Процес термічної обробки сплаву Cu-Be - це в основному термічна обробка, відпустка, загартування та старіння.На відміну від інших мідних сплавів, міцність яких досягається тільки холодним витягуванням, деформований берилій отримують холодним витягуванням і термічним старінням, зміцнюючим до 1250-1500 МПа.Загартування на старіння зазвичай називають процесом дисперсійного зміцнення або термічної обробки.Здатність берилієвого мідного сплаву сприймати цей тип процесу термічної обробки є кращою, ніж інші сплави з точки зору формування та продуктивності механічного обладнання.Наприклад, складні форми можуть бути досягнуті при максимальному рівні міцності та міцності всіх інших сплавів на основі міді, тобто при холодній прокатці та подальшому старінні сировини.

Нижче детально описано весь процес старіння високоміцного мідно-берилієвого сплаву C17200, а також спеціальний процес термічної обробки кування та сплавів для кування, настійно рекомендовану електричну піч для термічної обробки, окислення поверхні повітрям та основну термічну обробку. способи відпустки та загартування.

Під час усього процесу зміцнення старінням у субстраті для культивування металевого матеріалу будуть утворюватися зовнішні економічні частки, багаті берилію, що є відображенням контролю дифузії, і його міцність змінюватиметься з часом старіння та температурою.Настійно рекомендовані міжнародні стандартні час і температура дозволяють частинам досягти своєї максимальної міцності протягом двох-трьох годин без шкоди для міцності через тривалий вплив температури.Наприклад, графік відгуку сплаву C17200 на малюнку показує, як наднизька температура, стандартна температура та висока температура старіння погіршують пікові властивості сплаву та час, потрібний для досягнення максимальної міцності.

На малюнку видно, що при наднизькій температурі 550°F (290°C) міцність C17200 зростає повільно й досягає найвищого значення приблизно через 30 годин.При стандартній температурі 600°F (315°C) протягом 3 годин перехід інтенсивності C17200 невеликий.При 700°F (370°C) пік інтенсивності досягається протягом тридцяти хвилин і миттєво зменшується.Простіше кажучи, у міру підвищення температури старіння час, необхідний для досягнення найвищої міцності та максимальної міцності, яку можна використовувати, зменшується.

Берилієва мідь C17200 може бути крихкою з різною міцністю.Пік крихкості відноситься до крихкості, яка досягає більшої міцності.Сплави, які не витримані до максимальної міцності, вважаються невитриманими, а сплави, що перевищують максимальну міцність, - перестареними.Недостатня крихкість берилію покращує пластичність, рівномірне подовження та втомну міцність, тоді як надмірна крихкість покращує електропровідність, теплопередачу та надійність калібру.Берилій Берилій не каталізується при кімнатній температурі, навіть якщо зберігається протягом тривалого часу.

Толерантність до часу твердіння під впливом старіння залежить від контролю температури та кінцевих характеристик властивостей.Для кращого досягнення найкращого періоду нанесення за стандартної температури час плавильної печі зазвичай контролюється в межах ±30 хвилин.Однак для високотемпературної крихкості необхідна більш точна тактова частота, щоб запобігти усередненню.Наприклад, не забудьте контролювати час окрихчення C17200 при 700°F (370°C) з точністю до ±3 хвилин, щоб підтримувати оптимальну продуктивність.Подібним чином, оскільки крива реагування на окрихчення значно покращилася в початковій ланці, незалежні змінні всього процесу також повинні суворо контролюватися на предмет недостатньої крихкості.Протягом зазначеного часу циклу твердіння під час старіння швидкість нагрівання та охолодження не є критичною.Однак, щоб гарантувати, що деталь не буде схильна до поступового окрихчення до досягнення температури, можна встановити терморезистор, щоб визначити, коли досягнуто бажаної температури.

Машини та обладнання для зміцнення

Газова піч з циркуляційною системою.Температура газової печі з циркуляційною системою контролюється на рівні ±15°F (±10°C).Для мідно-берилієвих деталей запропоновано проводити стандартний розчин зміцнення на старіння.Ця піч призначена для розміщення деталей як великого, так і малого об’єму та ідеально підходить для випробування деталей штампів на крихких носіях.Однак, через його суто термічну якість, важливо запобігти недостатньому окрихченню або занадто короткому циклу окрихчення для якісних деталей.

Піч окрихчування ланцюгового типу.Печі для старіння з захисною атмосферою в якості нагрівальної речовини підходять для виробництва та обробки багатьох рулонів берилієвої міді, як правило, у довгій печі, щоб сировину можна було розширювати або згортати.Це дозволяє краще контролювати час і температуру, запобігає частковій симетрії та допускає особливі періоди недостатньої або високої температури/короткого старіння та вибіркового затвердіння.

Сольова ванна.Пропонується також використовувати сольову ванну для зміцнювальної обробки сплавів берилієвої міді.Соляні ванни можуть забезпечити швидке і рівномірне нагрівання і рекомендуються для використання в усіх зонах температурного загартування, особливо у випадку високотемпературної крихкості за короткий час.

Піч відпалу.Окрихчення мідно-берилієвих деталей за допомогою вакуумного насоса можна успішно виконати, але будьте обережні.Оскільки нагрів печі для відпалу відбувається лише за допомогою джерела випромінювання, важко рівномірно нагріти сильно навантажені частини.Частини, які навантажують зовні, випромінюються швидше, ніж внутрішні частини, тому температурне поле після процесу термічної обробки змінить продуктивність.Щоб краще забезпечити рівномірний нагрів, навантаження слід обмежити, а деталі необхідно захистити від нагріву соленоїда.Піч для відпалу також можна використовувати для заповнення рідкими газами, такими як аргон або N2.Подібним чином, якщо піч не обладнана вентилятором циркуляційної системи охолодження, обов’язково обслуговуйте деталі.