鈹青銅的時(shí)效溫度與Be的含量有關(guān),含Be小于2.1%的合金均宜進(jìn)行時(shí)效處理。對(duì)于Be大于1.7%的合金,時(shí)效溫度為300-330℃,保溫時(shí)間1-3小時(shí)(根據(jù)零件形狀及厚度)。Be低于0.5%的高導(dǎo)電性電極合金,由于溶點(diǎn)升高,時(shí)效溫度為450-480℃,保溫時(shí)間1-3小時(shí)。近年來(lái)還發(fā)展出了雙級(jí)和多級(jí)時(shí)效,即先在高溫短時(shí)時(shí)效,而后在低溫下長(zhǎng)時(shí)間保溫時(shí)效,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是性能提高但變形量減小。為了提高鈹青銅時(shí)效后的尺寸精度,可采用夾具夾持進(jìn)行時(shí)效,有時(shí)還可采用兩段分開(kāi)時(shí)效處理。
1)準(zhǔn)備工作
①凡需淬火或時(shí)效的零件,其表面必須清潔干凈,操作時(shí)應(yīng)戴手套,以防汗液、油漬等在高溫下腐蝕表面。
②鈹青銅的淬火加熱應(yīng)在經(jīng)凈化的氨分解氣氛中或氨基氣氛中進(jìn)行。人工時(shí)效可以在上述保護(hù)氣氛或真空中進(jìn)行,也可以在專(zhuān)用的硝鹽浴中進(jìn)行。
③淬火或時(shí)效的溫度必須準(zhǔn)確,爐溫的準(zhǔn)確性應(yīng)在10℃以內(nèi)。
④對(duì)幾何形狀復(fù)雜或尺寸精度要求高的零件,時(shí)效應(yīng)在相應(yīng)的夾具中進(jìn)行。
2)淬火處理
①淬火溫度一般采用(780±10)℃,可根據(jù)淬火后合金的晶粒尺寸調(diào)整淬火溫度。
②保溫時(shí)間:可按下列公式計(jì)算:
t=1.5D+10
式中t-保溫時(shí)間( min);
D-工件的有效厚度(mm)。
如零件堆放加熱,應(yīng)酌情延長(zhǎng)保溫時(shí)間5~10min。
③淬火介質(zhì)為30℃的水。
④淬火的轉(zhuǎn)移時(shí)間:轉(zhuǎn)移時(shí)間應(yīng)盡量短,一般不超過(guò)6s,對(duì)于薄、小零件的轉(zhuǎn)移時(shí)間應(yīng)更短。
淬火件的質(zhì)量檢驗(yàn):
①零件表面不允許有黑色氧化膜,不得有起泡。
②淬火件主要作顯微組織檢查,淬火組織應(yīng)是均勻的α相,允許有少量分布均勻的顆粒狀β相,但不允許β相呈網(wǎng)狀和帶狀分布。
③晶粒大小根據(jù)材料厚度而定,厚度小于0.3 mm的條帶材制作的零件,淬火后的晶粒尺寸應(yīng)在0.015~0.045mm范圍內(nèi);厚度≥0.30~1.3mm的條帶材,其晶粒尺寸應(yīng)在0.015~0.055 mm范圍內(nèi)。晶粒過(guò)細(xì)表示淬火加熱不足,晶粒過(guò)粗表示淬火過(guò)熱。
④ 硬度檢查(不作為淬火質(zhì)量考核依據(jù))。
QBe2≤130HV;QBe1.9≤120HV;QBe1.7≤110HV;QBe2.15≤140HV。
3)時(shí)效處理
④時(shí)效溫度與合金成分、雜質(zhì)含量、晶粒度大小及冷變形量等因素有關(guān)。為了使合金性能達(dá)到峰值狀態(tài),其的時(shí)效工藝應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。國(guó)產(chǎn)材料的時(shí)效規(guī)范,可以2%~5%的“晶界反應(yīng)量”作為達(dá)到峰值強(qiáng)化狀態(tài)的顯微組織標(biāo)準(zhǔn)。
② 國(guó)產(chǎn)材料的正常時(shí)效規(guī)范一般為:軟態(tài)材料(320±10)℃保溫90~120min;硬態(tài)材料(300±10)℃保溫90~120min。
注:國(guó)產(chǎn)材料的保溫時(shí)間時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)。
時(shí)效件的質(zhì)量檢驗(yàn):
①硬度:時(shí)效后主要檢查硬度,其數(shù)值應(yīng)符合圖樣、技術(shù)要求或下列規(guī)定:
②顯微組織(必要時(shí)抽查顯微組織)
正常時(shí)效:晶內(nèi)應(yīng)有明顯的析出線,晶界處有不連續(xù)封閉的毛茸黑色析出物(即晶界反應(yīng)物),晶界反應(yīng)物應(yīng)占視場(chǎng)晶??偯娣e的2%~5%為宜。此時(shí)合金達(dá)到峰值強(qiáng)化狀態(tài)。
欠時(shí)效:晶界易腐蝕,且晶界較寬并呈現(xiàn)溝槽狀,在α晶內(nèi)有輕微的析出線而無(wú)晶界反應(yīng)物。此時(shí)合金硬度偏低,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充時(shí)效。
過(guò)時(shí)效:晶界反應(yīng)物超過(guò)10%,且連續(xù)封閉呈網(wǎng)狀。此時(shí)合金硬度偏低,脆性增加,零件應(yīng)重新固溶處理或判廢。