(1) 表面易发生氧化。在保护介质不纯或者热处理设备密封性不好时,容易使制件表面出现程度不一的彩色斑纹。
(2) 表面起泡。在高温加热过程中,若铍青铜铸锭内部含有夹杂物或者铸件组织不均匀时,会与其他物质发生反应放出气体扩散到铸件表面,在表面形成泡。
(3) 脆性增加。当铍的含量过高或者热处理温度选用不当时,容易造成合金固溶时效后脆性增加甚至断裂。
1。2 铍青铜合金研究进展及应用领域From~优Y尔R论^文W网wWw.YoUeRw.com 加QQ7520.18766
1。3 合金元素及杂质元素对铍青铜组织、性能的影响
工业铍青铜中铍的正常成分含量为0.2%~2.00%,一般还含0.2%~2.7%Co或小于2.2%Ni。其中又可以分为两类[15]:一类为高强度铍青铜合金,铍的含量相对较高,易切削的高强度铍青铜,常用于加工棒、线材;另一类为高导性铍铜合金,其铍含量相对较低,通常不大于0.7%,而铍含量较低的高导铍青铜为珊瑚金或黄色淡红色。
(1)合金元素对铍青铜性能的影响[16][17]。
在铍铜合金中加入微量Ni,可以明显降低Be在Cu中的溶解度,使β相在合金中的相对量减少,从而降低合金机械性能及其时效效果。因此,应控制Ni含量在0.2%~0,4%之间,微量Ni不仅可以抑制合金固溶过程中因溶体局部分解,而且可以起到延缓再结晶,细化晶粒的作用。镍是铍青铜的合金化元素,Ni与Be可形成有序体心立方晶格的化合物NiBe和化合物Ni2Be2。NiBe的溶解度随着温度的上升从而增加,故铍铜合金是典型的时效强化合金。铍青铜中加入co可以提高其导电率,co与Be可形成化合物CoB。故当铍铜合金中含有少量Co时,我们可以通过固溶与时效处理提高铍青铜的强度。向含少量Ni的Cu.Be合金中添加O.1%~O.25%Ti,可以使合金组织更加均匀,不仅可以改善铍铜合金的加工性能与提高疲劳强度,还能使时效热处理后的材料有更好的弹性稳定性和低的弹性滞后;少量的Ti能细化铸锭的晶粒和退火材料的晶粒,降低铍的扩散速度,使晶界反应得到减弱和合金沉淀相分布均匀,增强材料的力学性能。
(2) 杂质元素对铍铜合金性能的影响
1) 镁。可降低铍在固态铜中的溶解度,在铍青铜中加入镁时,在晶界上会出现低熔点共晶体Cu2Mg+Cu,使铍青铜在热加工过程中容易产生开裂。在合金中添加少量镁对铍青铜的抗腐蚀性与可焊性几乎没有影响。[18]
2)铁。正常情况下,合金中的含Fe量应小于0.4%。若铁含量过多,不但会形成含铁的相,还会增加合金的组织不均匀,减弱合金抗腐蚀性,降低合金的强化效果;不过,铁能使晶粒得到细化,固溶的Fe能延缓过饱和固溶体分解并使晶界反应得到抑制。
3) 锡。少量锡可以固溶于铍青铜的α固溶体中延缓过饱和固溶体分解,有效抑制晶界的不连续沉淀,避免过时效的发生。
4) 锰。可与铍形成化合物MnBe2,溶解度会随着温度的下降而显著降低,因而合金有明显的沉淀硬化效果。当铍铜中铍的含量较高时,锰对其力学性能影响微妙,但当含量较低时影响显著。
5)银。银的加入,不仅能使铍青铜时效后室温的强度得到提高,也能使合金保持有高的导电性。此类合金适用于制造焊接电极。
6) 硅。当Si的含量相当时,Co与Si可形成CoSi、C02Si、C03Si5以及CoSi2等一系列化合物,能使合金的强度得到增强。但当硅含量过大时,可与铍形成硬脆的共晶体,使材料的韧性降低。