铍青铜弹性元件热处理工艺及技术要求
【doc】铍青铜零件时效处理的二次抽真空—充氮光亮保护法

铍青铜零件时效处理的二次抽真空—充氮光亮保护法一上海航天I3年第2期』●一一——一——,铍青铜零件时效处理的一}二次抽真空一充氮光亮保护法尤云章(.上海仪表厂)文摘对幸皮青铜零件时效处珲的多种仿真传保护措施鎏行了比较.着重介绍了二次抽真空一充氮光亮保护法.实际应用证明,这种方法效果零解,特别适用于具有机械泵抽真空的炉子.主题词幸皮青铜合金,一一一'时效,二次抽真室?完畿..—~..——_—■—●l问题的提出铍青铜属于析出硬化型铜合金,它是一种优质弹性材料,具有良好的导电性,弹性和强度,有较高的耐磨性,耐蚀性和较高fl疲劳强度,在冲击作用下不会产生火花.同时,它又是非磁性材料.因此,它作为高强度弹性材料和高导电材料在仪器仪表制造中得到了广泛应用,特别在制作各种电子自动控制装置的弹性元件中更占有重要地位.但是用这种材料制成的零件表而质量难以保证.例如,我厂某产品结点板和结点簧片等弹性零件正是用铍青铜制造的.这些弹性零件的硬度按设计图纸要求应分别达到HV300"~ 350,350~-~400.为了保证零件形状及尺寸精度不变,设计要求在时效硬化处理后不经过酸洗就直接用于装配产品.这是因为酸洗时必须采用混合强酸酸洗R寸间以秒计算,腐. 蚀深度和零件材料厚度难以控制,从而影响了零件的弹性质量.为了取消酸洗工序必须进行光亮时效处理.为此,成立专题工艺试验小组,要求利用现有的设备(-+-台简单的真空炉和氮气瓶)进行光亮时效处理,而'? 不增加其它设备.,,;首先,我们对目前采用的各种光亮时效保护法进;了了分析.a.矿物油中加热保护法,如采用耐高温性较好的定子油等.b.硝盐浴巾加热法,如采用硝酸钾亚硝酸钠盐浴.c.真空法.d.保护性气体法,如采用中性气体,惰性气体,干燥的还原性气体,混合气体等.;,..'一e.采用现代化先进设备的_处理法.其中方法a和b是原始的保护方法,它有一定的保护效果..但方法a在处理时产生的油雾会沾污环境,处理后需除油清洗;' 方法b容易产生点状腐蚀或深色斑纹.因此这两种方法只在零件要求不嵩的情况下使用.'方法c在真空度达到O.O133Pa以下时能得到良好的效果,但只适用于小批量生产.方法d有氧化作用方法e所用设备的价格昂贵.,.,~一,..见,.上述5种方法均不适用,最后采用二==次真空充氮法,结果令人满意.1J2试验过程.:,在确定;次法时,我们利用一台国产简易真空气保护井式电炉,功率为25kW.上海航天第2期3/i9始年第2期上海航天真空系统用一台机械泵来建立,并备有强制中实际氧分压6z小于该金属氧化物的分解空气循环装置,充氮气后炉内温度更均匀,装压¨p.如果金属氧化物的分解压大于炉炉量大,产量大.存这台普通处萼炉中,我气中实际的氧分压§,上式将从右向左进们试验了两种方法即真空一充氮法和真空一充行金属氧化物的分解金属不受氧化,反过来氨气分解法.氮气在中瀑以下尾王枣佳}气如果xO够分解压小于p6.,那么反应式将从体,不与金属发生作用,实际上此时氮气作左向右进行,金属被不断氧化.铍青铜中含为一种占位性介质起保护作用.用一次真空有Cu,Be,Ti,Ni;它们的主要氧化物有充氮法试验了三四炉零件均有氧化现象,表CuzO,BeO,TiO.,NiO.因铜为基体面不光亮,有的还有不均匀色斑,保护效果(≈98%)主要起氧化作用,影响表面质量不理想.真空一氨分解保护气法也试验了的是铜元素的氧化.cu.0的分解压p..为三四炉,因为液氨分解炉分解率不高(,国产1.66×10叫Pa【I].-设备大多如此),处理后零件表面色泽不我们知道空气是由氮气氧气和一些惰性佳.后来我们根据金属氧化反应氧分压原.气体所组成的.氮气占l2l%.要降低容器理和氮的占位性原理,以及在文献[23用重(如热处理炉罐或产品储存密封容器)中的复抽真空一充氨气来提高容器肉氮气纯度方含氧量,抽真空,充氮气是成本最低的一种珐的启发下,我们用重复一次抽真空一窟氮常用手段.文献(3]介绍了一种反复抽真空,气来减低炉罐中实际每分压,'使光亮试验充氮气来提高密闭容器内氮气纯度从而提获得成功.l_.高容器防氧化保护能力的方法,它介绍的氮此外,我们还对零件进行抽榉抗湿试.气纯度的计算式为验:温度49℃,相对温度≥q5'时fHJ=Ⅳ一(Ⅳ一Q)(p,/p)一(2)48h通过耐腐蚀性能考核.式中Ⅳ——氮气瓶内氨气的巍度;3分析这种方法的过程是,对炉罐进行抽真空.充氮一抽真空一充氮,在第二次充氮气氛中加热零件靠氮的占位性排挤了氧的位置,在第兰次抽真空时降低了炉罐中的氧分压,实现了光亮保护处理.Ti~X/光亮保护进行分析.''从金属氧化理论中得知下面的氧化还原化学反应式l2X+oz2x.氧化式中X——某金属'.02——氧气I.:XO——某金属的氧化物.一,欲进行金属的无氧化加热,必须使护气Q——空气中氮气含量(78%);.p-——每次抽气后容器内剩余压力; pz——每次充氮后容器内压力; :.——抽气(充氮)次数.同样,我们可推导出反复抽真空一充氮时炉'中的氧分压计算式pg2=p..Cpl/p2.(3)式中p?.一空气中氧分压(o.021MPa)因为机械泵抽真空时真空度能达到1.33 Pa,因此,当=a时,2=0.021MPa,即p62p??.当:l时,乡占2:O.27_7Pa>0?166×1O~Pa,此时若加热,式(1)将从左向右进行,生成氧化物.当=2时,.3.641×10Pa<O.166Z10~Pa,即,<z,此时加热不会产生氧化作用.因为式(1)从右向左进行,起到了防氧化作用.(下转第64页J64(总17.8).卜海航天善,目前采『{l砷化镓器件频率已达到500MHz以上.随着半导体器件的发展,这一相对新的领域还会有进一步发展.一旦砷化镓器件的噪声被降低,频率合成技术将出现最戏剧性的变化.这将使目前最新的低噪声综合推至更高的频率.,最后,除了高功率电平的各个方面,MMIC技术的发展,将使体积更小,设计更有效,集成度更高和生产成本更低.7小结本文综述了适用于雷达系统的频率综合器.概述了雷达的一些关键要求,并阐述了与频综性能之间的联系.对直接和间接式综合形式均作了讨论..本文所描述的直接综合法,是经过特别选择的,各种结构都具有低相位噪声性能.由于一些经典的直接式综合器并不适于雷达i993年第2期应用,因而没有提及.本文也给出了间接综合器,指出尽管它较其有最低相位噪声的直接式综合器相位噪声来得高,但由于其体积小巧,设备简单而更适于机载应用.模拟式间接合成器的相位噪声较数字式间接合成器的低.然而数字式间接合成器仍有大量应用,这是因为它的一些有吸弓I力的特性,尤其是自动频率捕捉以及在较小的体积里综合出大量的频率点.本文也提到了综合器的关键元器件,并对一些尚未达到完全成熟的元件的逊展作了预测..参考文献(略)译自AnOverviewOfFrequencySynthesi'2ersfor'Radars?IEEETrans?MTT,V o1.39, No?5,May1991(收稿日期:i992-06"20)(上接第49页)3结论试验和生产实践表明,二次抽真空充氦法有如下优点:a.与真空法相比,耗电少,批生产时为真空法的1/lo左右;工时省,劳动强度低.b.设备投资省,为普通真空炉的1/3"~-1/4,高级真空炉的1/10.c.与动态充氮,排气阀不断排氮的方法相比,氮气利用率提高3,,,4倍.,d.与液氨分解法相比,省掉了一台液氨分解炉及净化,还原装置.此外本方法无气味,无毒.e.省却了一道酸洗工序.'●参考.文献l陈志远等.氮基气氛热处理.北京:机械工业出版社,19882马登杰等.真空热处理原理与工艺.北京:机械工业出版社,'19868六一二所.航空机械设计手册.北京;国防工业出版社,?1975(收稿日期:1992—05-20;收修改稿日期;1992—0%02) 上滴符2剪1。
QBe2铍青铜簧片的时效及检验工艺研究

度检 验代 替弹 性检验 。
关键 词 : 青铜 ; 铍 弹簧 ; 热处 理 ; 量 质
中 图分 类号 : G 1 2 1 T 4 . 文献标 志码 : A
Ree r h o r cia n n p cin P o e so sa c fP a tc la d I s e t r c s fQBe eylu Br n eBld p ig o 2 B r lim o z a eS rn s
YAO u c e g, ANG i u I M i g, AO ' LUO n y n W ANG n Ch n h n W Hay n,A n XI Ti n, a Qi g u , Ro g ( in n n ma h n r o , d Xin t n Xin t n 4 1 0 Ch n ) Ja g a c i e y c . Lt a g a , a g a 1 2 7, i a
Ab ta t Th e tte t n n h n p c i e t e p o lm fu q a i e ls iiy s r c : e h a r a me ta d t e i s e t r c s r n e t td t o v h r b e o n u l id ea t t o g f c
p r t r sa d s rn ls iiy ts s we ec ri d o t tt r ed fe e tb n ig a l u e . e h e tte t n a awe e e a u e n p i g ea t t e t r a re u h e i r n e d n mp i d s Th n t e h a r a me td t r c a f t g t e e n n l z d b h o p t ra d t e b te e t r a me tp r me e sa d a p o r t e d n mp i d st k ah r d a d a ay e y t ec m u e n h e t rh a e t n a a t r n p r p i eb n i g a l u e o ma e t a t t e ea t i ft o e we ef u d Th e u t lo s o t a h e y l m r n eb a es r g h u d h v h h r c e i— h l s i t o h s r o n . er s lsa s h w h tt e b r l u b o z ld p i ss o l a e t ec a a t rs cy i n t s o ih h r n s , u h ls iiy i n t i e r wih t eh r n s . h ss r g,h a d e s t s h u d n ts b t u e i fh g a d e s b tt eea t t o n a t h a d e s To t i p i t eh r n s e ts o l o u s i t c c s l n t t e ea t i e t h lsi t ts. cy
铍青铜线材的加工工艺

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铍青铜线材的加工工艺
铍青铜合金经高温固溶处理或固溶处理后冷加工变形,然后经低温时效处理,可以获得其他铜合金无可比拟的综合性能,特别是其强度、硬度、导电率、弹性性能和耐疲劳性能,均远远超过一般铜合金,堪称“铜合金之王”。
此外,铍青铜还具有抗腐蚀性、耐磨性、非磁性和适当的高温强度,特别是在可燃气氛下机械接触不产生火花,是防爆工具必备材料。
同时,诸如在航空仪表、精密仪器、接触片、弹片及计时器方面均有广泛应用,是国防军品、电子及家用电器行业不可缺少的重要基础材料。
文章以QBe2为例,论述了铍青铜的性质及其线材生产加工工艺。
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分级时效处理对铍青铜弹性簧片的组织和性能影响

分级时效处理对铍青铜弹性簧片的组织和性能影响宋帆;耿浩;李强【摘要】对铍青铜弹性簧片进行固溶、单级时效及分级时效处理试验,研究了分级时效对其组织和性能的影响。
结果表明,经790℃×25min固溶+180℃×1h+300℃×2h分级时效明显优于790℃×25min固溶+300℃×2h单级时效。
其硬度值稳定且偏差小,组织均匀,晶粒细化,晶粒度约为0.015~0.020mm。
同时,其疲劳寿命循环试验测试可连续开/关达2000000次以上,大幅度提高铍青铜弹性簧片的弹性极限和疲劳强度。
【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】2页(P44-44,46)【关键词】铍青铜弹性簧片;分级时效处理;硬度;金相组织;疲劳寿命循环试验【作者】宋帆;耿浩;李强【作者单位】陕西长岭电气有限责任公司,陕西宝鸡 721006;陕西长岭电气有限责任公司,陕西宝鸡 721006;陕西长岭电气有限责任公司,陕西宝鸡 721006【正文语种】中文【中图分类】TG166分级时效[1]是工件经固溶处理后进行二次或多次增高温度加热,每次加热后都冷到室温的人工时效处理。
研究表明,分级时效能提高铍青铜弹性极限[2]和疲劳强度,还能减少零件变形,利于弹性元件加工。
本文根据铍青铜弹性簧片(有7°倾斜角)出现的疲劳断裂问题,决定采用单级时效和分级时效两种热处理工艺,对比分析,分级时效对铍青铜弹性簧片的组织和性能影响。
原料使用铍青铜带材料QBe2 T=0.5 mm。
检测化学成分见表1。
簧片外形尺寸见图1。
将原料加工成10 mm×10 mm试样,固溶处理选用氨气保护炉R J30-9,预热后排出尾气并点燃。
到温后将簧片与试样包裹入炉,固溶温度取790℃,保温25min后快速淬入水中冷却并清洗、烘干。
时效处理选用箱式电阻炉GY 96-102,将单级时效和分级时效的簧片和试样分类装入夹具,20片装一组,码齐上紧后随炉升温,保温结束后出炉空冷。
弹性敏感元件 标准

垂链式膜片的结构及其简化模型,如图所示。其环形槽部分刚度系数减小,它相当于弹簧系统,硬中心(工作区)相当于刚性圆板。垂链式膜片在电容及压电式传感器中作为感压膜片,由于其工作区运动接近于平移运动,所以效果较平膜片优越。
垂链式膜片的特点可归纳为:
①膜片的位移,由于中心与边缘相差很小,硬中心有效宽度部分接近平移区;
1.结构:空心或实心圆柱体
2.特性:在外力作用下,以应变(相对形变)作为输出量。
3.用途:大力测量(0.1吨――数千吨)
悬臂梁
1.结构:一端固定、一端自由的条形弹性元件,分等截面和等强度(变截面)两种。
2.特性:以应变或位移作为输出量。
等截面悬臂梁沿长度方向应变不均匀,根部最大,梢部为0。
等强度悬臂梁(变截面)沿长度方向应变均匀。
(1)梁式弹性元件
一、等截面悬臂梁
二、等强度悬臂梁
由于等强度梁的显著特点,即在梁的各点处的应变相等,用它作为力传感器的弹性敏感元件是很方便的,它能在任意位置取出应变值,因此其应用十分广泛。
三、两端固定梁
四、单孔、双孔和S形梁
将梁做成各种形状,可以改变其应力分布并增强刚度,从而进一步完善梁的特性(提高动态特性,增加灵敏度),它们都是利用弯曲变形的弹性元件。
2.4.常用元件
测力元件:实心或空心圆柱体、等截面环、悬臂梁、轴元件等类型
测压力元件:膜片、膜盒、弹簧管、波纹管、薄壁圆筒、薄壁半球等类型
组合元件(元件的串并联):平膜片与悬臂梁组合、波纹膜片与圆筒组合等等根据实际需要来进行。目的是提升工作性能,也可起保护作用。
2.5几种常见弹性敏感元件的特性:
弹性圆柱
②膜片的强度及位移线性度和平膜片相比有较大改善;
铍青铜固溶工艺

铍青铜固溶工艺一、前言铍青铜是一种含有铍元素的铜合金,其具有优异的力学性能和抗腐蚀性能,因此被广泛应用于航空、航天、军工等领域。
在制备过程中,固溶工艺是不可或缺的一步。
本文将介绍铍青铜固溶工艺的详细流程。
二、原料准备1. 高纯度的铜材料;2. 含有适量锡和锌的合金;3. 高纯度的铍粉末。
三、设备准备1. 真空炉:用于保护熔融状态下的合金免受空气污染;2. 感应加热器:用于加热材料至熔点以上;3. 氩气保护罩:用于保护炉内材料免受氧化。
四、固溶工艺流程1. 切割材料:将铜和合金切割成适当大小的块状物;2. 加入铍粉末:在真空炉内加入适量高纯度的铍粉末,并进行混合均匀;3. 加入锌和锡:将含有适量锌和锡的合金加入到真空炉内,与铜和铍混合均匀;4. 真空烘烤:将混合后的材料置于真空炉内进行烘烤,以去除材料表面的氧化物;5. 感应加热:在氩气保护罩下,使用感应加热器将材料加热至固溶温度以上(一般为750℃-800℃);6. 固溶处理:在固溶温度下保持一定时间(一般为1-2小时),使合金中的各种元素充分溶解,并形成均匀的固溶组织;7. 快速冷却:使用水或油等快速冷却介质对材料进行快速冷却,以形成均匀细小的晶粒组织。
五、注意事项1. 在制备过程中要保证原料、设备及工作环境的清洁卫生;2. 需要严格控制加热、保温和冷却速率,以避免产生不良组织结构;3. 固溶温度和时间需要根据具体情况进行调整,以达到最佳的固溶效果;4. 快速冷却时要注意介质的选择和温度控制,以避免产生过度冷却和应力集中现象。
六、总结铍青铜固溶工艺是一项重要的制备工艺,其影响着合金的力学性能和抗腐蚀性能。
在实际操作中,需要严格按照流程进行操作,并注意各项细节和注意事项,以确保合金品质达到最佳状态。
铍青铜簧片热处理工艺改进
铍青铜簧片热处理工艺改进王祥;刘超;张红娟;魏雄军;郑跃刚;朱光辉【摘要】对断裂的铍青铜簧片进行断口分析、硬度检测、纹理方向分析,发现未经固溶热处理的铍青铜簧片,时效后硬度偏高,在弯曲时易发生断裂.通过工艺试验,优化了簧片的热处理工艺过程及工艺参数,改进了加工工艺,解决了飞机接地端子铍青铜簧片断裂的问题.对铍青铜簧片断裂问题的研究方法,可以对其它类似问题的解决提供思路和借鉴.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2018(031)006【总页数】3页(P138-140)【关键词】铍青铜;硬度;固溶时效【作者】王祥;刘超;张红娟;魏雄军;郑跃刚;朱光辉【作者单位】西安航空计算技术研究所,陕西西安 710068;西安航空计算技术研究所,陕西西安 710068;西安航空计算技术研究所,陕西西安 710068;陕西华燕航空仪表有限公司,陕西汉中 723102;陕西华燕航空仪表有限公司,陕西汉中 723102;西安航空计算技术研究所,陕西西安 710068【正文语种】中文【中图分类】TG140 引言飞机金属结构件和机载设备之间常通过搭铁线来实现可靠的低阻抗电连接。
为了方便设备拆装,通过接地端子实现搭铁线的快速拆卸。
接地端子可拆卸螺母和接地柱之间有铍青铜簧片连接,既可防止在卸下螺母时掉落丢失,又对可靠接地提供双重保证。
使用中发现个别接地端子在拆卸过程中,铍青铜簧片发生断裂。
1 断裂件描述在安装搭铁线时,将螺母从接地柱上拧下,掰开适宜的角度,将搭铁线套在接地柱上,最后将螺母拧在接地柱上固定住搭铁线。
在拆装过程中,簧片会发生弯曲变形,如果韧性不足,很容易在弯曲部位断裂。
断裂零件见图1。
簧片弯曲示意见图2。
图1 簧片断裂件图2 簧片弯曲示意图2 原因分析2.1 簧片加工工艺簧片材料为铍青铜QBe2,CY状态,材料厚度0.3 mm,材料标准YS/T 323-2002,设计图纸要求材料纹理方向与弯折方向垂直,弯形后进行时效热处理。
铜合金的热处理技术
铜合金的热处理技术,方法涉及退火、固溶-时效、光亮退火和真空热处理等一、热处理方法1.概述铜合金的热处理主要是加热和不同目的的退火,只有个别牌号的合金,如铍青铜可进行淬火、回火热处理。
不同目的的退火有:软化退火、成品退火和坯料退火。
软化退火:即两次冷轧之间以软化为目的的再结晶退火,亦称中间退火。
冷轧后的合金产生纤维组织并发生加工硬化,经过把合金加热到再结晶温度以上,保温一定的时间后缓慢冷却,使合金再结晶成细化的晶粒组织,获得好的塑性和低的变形抗力,以便继续进行冷轧加工。
这种退火是铜合金轧制中的最主要的热处理。
成品退火:即冷轧到成品尺寸后,通过控制退火温度和保温时间来得到不同状态和性能的最后一次退火。
成品退火有控制状态和性能的要求,如获得软(M)状态、半硬(Y2)状制品以及通过控制晶粒组织来得到较好的深冲性能制品等。
成品退火除再结晶温度以上退火,还有再结晶温度下的低温退火。
坯料退火:是热轧后的坯料,通过再结晶退火来消除热轧时不完全热变形所产生的硬化,以及通过退火使组织均匀为目的的热处理方法。
淬火一回火(时效):即对某些具有能溶解和析出的以及发生共析转变的固溶体合金,在高于相变点温度时,经过保温使强化相充分溶解,形成均匀固溶体后又在急冷中形成过饱和固溶体的淬火状态,再经过低温或室温,使强化相析出或相变来控制合金性能的热处理方法。
2.退火退火工艺制度是根据合金性质、加工硬化程度和产品技术条件的要求决定的。
退火的主要工艺参数是退火温度、保温时间、加热速度和冷却方式。
退火工艺制度的确定应满足如下三方面的要求:①保证退火材料的加热均匀,以保证材料的组织和性能均匀;②保证退火材料不被氧化,表面光亮;③节约能源,降低消耗,提高成品率。
因此,铜材的退火工艺制度和所采用的设备应能具备上述条件。
如炉子设计合理,加热速度快,有保护气氛,控制精确,调整容易等。
表1列出了部分常用铜合金的退火工艺制度。
退火温度的选择:除合金性质、硬化程度外,还要考虑退火目的,如对中间退火则退火温度取上限,并适当缩短退火时间;对成品退火则侧重于保证产品品质和性能均匀,退火温度取下限,并严格控制退火温度的波动;对厚规格的退火温度应比薄规格的退火温度要高一些;对装料量大的要比装料量小的退火温度高一些;板材要比带材的退火温度高一些。
铍青铜零件电镀金工艺
铍青铜零件电镀金工艺刘志强【摘要】在铍青铜基体上采用镍作为中间层然后镀金是传统的镀覆方法.有些应用场合不允许采用镀镍而直接镀金,必须解决镀层与基体结合力的问题.分析铍青铜的特性和镀金层结合力不良的原因,提出了一种铍青铜直接电镀金的工艺流程和工艺参数,包括热处理疏松氧化层、微腐蚀、除钝化膜、镀金及封闭处理等工序,解决了铍青铜氧化层的去除及镀金层与基体结合力的问题,使产品质量稳定.%The traditional way of electroplating on beryllium bronze substrate use nickel coating as an intermediate layer before gold plating. In some cases, direct gold plating is needed, and the adhesion problem should be resolved. In this paper, the characteristics of beryllium bronze and affecting factor on adhesion were firstly discussed. And then a new gold plating technique on beryllium bronze including process and parameters of heat treatment loosening oxidation layer, micro corrosion, removal of passivationfilm,gold plating and sealing treatment was put forward. The problems on the removal of oxidation layer and adhesion between gold plating and substrate were resolved, and the gold plating had a stable performance.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2011(033)010【总页数】2页(P36-37)【关键词】铍青铜;电镀金;封闭【作者】刘志强【作者单位】河北赛赛尔俊峰物探装备有限公司,河北徐水072550【正文语种】中文【中图分类】TQ153.18铍青铜是一种含铍的铜基合金,在所有的铍合金中是用途最广的一种,除具有高的强度、弹性、硬度、耐磨性和耐疲劳性外[1],还有优良的导电性、导热性、耐蚀性、无磁、冲击时不产生火花,并有优良的工艺性能,在工业领域得到广泛的应用。
铍青铜QBe0.6-2.5性能用途QBe0.6-2.5机械性能
铍青铜QBe0.6-2.5性能用途QBe0.6-2.5机械性能QBe0.6-2.5铍青铜简介材料名称:QBe0.6-2.5铍青铜技术标准:(GB/T 5231-2012)QBe0.6-2.5铍青铜化学成分:铝Al:0.02铁Fe:0.10铍Be:0.40-0.7硅Si:0.20铜Cu:余量钴Co:2.4-2.7QBe0.6-2.5铍青铜力学性能:抗拉强度(σb/MPa):240伸长率(δ10/%):≥20硬度(HB)≤50注:棒材的力学性能试样尺寸:直径(5-40)铍铜是以铍为主要合金元素的铜合金,又称之为铍青铜。
它是铜合金中性能最好的高级有弹性材料,有很高的强度、弹性、硬度、疲劳强度、弹性滞后小、耐蚀、耐磨、耐寒、高导电、无磁性、冲击不产生火花等一系列优良的物理、化学和力学性能。
铍铜分类有加工铍青铜和铸造铍青铜之分。
常用的铸造铍青铜有Cu-2Be-0.5Co-0.3Si, Cu-2.6Be-0.5Co-0.3Si, Cu-0.5Be-2.5Co 等。
加工铍青铜含铍量控制在2%以下,国产铍铜加入0.3%的镍,或加0.3%的钴。
常用的加工铍青铜有:Cu-2Be-0.3Ni, Cu-1.9Be-0.3Ni-0.2Ti等。
铍青铜是热处理强化合金。
加工铍青铜主要用作各种高级有弹性元件,特别是要求良好的传导性能、耐腐蚀、耐磨、耐寒、无磁的各种元件,大量用作膜盒、膜片、波纹管、微型开关等。
铸造铍青铜则用于防爆工具、各种模具、轴承、轴瓦、轴套、齿轮和各种电极等。
铍的氧化物和粉尘对人体有害,生产和使用要注意防护。
铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金,经过淬火调质后,具有高的强度,弹性,耐磨性,耐疲劳性和耐热性,同时铍铜还具有很高的导电性,导热性,耐寒性和无磁性,碰击时无火花,易于焊接和钎焊,在大气,淡水和海水中耐腐蚀性极好。
铍铜合金在海水中耐蚀速度:(1.1-1.4)×10-2mm/年。
腐蚀深度:(10.9-13.8)×10-3mm/年。
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4 . 产 品图纸无 明确技术要求
再追索到该产 品图纸 ,触点簧零件图显示 :原材 ̄ : - I - QB e 2 ;技术要求 :时效弹性处理 。未明确硬度要求量化范围 。造成 零
件生产和检验过程不能监控 ,因此无零件检验合格入库记录 。
综上所述 ,因为触点簧硬度偏低 ,所 以当引信产 品经 受冲击和振动 时 ,触点簧接触压力太小 ,接触电阻增大或断开 ,触发 电路不通 ,雷管加不上电 ,导致 出现哑弹 。
1 . 8 1
从测试数据 可见 , 未 出现故障1  ̄ 9 2 0 1 5 批次触点 簧一端位移 0 . 5 mm接触压 力高 ,而 出现 故障 ̄ 9 2 0 1 7 年批次产 品的触点簧
一
端位移 1 mm接触压力低 , 前者比后者高近4 . 4 倍。
3 . 接触电阻测试 结 果 见 表1 . 3 g 1  ̄1 . 4
: 盥盈
329 335
3 56 3 47
37 2 3 41 36 2 35 0
3 45 3 39 3 30 3 58
7
8
3 32
3 66
2 75 31 3
9 1 0
27 5 29 0
347 3 66
35 0
以及低接触电阻具有良好的导电性能等等因此必须对触点簧明确技术要求即量化的硬度值并通过热处理工艺达到技术要求实现生产过程全控制本文通过故障实例机理分析工艺试验和性能测试确定了铍青铜触点簧的最佳热处理工艺及相应技术要求关键词
钟 表
I
论文 集萃
I
2 01 7 / 1 2
铍 青铜 用 于高性能弹性元件 ,广泛应用在仪器仪表和 军工产 品领域 。某型号 引信产 品中的触点簧零件就是 实现点 火功能 的
・
时效状态( S )
时效即回火状态 , 通过3 O 0 ~3 2 0  ̄ C回火 ,使过饱和 O C 一固溶体 中 ,析出弥散分布的 y 相 ,实现 强化 的过程 ,硬度升高 。
( 1 ) 固溶时效( CS ) ——QB e 2 C S
即铍表铜固溶后经过 时效 强化 ,其硬度提高 ,其硬度高低与 固溶工艺 有关 。
墨 _ t 奎莉 碍邛I } j . 硼i ■■蔓 ■■■E 秘 嗣儡 } , : | 1 j ■●姐 ■■l } : ’ 三 芒i l ¨
1 2 3
O . 5 0 . 5 0 . 5
o o 0 . 5 O l 5
冲 击后 断开 接 触 接 触
重要件 ,采用铍 青'  ̄  ̄ I QB e 2 它必须有 高的弹性 ,在 产品工作行程状 态下 ,不发生塑性 变形 ;满足苛刻 的环 境试验条件一
抗振动 、抗冲击 ;以及低接 触电阻 ,具有 良好的 导电性 能等等 因此必须对 触点簧 明确技 术要 求 ,即量化的硬度值 ,并通
过 热 处 理 工 艺达 到 技 术要 求 , 实现 生 产过 程 全控 制
一
・
固溶状态( C ) ——QB e 2 C
铍是铍青 铜中主要的 强化元素 , 将 铍青铜加热 :  ̄ J 7 8 o~ 8 1 0 ℃, 使铍 元素全部溶 入铜的 o c 固溶体 ,再通 过快; 令, 使 其来 不及转变 ,保留过饱和 固溶状态 到室温 。达到软化 目的 ,硬度值最低 ,便于 加工成型 。
( 2) 冷加工时效( C YS ) ——QB e 2 C Y S 即铍青铜冷 加工硬化后 , 经过 时效强化 ,比如铍 青铜触点簧零件形 状简单( 片状或棒状 ) ,不需经过固溶软化 后成型加工
97
钟表
I
论 文集萃
机 理 分 析 铍青铜状态 、处理 工艺对性能影 响
— —
铍青铜有各种 不同状 态
・
冷加工状态 ( Y) —— QBe 2 Y
般 指供货状态 ,是冷拉或冷轧状态 , 根据 令变形情况可分为半硬 ( Y/ 2)和 ( Y) 等 。即其硬 度与; 令 变形量有关 。
3 48
表1 1: 不同批 次触点簧零件硬 度测试值
从测试数据 可见 ,未 出现 故障1  ̄ 9 2 0 1 5 、2 0 1 3 批 次产品触点 簧硬 度全部在 H V 3 0 0 以上 ,而 出现故 障I  ̄ g 2 0 1 7 年批 次产品 的
触点簧硬度有 的出现 在HV3 O O 以下 。
性小 。
图1 :触点簧 零件QB e 2 ,厚度( 1 1 3 m i l l
1 . 对多批次该产品 的触 点零件 测试硬度 结 果 见 表1 1
: ■誓
2 82
3 25 2 90
: 瞄誓
35 6
翻
3 72 6
; ■
2 90 28 2
30 6
9 6
2 . 触点簧接触压力测试 结 果见 表1 . 2
1 7 8
2 0 1 7 年 批 次 接 触 簧 一 端 位移1 mm压 力 测试
2. 3 O
4
1. 6 5
5
1- g 9 1. 6 9
6
平均
表1 2 :不 同批次 触点簧 零件接触压 力测试 值
本文通过故障 实例 、机理分析 、工艺试验 和性能测试 ,确定 了铍青铜 触点簧 的最佳热处理工艺及相应技 术要 求 关键词 :铍青铜 触点簧 工艺 硬度
铍 青 铜 弹 性 元 件 热 处 理 工 艺 及 技 术 要 求
文/ 轻工业钟表研究所 侯 国平 阂祖棠
2 0 1 7 年6 月 某型号 引信产品实 弹打靶 时 ,出现多 发哑弹 ,经过详尽 的故障 树 分析 ,确认该批产 品的故 障问题定位是触点簧 ( 图1) 零件硬度偏低 、弹
回转接 电片
触点簧
0 万用表
0
表1 3 :2 0 l 7 # - 批 次产品冲击试验前后Fra bibliotek 触电阻测试
表1 4 :2 0 1 7 年批 次产品振 动试验前后接触 电阻测试
从测 试数据 可见 , 2 0 1 7 年批次 产 品经 ; 中 击试 验和振 动试验后 ,出现接 电片与 触点簧 断开的现 象 。这 是因为触 点簧硬 度 低, 在 冲击或振动 试验中额外 受力发生塑性 变形 ,脱离 原与接电片 的搭接状态 。这将使 引信触 发电路断开 ,雷管加不 上