดแทนก๊าซหายาก เช่น อาร์กอนหรือ N2ในทำนองเดียวกัน เว้นแต่เตาเผาจะติดตั้งพัดลมระบายความร้อนของระบบหมุนเวียน อย่าลืมบำรุงรักษาชิ้นส่วนต่างๆ