航空航天电气用铍青铜合金及其绿色制备方法技术

本发明专利技术公开了航空航天电气用铍青铜合金及制备方法，合金包括以下质量比组分，铍0.8

【技术实现步骤摘要】
航空航天电气用铍青铜合金及其绿色制备方法


[0001]本专利技术涉及材料
，具体涉及航空航天电气用铍青铜合金及其绿色制备方法。

技术介绍

[0002]随着航空、电力、交通等行业的快速发展，高强耐磨铜合金材料在各种航空、轨道交通、微电子及电器控制插接件等领域得到大量应用。根据应用反馈，随着服役条件向高速、重载、交变温度、腐蚀性介质等苛刻化方向发展，由此导致的磨损、疲劳、断裂等已成为高强耐磨铜合金损伤的主要形式。
[0003]为满足实际工况使用要求，保证高强度等需求下提升高周疲劳性能和抗冲击性能迫在眉睫，对此本司立项以研发新型铍青铜合金，包括制备工艺等。

技术实现思路

[0004]为解决上述至少一个技术缺陷，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]本申请文件第一方面公开航空航天电气用铍青铜合金，包括以下质量比组分，铍0.8
‑
1.0％、钴0.08
‑
0.12％、钛0.05
‑
0.07％、铝0.01
‑
0.02％、铁0.005
‑
0.01％、镍0.03
‑
0.04％，余量为铜。
[0006]本方案改进铍青铜合金的配方，以钴、钛、铝、铁、镍、铍与铜配合实现高强度、高周疲劳性能和抗冲击性能等的提升。
[0007]各组分配合原理如下：
[0008]以铍、钴及其中间化合物等弥散分布在晶内及晶外的特性，提高合金的综合性能。
[0009]钴、钛元素用以提升材料的强度，提高耐磨性等性能。
[0010]添加铝以提高合金在室温及高温下的力学性能及抗氧化能力。
[0011]添加镍以去铍形成中间化合物，增加基体强度，兼有抗应力腐蚀的作用。
[0012]添加铁的作用在于细化晶粒，提高高温抗软化能力。
[0013]本申请第二方面公开航空航天电气用铍青铜合金的绿色制备方法，包括以下步骤
[0014]将铍青铜各组分熔融浇注成型铸锭的步骤，铸锭中各组分比例依据上述方案中记载，并对熔铸过程中废气回收，浇注温度为1080
‑
1120℃；
[0015]将铸锭进行塑形加工的步骤，其中变形量控制在85
‑
95％；
[0016]将塑形加工后合金进行热处理的步骤，其中热处理包括固溶处理工序及时效处理工序，在固溶处理工序后对合金进行30
‑
37％的冷变形处理，之后进行双重时效处理，第一重时效处理为160
‑
180℃，处理时间0.5
‑
0.8h，第二重时效处理为350
‑
370℃，处理时间为0.8
‑
1.2h，热处理过程中回收废气。
[0017]本方案中针对上述配方设计制备工艺，通过浇铸温度的优选，塑形加工大变形量的控制，配合固溶处理以及冷变形、双重时效处理促使铍青铜棒材的晶粒组织均匀，有效控制有害β相含量和晶界析出，力学性能再度提升。
[0018]此外，根据回收废气，避免含铍的废气流出至周边环境中，造成污染。
[0019]进一步，塑形加工步骤中在650
‑
760℃下进行热变形。
[0020]进一步，固溶处理工序中加热温度在860
‑
880℃，保温时间1.5
‑
2h，固溶完成后在5s内迅速以18℃以下的水液冷却。控制时间及水温，避免β相的产生。
[0021]进一步，第二重时效处理后以空气自然冷却即可。
[0022]进一步，对熔铸步骤以及热处理步骤中回收的废气进行除尘处理，将铍颗粒回收，降低成本。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0024]1、本专利技术改进铍青铜合金的配方及制备方法，促使材料具备高强、耐耐疲劳等性能，满足航空航天的高性能需求。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0026]实施例1
[0027]航空航天电气用铍青铜合金的绿色制备方法，包括以下步骤
[0028]将铍青铜各组分熔融浇注成型铸锭的步骤，其中以真空熔炼的方式熔融电解铜、铜铍中间合金、铜镍以及钴、铁、铝、钛等，熔融温度在1200
±
20℃，依据常规方式精炼后，取样调节组分比例至：铍0.8％、钴0.08％、钛0.05％、铝0.01％、铁0.008％、镍0.03％，余量为铜，待温度降至1100
±
3℃后，浇铸冷却形成铸锭。熔铸过程中产生的废气回收。
[0029]将铸锭进行塑形加工的步骤，在700
±
5℃下进行热变形，变形量控制在90％。
[0030]将塑形加工后合金进行热处理的步骤：
[0031]固溶处理工序：加热温度在860℃，保温时间1.5h，固溶完成后在5s内迅速以18℃以下的水液冷却。
[0032]时效处理工序：在固溶处理工序后对合金进行35％的冷变形处理，之后进行双重时效处理，第一重时效处理为160℃，处理时间0.5h，第二重时效处理为350℃，处理时间为0.8h，之后置于空气中自然冷却即可，热处理过程中回收废气。
[0033]最后，对熔铸步骤以及热处理步骤中回收的废气进行除尘处理，置于废气中其他组分依据常规流程处理即可，通过除尘处理将铍颗粒回收。
[0034]实施例2
[0035]航空航天电气用铍青铜合金的绿色制备方法，包括以下步骤
[0036]将铍青铜各组分熔融浇注成型铸锭的步骤，其中以真空熔炼的方式熔融电解铜、铜铍中间合金、铜镍以及钴、铁、铝、钛等，熔融温度在1200
±
20℃，依据常规方式精炼后，取样调节组分比例至：铍0.11％、钴0.1％、钛0.06％、铝0.015％、铁0.01％、镍0.04％，余量为铜，待温度降至1090
±
3℃后，浇铸冷却形成铸锭。熔铸过程中产生的废气回收。
[0037]将铸锭进行塑形加工的步骤，在720
±
5℃下进行热变形，变形量控制在88％。
[0038]将塑形加工后合金进行热处理的步骤：
[0039]固溶处理工序：加热温度在880℃，保温时间2h，固溶完成后在5s内迅速以18℃以下的水液冷却。
[0040]时效处理工序：在固溶处理工序后对合金进行33％的冷变形处理，之后进行双重
时效处理，第一重时效处理为170℃，处理时间0.6h，第二重时效处理为370℃，处理时间为1.0h，之后置于空气中自然冷却即可，热处理过程中回收废气。
[0041]最后，对熔铸步骤以及热处理步骤中回收的废气进行除尘处理，置于废气中其他组分依据常规流程处理即可，通过除尘处理将铍颗粒回收。
[0042]实施例3
[0043]航空航天电气用铍青铜合金的绿色制备方法，包括以下步骤
[0044]将铍青铜各组分熔融浇注成型铸锭的步骤，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.航空航天电气用铍青铜合金，其特征在于，包括以下质量比组分，铍0.8
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1.0％、钴0.08
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0.12％、钛0.05
‑
0.07％、铝0.01
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0.02％、铁0.005
‑
0.01％、镍0.03
‑
0.04％，余量为铜。2.航空航天电气用铍青铜合金的绿色制备方法，其特征在于：包括以下步骤将铍青铜各组分熔融浇注成型铸锭的步骤，铸锭中各组分比例依据权利要求1中记载，并对熔铸过程中废气回收，浇注温度为1080
‑
1120℃；将铸锭进行塑形加工的步骤，其中变形量控制在85
‑
95％；将塑形加工后合金进行热处理的步骤，其中热处理包括固溶处理工序及时效处理工序，在固溶处理工序后对合金进行30
‑
37％的冷变形处理，之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯斌，杨东超，张毅，黄敏，袁栋，贺官兵，章建炜，
申请(专利权)人：宁波兴敖达金属新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：