Archiwum dla kategorii: aktualności firmy

Obróbka cieplna stopu Cu-Be polega głównie na wyżarzaniu w roztworze stałym i stwardnieniu. W przeciwieństwie do innych stopów miedzi, których wytrzymałość jest uzyskiwana tylko przez obróbkę na zimno, kutą miedzią beryl otrzymuje się przez obróbkę na zimno i procesy hartowania na gorąco do 1250-1500 MPa. Hartowanie starzeniowe jest często określane jako utwardzanie wydzieleniowe lub obróbka cieplna. Zdolność stopu berylu z miedzi do zaakceptowania tej obróbki cieplnej jest lepsza niż innych stopów pod względem formowania i właściwości mechanicznych. Na przykład złożone kształty można osiągnąć przy najwyższych poziomach wytrzymałości i twardości dowolnego innego stopu na bazie miedzi, to znaczy w stanie walcowania i późniejszego starzenia się materiału. Poniższy tekst szczegółowo opisuje proces utwardzania starzeniowego Cu-Be o wysokiej wytrzymałości stop C17200, a także specyficzną obróbkę cieplną stopów do kucia i odlewania, zalecane urządzenia do obróbki cieplnej, utlenianie powierzchni i ogólne metody wyżarzania w roztworze.

Podczas utwardzania starzenia w matrycy metalowej powstają mikroskopijne cząstki bogate w beryl, reakcja kontrolowana dyfuzyjnie, której siła zmienia się wraz z czasem starzenia i temperaturą. Zalecany standardowy czas i temperatura pozwalają osiągnąć maksymalną wytrzymałość części w ciągu dwóch do trzech godzin bez narażania wytrzymałości z powodu przedłużonego wystawienia na działanie temperatury. Na przykład krzywa reakcji stopu C17200 na rysunku pokazuje, jak niska temperatura, temperatura standardowa i wysoka temperatura starzenia wpływają na szczytową wydajność stopu i czas wymagany do osiągnięcia wytrzymałości szczytowej.

Jak można zobaczyć na rysunku, w niskich temperaturach 550 ° C (290 ° F) wytrzymałość C17200 rośnie powoli i nie osiąga wartości szczytowej aż do około 30 godzin później. W standardowej temperaturze 600 ° F (315 ° C) przez 3 godziny wytrzymałość C17200 niewiele się zmieniła. W 700 ° C (370 ° F) intensywność wzrasta w ciągu 30 minut i spada niemal natychmiast. Krótko mówiąc, wraz ze wzrostem temperatury starzenia zmniejsza się zarówno czas potrzebny do osiągnięcia szczytowej intensywności, jak i maksymalna dostępna intensywność.

C17200 Beryl miedziany mogą być starzone w różnej mocy. Pik starzenia odnosi się do starzenia o maksymalnej intensywności. Stopy, które nie starzały się do maksymalnej wytrzymałości, są niestarzone, a stopy, które przekroczyły swoją maksymalną wytrzymałość, są przestarzałe. Niedostatecznie starzejący się miedź-beryl zwiększa wytrzymałość, równomierne wydłużenie i wytrzymałość zmęczeniową, podczas gdy nadmierne starzenie zwiększa przewodność, przewodność cieplną i stabilność wymiarową. Miedź-beryl nie starzeje się w temperaturze pokojowej, nawet jeśli jest przechowywana przez długi czas.

Dopuszczalne odchylenie czasu starzenia zależy od temperatury pieca i wymagań dotyczących wydajności końcowej. Aby osiągnąć optymalny wiek w standardowej temperaturze, czas pieca jest zwykle kontrolowany w ciągu ± 30 minut. Jednak w przypadku starzenia w wysokiej temperaturze konieczne jest bardziej precyzyjne określenie czasu, aby uniknąć uśrednienia. Na przykład czas starzenia się C17200 w 700 ° F (370 ° C) musi być kontrolowany w ciągu ± 3 minut, aby utrzymać najwyższą wydajność. Podobnie, ze względu na gwałtowny wzrost krzywej odpowiedzi na starzenie na początkowym etapie, niewystarczające starzenie wymaga również ścisłej kontroli zmiennych procesowych. W standardowym cyklu utwardzania starzenie szybkości ogrzewania i chłodzenia nie są ważne. Aby jednak upewnić się, że części nie zaczną się starzeć, zanim osiągną temperaturę, można umieścić termopary, aby określić, kiedy osiągnięta została żądana temperatura.

Starzenie Sprzęt do hartowania

Piec z obiegiem powietrza. Temperaturę pieca z recyrkulacją powietrza kontroluje się w temperaturze ± 15 ° F (± 10 ° C). Jest zalecany do standardowego starzenia hartowania części miedziano-berylowych. Piece te są zaprojektowane tak, aby pomieścić duże i małe ilości części i są idealne do tłoczenia bębna na nośniku starzenia. Jednak ze względu na czystą jakość termiczną należy unikać niewystarczającego starzenia lub zbyt krótkiego cyklu starzenia części masowych.

Piec do starzenia łańcuchowego. Piec do starzenia pasm stalowych z atmosferą ochronną jako czynnikiem grzewczym nadaje się do przetwarzania dużych ilości cewki miedziowo-berylowej, zwykle w długim piecu, aby materiał mógł zostać rozszerzony lub zwinięty. Pozwala to na lepszą kontrolę czasu i temperatury, unikając częściowej jednorodności i możliwość kontrolowania specjalnych okresów niedostatecznego lub wysokiej temperatury / krótkotrwałego starzenia i selektywnego utwardzania.

Łaźnia Solna Zalecamy również stosowanie kąpieli solnych w celu starzenia twardych stopów miedzi berylu. Kąpiele solne zapewniają szybkie i równomierne ogrzewanie i są zalecane w każdym zakresie twardnienia temperaturowego, szczególnie na krótkie okresy starzenia w wysokiej temperaturze.

Piec próżniowy. Starzenie próżniowe części miedziano-berylowych można osiągnąć z powodzeniem, ale należy zachować ostrożność. Ponieważ ogrzewanie pieca próżniowego opiera się wyłącznie na promieniowaniu, trudno jest równomiernie ogrzewać części o dużych obciążeniach. Części poza obciążeniem są narażone na bardziej bezpośrednie promieniowanie niż części wewnątrz, więc gradient temperatury po obróbce cieplnej zmieni wydajność. Aby zapewnić równomierne ogrzewanie, obciążenie powinno być ograniczone, a części muszą być odizolowane od cewki grzewczej. Piece próżniowe mogą być również stosowane do wypełniania gazów obojętnych, takich jak argon lub azot. Podobnie, chyba że piec jest wyposażony w wentylator recyrkulacyjny, części muszą być zabezpieczone.

Powszechne metody obróbki cieplnej stopów miedzi to wyżarzanie jednorodne, wyżarzanie bez naprężeń, wyżarzanie rekrystalizacyjne, obróbka w roztworze stałym i obróbka starzeniowa. Aby zapobiec utlenianiu podczas obróbki, zaoszczędzić na kosztach wytrawiania i uzyskać jasną powierzchnię, dopuszcza się wyżarzanie taśmy ze stopu miedzi, drutu i cewki w atmosferze ochronnej lub w piecu próżniowym, czyli wyżarzanie jasne.

Duża ilość O2, CO2 i H2O w powietrzu utlenia powierzchnię stopu miedzi, którą należy wytrawić przed dalszym przetwarzaniem. Ogrzewanie w atmosferze ochronnej może zmniejszyć zawartość tlenu w piecu i znacznie poprawić jakość powierzchni wyżarzonego stopu miedzi. Proces jasnego wyżarzania nie wymaga sprzętu do wytrawiania, nie zanieczyszcza środowiska, nie zaszkodzi zdrowiu personelu, zmniejszy straty metalu i obniży koszty oraz znacznie wydłuży żywotność taśmy, drutu i cewki ze stopu miedzi.

Gaz ochronny

Wspólnymi gazami ochronnymi są O₂, CO₂, CO, H₂, H₂O i N₂. Wśród nich N₂ można uznać za gaz obojętny w temperaturze obróbki cieplnej i nie bierze udziału w reakcjach chemicznych, podczas gdy O₂, CO₂ i H4O są gazami utleniającymi, a CO i H2₂ są gazami redukującymi. głównymi składnikami powierzchniowego utleniania miedzi w reakcji są O₂ i HXNUMXO. Tlen reaguje z miedzią i cynkiem, tworząc tlenki metali. Równanie to XNUMXCu + O₂ ==== XNUMXCu₂O.

Bardzo małe ilości tlenu w atmosferze ochronnej wystarczają do utlenienia miedzi i cynku. Zawartość tlenu w piecu musi być mniejsza niż 1 ppm dla jasnej obróbki stopu miedzi, w przeciwnym razie powierzchnia stopu ulegnie utlenieniu. Ponieważ para wodna może utleniać stopy miedzi zawierające cynk, aluminium, ołów, cynę, beryl i tak dalej podczas ogrzewania, a im niższa temperatura, tym bardziej oczywiste jest utlenianie. Dlatego atmosfera w piecu musi być utrzymywana poniżej -60 ℃.

Główną atmosferą ochronną stosowaną w obróbce cieplnej stopu miedzi jest: azot o wysokiej czystości, oczyszczająca atmosfera egzotermiczna, azot, gaz rozkładu amoniaku; Czysty wodór i tak dalej. Wśród nich sam azot o wysokiej czystości nie ma zdolności redukujących, atmosfera redukująca w atmosferze egzotermicznej oczyszczania, a atmosfera oparta na azocie ma mniej CO i H2, a potencjał redukcji jest niski, więc nie są odpowiednie do jasnej obróbki stop miedzi. Obecnie atmosferą ochronną jest głównie gaz rozkładu amoniaku i czysty H2. 75% gazu rozkładu amoniaku to H2, a pozostałe 25% to N2. Wynika to z faktu, że H2 ma dobrą redukcję i doskonałą wydajność wymiany ciepła niż azot, spójność wysokich temperatur i szybkie chłodzenie również odpowiednio zwiększają wydajność; Wraz ze zmianą efektu wymiany ciepła różnica temperatur w ładunku zmniejsza się, a zjawisko adhezji maleje. Gęstość wodoru jest bardzo niska, co może znacznie zmniejszyć zużycie energii na jednostkę i opór obiegu gorącego powietrza, a także zmniejszyć hałas silnika silnego obiegu pieca, utrzymując go poniżej 85 dBA.

Smar

Smary odgrywają również ważną rolę w osiągnięciu dobrego efektu wyżarzania w jasności. Po pierwsze, musi całkowicie odparować, bez usuwania tlenu z procesu nieskazitelnego ogrzewania, w przeciwnym razie tlen zareaguje z wodorem w gazie ochronnym, tworząc parę, zmniejszając potencjał redukcji. Po drugie, olej mineralny i emulsja są stosowane jako środek smarny do walcowania na zimno taśmy miedzianej. Charakterystyką emulsji jest dobry efekt chłodzenia, może uzyskać dużą liczbę śladów śladowych i umożliwia walcowanie z dużą prędkością, poprawia produktywność, ale emulsja ma wady zanieczyszczeń i jest łatwa do erozji, więc taśma do walcowania emulsji musi zostać odprężony w krótkim czasie, w przeciwnym razie zostanie skorodowany. Obecnie olej mineralny o niskiej lepkości jest znany jako główny środek smarny ze względu na mniej zanieczyszczeń i lotność po podgrzaniu, może osiągnąć dobry efekt jasnego wyżarzania.

Jasny sprzęt do wyżarzania

Jasne urządzenia do obróbki wyżarzania taśmy, drutu i cewki ze stopu miedzi są głównie piecem do wyżarzania typu dzwonowego. Proces ten polega nie tylko na uzyskaniu gładkiej powierzchni i odpowiednich właściwości mechanicznych, bez zjawiska kleju, które mają wyższe wymagania dotyczące wydajności i struktury sprzętu do wyżarzania.

• Dobra jednorodność temperatury pieca

Sprzęt do wyżarzania musi mieć bardzo dobrą jednorodność temperatury pieca, aby temperatura wyżarzania stopu miedzi była dokładnie kontrolowana. Kapturowy piec do wyżarzania ma silny obieg konwekcyjny, skuteczny wentylator obiegowy, dużą objętość powietrza, wysokie ciśnienie wiatru, dużą prędkość wiatru, doskonały efekt wymiany ciepła, jednorodność temperatury pieca jest mniejsza niż ± 5 ℃, dzięki czemu cały ładunek w piecu może stać się jednolity wartość mechaniczna i wartość procesowa. Jednocześnie czas wyżarzania jest skrócony, a wydajność poprawiona.

• Dobre uszczelnienie

Przestrzeń robocza jest całkowicie metalową obudową. Za pomocą chłodzonego wodą uszczelnienia gumowego między kołnierzem paleniska a wewnętrznym kołnierzem pokrywy, wentylator z cyrkulacją osiąga absolutną próżnię. Na wale wentylatora nie ma uszczelnienia mechanicznego i nie ma możliwości wycieku. Dlatego punkt rosy atmosfery ochronnej można utrzymać na poziomie -60 ℃ podczas całego procesu wyżarzania, co umożliwia uzyskanie stopu miedzi z wyżarzaniem jasnym.

Przede wszystkim należy pompować próżnię, a następnie przesłać azot w celu oczyszczenia, aby atmosfera w przestrzeni roboczej była jak najczystsza, tzn. Zawierała możliwie jak najmniej tlenu. Sprawdź szczelność przestrzeni roboczej, aby znaleźć punkt przecieku, aby nie było szansy zmieszania powietrza z wodorem. Ten proces próżniowy jest niezbędny w przypadku drutów i rur ze stopu miedzi. W procesie wyżarzania cały etap ogrzewania jest czyszczony w atmosferze ochronnej zamiast próżni. Ponieważ atmosfera ochronna może skuteczniej usuwać odparowujący smar niż próżnia, aby powierzchnia wyżarzonego przedmiotu była jasna i czysta.

• Unikalny kombinowany system chłodzenia

Zasadniczo każdy zestaw pieca kołpakowego jest wyposażony w dwa paleniska, okap grzewczy i okap chłodzący. Aby uzyskać optymalną korzyść, czas chłodzenia pieca musi być krótszy niż czas ogrzewania, aby zapewnić wystarczający czas na przesunięcie próżni na koniec chłodzenia, rozładunku, załadunku i wyżarzania w następnym cyklu.

Wyposażony w wysokowydajny wentylator konwekcyjny o dużej wydajności, szybkość wymiany ciepła przez konwekcję jest znacznie zwiększona, a czas pieca jest znacznie skrócony podczas procesu wyżarzania ogrzewania, zachowania ciepła i chłodzenia. Ponadto połączony układ chłodzenia powietrzem / wodą, nie tylko na początku chłodzenia, chłodzący zasysane powietrze z dmuchawy zasysanej na powierzchnię wewnętrznego okapu, chłodzi wewnętrzny okap do temperatury poniżej 200 ℃, a następnie urządzenie zraszające wodą zaczął pracować, rozpylając wodę na wewnętrzny kaptur do końca chłodzenia. Wydłuża to nie tylko żywotność wewnętrznej osłony, ale także znacznie skraca czas chłodzenia.