1.鈹青銅的熱處理
鈹青銅是一種沉積硬化合金,用途廣泛。經(jīng)過固溶和時效處理后,強度可以達(dá)到1250-1500 MPa(1250-1500 kg)。它的熱處理特性是:固溶處理后具有出色的可塑性,并且可以通過冷加工變形。但是,經(jīng)過時效處理后,其彈性極限優(yōu)異,并且硬度和強度也得到改善:
(1)鈹青銅的固溶處理通常,固溶處理的加熱溫度為780-820℃。對于用作彈性部件的材料,請選擇760-780℃。首先是要防止粗晶粒影響強度。固溶爐的溫度均勻性應(yīng)嚴(yán)格控制在±5℃。保溫時間通常可以計算為1小時/ 25mm。鈹青銅在空氣或氧化氣氛中固溶加熱時,表面會形成氧化膜。雖然對時效強化后的機械功能影響不大,但會影響冷作模具的使用壽命。為防止氧化,應(yīng)在真空爐中加熱或分解氨氣,惰性氣體,恢復(fù)性氣氛(例如氫氣,一氧化碳等),然后獲得光亮的熱處理效果。另外,要注意盡量縮短處理時間(本次淬火時間),否則會影響老化后的機械性能。薄材料不應(yīng)超過3秒,一般零件不應(yīng)超過5秒。淬火介質(zhì)通常是水(不需要加熱),當(dāng)然,油也可用于形狀復(fù)雜的零件以防止變形。
(2)鈹青銅的時效處理鈹青銅的時效溫度與Be的含量有關(guān)。小于2.1%的合金應(yīng)進(jìn)行時效處理。對于含量大于1.7%的合金,最佳時效溫度為300-330℃,保持時間為1-3小時(取決于零件的形狀和厚度)。對于含量小于0.5%的高導(dǎo)電性電極合金,由于添加了熔點,最佳時效溫度為450-480℃,保持時間為1-3小時。近年來,還開發(fā)了兩階段和多階段老化,即高溫下的短時老化,然后低溫下的長期絕緣老化。這樣的優(yōu)點是功能得到改善,但是變形減少了。為了提高鈹青銅老化后的尺寸精度,可以使用夾具進(jìn)行時效處理,有時可以使用兩種單獨的時效處理方法。
(3)鈹青銅的應(yīng)力消除處理鈹青銅的應(yīng)力消除退火溫度為150-200℃,保持時間為1-1.5小時??捎糜谙蚪饘偾邢鳎C直,冷成型等引起的殘余應(yīng)力,并在長期使用過程中穩(wěn)定零件的形狀和比例精度。
2.熱處理應(yīng)力及其影響
熱處理殘余力是指對工件進(jìn)行熱處理后的殘余應(yīng)力,它對工件的形狀,尺寸和功能有非常重要的影響。當(dāng)其超過材料的屈服強度時,將導(dǎo)致工件變形;當(dāng)其超過材料的強度極限時,將使工件破裂。這是其有害的一面,應(yīng)減少和消除。但是,在一定條件下,通過合理地控制應(yīng)力使應(yīng)力分散,可以改善零件的機械性能和使用壽命,對人體有害。分析鋼的熱處理過程中的應(yīng)力分布并改變規(guī)則,使其合理化對于提高產(chǎn)品質(zhì)量具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。例如,表面殘余壓應(yīng)力的合理分布對零件使用壽命的影響問題引起了廣泛關(guān)注。
在加熱和冷卻工件的過程中,由于表面層和型芯的冷卻速率和時間不一致,會形成溫差,這將導(dǎo)致體積不均勻地膨脹和縮短,并產(chǎn)生應(yīng)力,即熱強調(diào)。在熱應(yīng)力的作用下,由于表面溫度低于芯部,而縮短率大于芯部,因此芯部被拉伸。當(dāng)冷卻結(jié)束時,鐵心的冷卻體積不能自由地縮短并且表面被壓縮。舒展。即,在熱應(yīng)力的作用下,工件的表面被壓縮并且芯被拉動。這種現(xiàn)象受諸如冷卻速率,材料成分和熱處理技術(shù)等因素的影響。冷卻速度越快,則碳含量和合金組成越高,在冷卻過程中在熱應(yīng)力的作用下發(fā)生的不均勻塑性變形就越大,畢竟形成的殘余應(yīng)力就越大。另一方面,由于在熱處理過程中鋼的排列的變化,即從奧氏體到馬氏體的變化,比容的增加將伴隨著工件體積的擴大,并且工件的各個部分將依次變化,從而導(dǎo)致體積增長不一致。布置應(yīng)力。布置應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表面上的拉應(yīng)力和芯上的壓應(yīng)力,這與熱應(yīng)力恰好相反。排列應(yīng)力的大小與馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)中材料的冷卻速率,形狀和化學(xué)成分有關(guān)。實踐證明,任何工件在熱處理過程中,只需要有一個相變,熱應(yīng)力和布置應(yīng)力就會發(fā)生。只是在布置變更中發(fā)生了熱應(yīng)力,而在布置變更中發(fā)生了應(yīng)力。在整個冷卻過程中,熱應(yīng)力和布置應(yīng)力的感應(yīng)效應(yīng)的結(jié)果就是工件中的實際應(yīng)力。 。這兩種應(yīng)力感應(yīng)效應(yīng)的結(jié)果非常復(fù)雜,并受許多因素影響,例如成分,形狀和熱處理技術(shù)。就發(fā)展過程而言,只有兩種類型,即熱應(yīng)力和布置應(yīng)力。當(dāng)效果方向相反時,兩者抵消,并且效果方向相同,并且兩者相互疊加。無論彼此抵消還是相互疊加,這兩個應(yīng)力都應(yīng)具有主導(dǎo)作用。當(dāng)熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時,效果是拉動工件的芯部并壓縮表面。當(dāng)布置應(yīng)力占優(yōu)勢時,結(jié)果是工件的芯被壓縮,表面被拉動。