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一、CuBe2Pb铍铜的基本定义与成分
CuBe2Pb铍铜是一种含铍铜基合金,其铍的含量在0.2 - 2.75%wt%之间,铅(Pb)含量为0.2 - 0.6%,铜(Cu)为余量,并且有杂质总和≤0.5%,还需满足Ni + Co≥0.2%,Ni + Fe + Co≤0.6%等条件。
二、CuBe2Pb铍铜的物理性能
热收缩性能:CuBe2Pb铍铜合金25时效硬化材,经过时效热处理后强度会大幅上升,在时效硬化处理过程中,铜内过饱和固态混合物铍原子经过处理中的各种程序沉淀下来,这时长度就会发生约0.15%的收缩,这是冲压件在时效硬化后产生变形的原因。
硬度与密度:高性能的CuBe2Pb铍青铜硬度在(HRC)38 - 43之间,密度为8.3g/cm³。
三、CuBe2Pb铍铜的化学性能
耐蚀性:
在海水中:铍青铜合金在海水中耐蚀速度为(1.1 - 1.4)×10⁻²mm/年,腐蚀深度为(10.9 - 13.8)×10⁻³mm/年,腐蚀后强度、延伸率均无变化,故在海水中可保持40年以上,是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。
在硫酸介质中: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。
四、CuBe2Pb铍铜的加工处理
热处理:
时效硬化处理环境:一般在惰性气体环境(如氮、二氧化碳或氩)中进行。虽然在空气中处理成本较低,但材料不能用于对表面要求较高的电子元件中,因为外表面会附着一层黑色氧化膜。在熔炉中使用循环气体具有受热均匀的好处,为了保护温度分布均匀,最好使用有循环功能的热处理。
减轻变形的方法:
使用夹具使变形减到最小,或如果材料形状复杂,则使用压入铜粉末的办法。
如果时效硬化处理温度降低,变形减轻。例如,将315℃×2小时改为280℃×2小时,虽然机械张力一定程度的降低了,但变形减轻。
如果成形加工可能,使用场内硬化材料冲压,冲压加工后,再用标准时效硬化的方法也可以。
固溶与淬火:固溶时将铍青铜工件加热到800 - 815℃并恒温2 - 3小时,使铍完全溶解到铜中形成均匀状态;淬火是将铍铜在水中急速冷却,使铍原子来不及扩散,形成过饱和状态;时效则是使用真空热处理炉将过饱和工件加热至较低的时效温度(340±5℃),经保温2 - 3小时,使机械性能明显提高。
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