制造弹性敏感元件、高导电性的弹性元件的感应退火热处理技术

日期:2018-11-22 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

制造弹性敏感元件、高导电性的弹性元件的感应退火热处理技术

为了获得全面良好的性能,铜基高弹性合金在淬火和冷变形后,可以在一定的范围内内进行回火。铜基合金的显著特点是,导电性和耐大气腐蚀性能很好。主要用于制造弹性敏感元件,也用于制造要求高导电性的弹性元件,例如电器中的刷片、簧片,仪表中的张丝、游丝等。

铜基弹性合金的合金元素有锡、铍、钛、锰、硅、磷、铬、铝等。按照硬化特点,合金可分为加工硬化性和时效硬化型两类。

1.加工硬化型铜基弹性合金 这类合金应用最广的主要是各种锡青铜、硅青铜和某些白铜合金。他们的典型牌号、成分、性能、特点和应用。

锡青铜中加入0.05-0.5%,能显著提高强度、弹性极限、弹性模量和疲劳强度。锡磷青铜是最重要的仪表弹簧材料。锡青铜中融入一定量的锌,可改善力学性能。为保证塑性,加入量不得超过4%。锡锌青铜有很好的耐腐蚀性,主要用于制造电器、精密机械中的板簧和圆簧件。硅能较多地溶于铜中,硅青铜塑性加工性能很好。为了改善性能,还加入少量锰、镍、锡等元素。硅锰青铜的加工性能与与锈钢相近,在化工、海船、造纸和石油工业中用作弹簧材料,可制成板、棒、线材。在空气中不生锈,在各种盐溶液和有机酸中也及稳定,是仪器、精密机械、医疗器械中用途很广的弹性材料。

合金在600-650℃或700-750℃退火后,单相组织,硬度低,塑性好。它们不能由热处理强化,但可加工硬化。为了提高强度和获得高的弹性,一般只能采用冷变形加工。为了使弹性极限进一步提高和弹性后效降低,可在冷变形后进行短时间的低温回复退火。回复退火制度为:加热到150-300℃,保温到0.5-1.0h。回复过程中发生溶质原子与缺陷的交互作用,产生硬化效果,而不软化现象。

2.时效硬化型铜基高弹性合金

⑴合金的特性 铍青铜和钛青铜具有高强度、高弹性、高弹性储能,良好的导电性,高的硬度和耐磨性;具有耐热、耐蚀、耐疲劳耐低温,无磁性和冲击时不产生火花等特性;冷热加工性能良好,易钎焊和电镀,是综合性能最好的高导电弹性合金。它们广泛用于制造电器、仪表、精密机械中的重要弹性元件,特别是导电耐磨元件。铍青铜中加入微量元素,能缓和过饱和固溶体的分解,抑制晶界反应和过时效的软化进程。钛青铜中加入铝等,能改善抗氧化性和耐热性,提高实效硬化效果,提高硬度和强度。

⑵合金的热处理 铍青铜加热到780-800℃,钛青铜加热到850-900℃快冷,均可获得过饱和固溶体,使塑性提高,硬度降低,便于元件的加工,并为时效硬化做准备。

固溶处理是影响元件质量和性能的关键。铍青铜固溶处理时须先用有机溶剂清洗表面;在保护气氛中加热,保温后迅速淬入25-30℃以下的冷却水中,并立即烘干,避免锈蚀。在时效峰值(300-350℃)以前,弹性极限随变形度增大而提高。为了获得较好的综合性能,冷变形合金比为冷变形合金时效温度略低。冷变形度一般为20-40%。