铍青铜及热处理

铍青铜及热处理

中文名称：铍青铜

英文名称：beryllium bronze

定义：含Be≤2.5％的铜铍二元合金，除具有高的强度、弹性、硬度、耐磨性和耐疲劳性外，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。广泛用于制造膜片、膜盒、弹簧管、弹簧等各种弹性元件。

铍青铜是一种含铍铜基合金（Be0.2～2.75%wt%），在所有的铍合金中是用途最广的一种，•其用量在当今世界已超过铍消费总量的70%。铍青铜是沉淀硬化型合金，固溶时效处理后具有很高强度、硬度、弹性极限和疲劳极限，弹性滞后小，并具有耐蚀（铍青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。）腐蚀后，铍青铜合金强度、延伸率均无变化，故在还水中可保持40年以上，铍铜合金是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。在硫酸介质中：铍青铜在小于80％浓度的硫酸中（室温）年腐蚀深度为0.0012-0.1175mm，浓度大于80％则腐蚀稍加快。

铍青铜具有耐磨、•耐低温、无磁性、高的导电性、冲击无火花等特点，同时还具有较好的流动性和重现精细花纹的能力。由于铍铜合金的诸多优越性能，使其在制造业获得了广泛的应用。

铍青铜的牌号:

1.中国:QBe2, QBe1.7

2.美国(ASTM):C17200, C17000

3.美国(CDA):172, 170

4.德国(DIN):QBe2, QBe1.7

5.德国(数字系统):2.1247, 2.1245

6.日本:C1720, C1700

铍青铜的用途及性能

高性能铍青铜硬度在(HRC)38—43之间，密度8.3g/cm3，含铍1.9%-2.15%，其广泛适用于塑胶注塑成型模具的内镶件、模芯、压铸冲头、热流道冷却系统、导热嘴、吹塑模具的整体型腔、汽车模具、磨耗板等。

铍青铜的制造工艺及问题

松杉铍铜主要围绕有色金属低压、重力铸造模具使用的各种工况，通过深入研究铍青铜模具材料失效原因、成份和耐金属液侵蚀性内在关系，开发了高导电（热）性、高强度、耐磨性、耐高温性、高韧性、耐金属液侵蚀相结合的高性能铍青铜模具材料，解决了国内有色金属低压、重力铸造模具易裂、易磨损等难题，显著提高了模具寿命、脱模速度和铸件强度；克服了金属液渣粘附和侵蚀模具；改善了铸件表面质量；降低了生产成本；使模具寿命接近进口水平。

铍青铜的热处理

一般来说并不对铍青铜的硬度进行很硬性的规定，因为铍青铜固溶加时效处理后，正常情况下在一段很长的时间内还有固化相的缓慢析出，所以我们会发现铍青铜随时间增长其硬度也增长的现象。加上弹性元件不是很薄就是很细，很难测量硬度，所以大多以工艺要求进行控制。下面是一些资料供参考。

铍青铜热处理

铍青铜是一种用途极广的沉淀硬化型合金。经固溶及时效处理后，强度可达

1250-1500MPa(1250-1500公斤)。其热处理特点是：固溶处理后具有良好的塑性，可进行冷加工变形。但再进行时效处理后，却具有极好的弹性极限，同时硬度、强度也得到提高。

（1）铍青铜的固溶处理

一般固溶处理的加热温度在780-820℃之间。

对用作弹性元件的材料，采用760-780℃，主要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在±5℃。保温时间一般可按1小时/25mm计算，铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时，表面会形成氧化膜。虽然对时效强化后的力学性能影响不大，但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。为避免氧化应在真空炉或氨分解、惰性气体、还原性气氛（如氢气、一氧化碳等）中加热，从而获得光亮的热处理效果。此外，还要注意尽量缩短转移时间（此淬水时），否则会影响时效后的机械性能。薄形材料不得超过3秒,一般零件不超过5秒。淬火介质一般采用水（无加热的要求），当然形状复杂的零件为了避免变形也可采用油。

（2）铍青铜的时效处理

铍青铜的时效温度与Be的含量有关，含Be小于2.1%的合金均宜进行时效处理。对于Be大于1.7%的合金，最佳时效温度为300-330℃，保温时间1-3小时（根据零件形状及厚度）。Be低于0.5%的高导电性电极合金，由于溶点升高，最佳时效温度为450-480℃，保温时间1-3小时。近年来还发展出了双级和多级时效，即先在高温短时时效，而后在低温下长时间保温时效，这样做的优点是性能提高但变形量减小。为了提高铍青铜时效后的尺寸精度，可采用夹具夹持进行时效，有时还可采用两段分开时效处理。

（3）铍青铜的去应力处理

铍青铜去应力退火温度为150-200℃，保温时间1-1.5小时，可用于消除因金属切削加工、校直处理、冷成形等产生的残余应力，稳定零件在长期使用时的形状及尺寸精度。