Pagpapatigas ng Beryllium-Copper Alloys

Ang Beryllium copper ay nag-aalok ng mataas na corrosion resistance, electrical conductivity at thermal conductivity, kasama ang mataas na lakas at paglaban sa mataas na temperatura.Non-sparking at non-magnetic, ito ay kapaki-pakinabang sa mga industriya ng pagmimina at petrochemical.Na may mataas na pagtutol sa pagkapagod, ang beryllium copper ay ginagamit din para sa mga bukal, konektor at iba pang mga bahagi na napapailalim sa cyclical loading.

Ang pagpapatigas ng beryllium na tanso ay medyo mura at madaling gawin nang hindi pinapahina ang haluang metal.Ang mga haluang metal na Beryllium-copper ay makukuha sa dalawang klase: high-strength C17000, C17200 at C17300;at high-conductivity C17410, C17450, C17500 at C17510.Ang thermal treatment ay lalong nagpapalakas sa mga haluang ito.

Metalurhiya

Ang mga temperatura ng pagpapatigas para sa mga haluang metal na beryllium-copper ay karaniwang mas mataas sa temperatura na nagpapatigas sa edad at humigit-kumulang pareho sa temperatura ng pagsusubo ng solusyon.

Ang mga pangkalahatang hakbang para sa paggamot sa init ng beryllium-copper alloy ay sumusunod:

Una, ang haluang metal ay dapat na solusyon annealed.Nagagawa ito sa pamamagitan ng pagtunaw ng haluang metal sa isang solidong solusyon upang maging available ito para sa hakbang na nagpapatigas sa edad.Pagkatapos ng pagsusubo ng solusyon, ang haluang metal ay mabilis na pinalamig sa temperatura ng silid sa pamamagitan ng pagsusubo ng tubig o paggamit ng sapilitang hangin para sa manipis na mga bahagi.

Ang susunod na hakbang ay ang pagpapatigas ng edad, kung saan ang mga sub-microscopic, matigas, mayaman sa beryllium na mga particle ay nabuo sa metal matrix.Tinutukoy ng oras at temperatura ng pagtanda ang dami at pamamahagi ng mga particle na ito sa loob ng matrix.Ang resulta ay tumaas na lakas ng haluang metal.

Mga klase ng haluang metal

1. High-strength beryllium copper – Ang Beryllium copper ay karaniwang binibili sa solution-annealed condition.Binubuo ang anneal na ito ng pag-init sa 1400-1475°F (760-800°C), na sinusundan ng mabilis na pag-quench.Ang pagpapatigas ay maaaring magawa alinman sa hanay ng temperatura ng pagsusubo ng solusyon-sinusundan ng isang pawi-o sa pamamagitan ng napakabilis na pag-init sa ibaba ng hanay na ito, nang hindi naaapektuhan ang kundisyon na na-annealed ng solusyon.Ang init ng ulo ay nagagawa sa pamamagitan ng pagtanda sa 550-700°F (290-370°C) sa loob ng dalawa hanggang tatlong oras.Sa iba pang mga haluang metal na beryllium na naglalaman ng cobalt o nickel, maaaring mag-iba ang heat treatment.

2. High-conductivity beryllium copper – Ang komposisyon na pangunahing ginagamit sa industriya ay 1.9% beryllium-balance copper.Gayunpaman, maaari itong ibigay sa mas mababa sa 1% na beryllium.Kung saan posible, ang haluang metal na mas mababang-beryllium ay dapat gamitin para sa pinakamahusay na mga resulta ng pagpapatigas.Anneal sa pamamagitan ng pagpainit sa 1650-1800°F (900-980°C), na sinusundan ng mabilis na pag-quench.Ang init ng ulo ay nagagawa sa pamamagitan ng pagtanda sa 850-950°F (455-510°C) sa loob ng isa hanggang walong oras.

Paglilinis

Ang kalinisan ay mahalaga para sa matagumpay na pagpapatigas.Ang paunang paglilinis ng braze-faying na mga ibabaw upang alisin ang mga langis at grasa ay mahalaga sa mahusay na kasanayan sa pagsali.Tandaan na ang mga paraan ng paglilinis ay dapat piliin batay sa kimika ng langis o grasa;hindi lahat ng paraan ng paglilinis ay parehong epektibo sa pag-alis ng lahat ng langis at/o mga kontaminadong grasa.Kilalanin ang kontaminado sa ibabaw, at makipag-ugnayan sa tagagawa para sa wastong paraan ng paglilinis.Ang abrasive brushing o acid pickling ay mag-aalis ng mga produktong oksihenasyon.

Pagkatapos linisin ang mga bahagi, i-braze kaagad gamit ang flux upang magbigay ng proteksyon.Kung ang mga bahagi ay dapat na itago, ang mga bahagi ay maaaring protektahan ng electroplate ng ginto, pilak o nikel sa 0.0005″ (0.013 mm).Maaaring gamitin ang plating upang mapadali ang basa ng beryllium-copper na ibabaw ng filler metal.Ang parehong tanso at pilak ay maaaring lagyan ng plate na 0.0005-0.001″ (0.013-0.025mm) upang itago ang mahirap-basang mga oxide na nabuo ng beryllium copper.Pagkatapos ng brazing, alisin ang flux residues na may mainit na tubig o mekanikal na pagsisipilyo upang maiwasan ang kaagnasan.

Pagsasaalang-alang sa Disenyo

Ang mga pinagsamang clearance ay dapat pahintulutan ang flux na makatakas at magbigay din ng sapat na capillarity, depende sa filler-metal chemistry na pinili.Ang mga unipormeng clearance ay dapat na 0.0015-0.005″ (0.04-0.127mm).Upang tumulong sa pag-alis ng flux mula sa mga joints-lalo na sa mga pinagsamang disenyo na gumagamit ng preplaced strip o strip preforms-movement ng isang faying surface na may kinalaman sa isa at/o vibration ay maaaring gamitin.Tandaan na kalkulahin ang mga clearance para sa magkasanib na disenyo batay sa inaasahang temperatura ng pagpapatigas.Bilang karagdagan, ang expansion coefficient ng beryllium copper ay 17.0 x 10-6/°C.Isaalang-alang ang thermally induced strains kapag pinagsama ang mga metal na may iba't ibang katangian ng thermal-expansion.