Värmebehandling av Beryllium Copper C17200

Värmebehandlingen av Cu-Be-legering är huvudsakligen härdning av fast lösning och härdning av åldrande. Till skillnad från andra kopparlegeringar vars styrka endast erhålls genom kallbearbetning, erhålls smidad kopparberyllium genom kallbearbetning och härdningsprocesser med het åldrande upp till 1250-1500 Mpa. Åldringshärdning kallas ofta utfällningshärdning eller värmebehandling. Beryllium-kopparlegerings förmåga att acceptera denna värmebehandling är överlägsen andra legeringar när det gäller formning och mekaniska egenskaper. Exempelvis kan komplexa former uppnås vid högsta hållfasthet och hårdhetsnivåer för någon annan koppar-baslegering, det vill säga i materialets rullande och därefter åldrande tillstånd. Följande text beskriver i detalj den åldrande härdningsprocessen med hög styrka Cu-Be legering C17200såväl som den specifika värmebehandlingen av smide- och gjutlegeringar, rekommenderad värmebehandlingsutrustning, ytoxidation och allmän lösningsglödgningsmetoder.

Under åldringshärdning bildas mikroskopiska berylliumrika partiklar i metallmatrisen, en diffusionsstyrd reaktion vars styrka varierar med åldringstid och temperatur. Den rekommenderade standardtiden och temperaturen låter delarna nå sin toppstyrka inom två till tre timmar utan att kompromissa med styrkan på grund av långvarig exponering för temperatur. Exempelvis visar C17200-legeringens svarskurva i figuren hur låg temperatur, standardtemperatur och hög åldringstemperatur påverkar legeringens toppprestanda och den tid som krävs för att nå toppstyrka.

Som framgår av figuren, vid låga temperaturer på 550 ° C, ökar styrkan på C290 långsamt och toppar inte förrän cirka 17200 timmar senare. Vid en standardtemperatur på 30 ° F (600 ° C) under 315 timmar förändrades styrkan på C3 lite. Vid 17200 ° C (700 ° F) toppar intensiteten inom 370 minuter och sjunker nästan omedelbart. Kort sagt, när åldringstemperaturen ökar, minskar både den tid som krävs för att nå toppintensiteten och den maximala tillgängliga intensiteten.

C17200 Koppar Beryllium kan åldras med olika styrkor. Åldringstopp avser åldrande till maximal intensitet. Legeringarna som inte har åldrats till sin maximala styrka är olagrade och legeringar som har överskridit sin maximala styrka är överåldrade. Underåldrande Cu-Beryllium ökar segheten, enhetlig töjning och utmattningshållfasthet, medan överåldring ökar ledningsförmågan, värmeledningsförmågan och dimensionens stabilitet. Kopparberyllium åldras inte vid rumstemperatur även om det lagras under lång tid.

Den tillåtna avvikelsen för åldrande härdningstid beror på ugnstemperatur och slutkrav. För att uppnå den optimala åldern vid standardtemperatur kontrolleras ugntiden generellt inom ± 30 minuter. För åldrande med hög temperatur krävs emellertid en mer exakt tidtagning för att undvika medelvärde. Till exempel måste åldringstiden för C17200 vid 700 ° C (370 ° F) kontrolleras inom ± 3 minuter för att upprätthålla toppprestanda. På samma sätt, på grund av den kraftiga ökningen av åldrande svarskurva i det inledande skedet, kräver otillräcklig åldring också strikt kontroll av processvariabler. I en vanlig åldringshärdningscykel är uppvärmnings- och kylningshastigheter inte viktiga. För att säkerställa att delar inte börjar åldras innan de når temperaturen kan termoelement placeras för att bestämma när önskad temperatur har uppnåtts.

Åldrande härdningsutrustning

Återcirkulerande luftugn. Temperaturen på den återcirkulerade luftugnen regleras till ± 15 ° F (± 10 ° C). Det rekommenderas för åldrande härdning av koppar-berylliumdelar. Dessa ugnar är utformade för att rymma stora och små volymer av delar och är idealiska för att trumma delar på åldrande bärare. På grund av dess rena termiska kvalitet är det emellertid nödvändigt att undvika otillräckligt åldrande eller för kort åldringscykel för massdelar.

Kedjealldningsugn. Åldningsugn av stålsträng med skyddande atmosfär som värmemedium är lämplig för bearbetning av stora mängder berylliumkopperspiral, vanligtvis i en lång ugn, så att materialet kan expanderas eller krulas. Detta möjliggör bättre kontroll av tid och temperatur, så att man undviker partiell enhetlighet och förmågan att kontrollera speciella perioder med otillräcklig eller hög åldrande temperatur / kort tid och selektiv härdning.

Saltbad. Vi rekommenderar också användning av saltbad för att åldras härda berylliumkopparlegeringar. Saltbad ger snabb och jämn uppvärmning och rekommenderas i alla temperaturhärdningsområden, särskilt för korta perioder med hög temperatur åldrande.

Vakuumugn. Vakuumåldring av koppar-berylliumdelar kan framgångsrikt genomföras men man måste vara försiktig. Eftersom vakuumugnsuppvärmning endast förlitar sig på strålning är det svårt att värma delar med stora laster jämnt. Delarna utanför lasten utsätts för mer direkt strålning än delarna inuti, så att temperaturgradienten efter värmebehandling kommer att förändra prestandan. För att säkerställa enhetlig uppvärmning bör belastningen begränsas och delarna måste isoleras från värmespolen. Vakuumugnar kan också användas för att fylla på inerta gaser som argon eller kväve. På samma sätt, om inte ugnen är utrustad med en cirkulationsfläkt, måste delarna skyddas.

0 svar

Lämna ett svar

Vill du gå med i diskussionen?
Bidra gärna!

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är markerade *