C17200鈹銅怎樣熱處理

Cu-Be合金的熱處理主要是固溶退火和時效硬化。與僅通過冷加工獲得強度的其他銅合金不同，變形銅鈹是通過冷加工和高達1250至1500 Mpa的熱時效硬化工藝獲得的。時效硬化通常被稱為沉淀硬化或熱處理。鈹銅合金接受這種熱處理的能力在成形和機械性能方面優于其他合金。例如，可以在任何其他銅基合金的最高強度和硬度水平下，即在材料的軋制和隨后的時效狀態下，實現復雜的形狀。

下文詳細描述了高強度銅鈹合金C17200的時效硬化過程，以及鍛造和鑄造合金的特定熱處理，推薦的熱處理設備，表面氧化和常規固溶退火方法。

在時效硬化過程中，金屬基質中會形成微觀的富鈹顆粒，這是擴散控制的反應，其強度會隨著時效時間和溫度而變化。推薦的標準時間和溫度可使零件在兩到三個小時內達到峰值強度，而不會因為長時間暴露在溫度下而影響強度。例如，圖中的C17200合金響應曲線顯示了低溫，標準溫度和高時效溫度如何影響合金的峰值性能以及達到峰值強度所需的時間。

從圖中可以看出，在550°F（290°C）的低溫下，C17200的強度緩慢增加，直到大約30小時后才達到峰值。在600°F（315°C）的標準溫度下3個小時，C17200的強度變化不大。在700°F（370°C）下，強度在30分鐘內達到峰值，并幾乎立即下降。簡而言之，隨著時效溫度的升高，達到峰值強度所需的時間和可用的最大強度都會減少。

C17200銅鈹可以不同強度老化。老化峰是指達到最大強度的老化。尚未達到最大強度時效的合金是未時效的，而超過其最大強度的合金則是過時效的。老化不足的鈹提高了韌性，均勻的伸長率和疲勞強度，而老化過度提高了導電性，導熱性和尺寸穩定性。鈹鈹即使長時間保存也不會在室溫下老化。

時效硬化時間的允許偏差取決于爐溫和最終性能要求。為了在標準溫度下達到最佳使用期限，通常將熔爐時間控制在±30分鐘以內。但是，對于高溫老化，需要更精確的時序來避免求平均值。例如，必須將C17200在700°F（370°C）下的老化時間控制在±3分鐘以內，以保持最佳性能。同樣，由于在初始階段老化響應曲線急劇增加，因此，不足的老化也需要嚴格控制過程變量。在標準的時效硬化周期中，加熱和冷卻速率并不重要。但是，為確保零件在達到溫度之前不會開始老化，可以放置熱電偶以確定何時達到所需溫度。

時效硬化設備

循環空氣爐。循環空氣爐的溫度控制在±15°F（±10°C）。建議對銅鈹零件進行標準時效硬化處理。這些熔爐的設計可容納大批量和小批量的零件，是在老化的載體上鼓式沖壓零件的理想選擇。但是，由于其純凈的熱質量，必須避免老化不足或質量零件的老化周期太短。

鏈式老化爐。具有保護性氣氛作為加熱介質的鋼絞線時效爐適合于通常在長爐中加工大量鈹銅卷，從而使材料能夠膨脹或卷曲。這樣可以更好地控制時間和溫度，避免部分均勻，并且可以控制不充分或高溫/短時效和選擇性硬化的特殊時期。

鹽浴。我們還建議使用鹽浴對鈹銅合金進行時效硬化處理。鹽浴可提供快速，均勻的加熱，建議在任何溫度硬化范圍內使用，特別是在短期高溫老化的情況下。

真空爐。可以成功完成銅鈹零件的真空老化，但必須小心。由于真空爐的加熱僅依靠輻射，因此很難均勻地加熱大負載的零件。負載外部的零件比內部零件承受的直接輻射更多，因此熱處理后的溫度梯度會改變性能。為了確保均勻加熱，應限制負載，并且必須將零件與加熱線圈隔離。真空爐也可用于回填惰性氣體，例如氬氣或氮氣。同樣，除非熔爐配備有循環風扇，否則必須保護零件。