彈性元件用鈹青銅熱變形行為及熱處理研究.pdf

1、QBe2鈹青銅是一種時(shí)效強(qiáng)化型合金，具有較好的彈性、塑性、強(qiáng)度、無(wú)磁性等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用在很多行業(yè)，被譽(yù)為“有色彈性材料之王”。根據(jù)課題要求，致力于獲得一種優(yōu)良性能的彈性元件，本文通過(guò)對(duì)該合金分別進(jìn)行熱變形行為和熱處理后的性能及組織研究，分析和討論了QBe2鈹青銅的高溫塑性變形行為，及熱處理對(duì)QBe2鈹青銅的性能及微觀組織的影響。研究結(jié)果表明：
　　流變應(yīng)力隨著溫度的升高而降低，隨著應(yīng)變速率的降低而降低。在溫度為600℃、640

2、℃，應(yīng)變速率為0.001 s-1、0.01s-1的條件下流變應(yīng)力曲線總體呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)軟化型，在熱拉伸條件為600℃-0.001s-1尤其明顯；而在680℃-0001~0.01s-1條件下，呈現(xiàn)為穩(wěn)定流動(dòng)型。在溫度為600~680℃、應(yīng)變速率為0.001~0.01s-1的條件下，對(duì)QBe2鈹青銅熱變形過(guò)程綜合分析，可知合金的熱變形激活能Q=204.92KJ/mol，Arrhenius型本構(gòu)方程為：(此處為方程3.34191.6510 sinh

3、0.01104 exp(204920/ RT)&)
　　在時(shí)效處理過(guò)程中，隨著溫度的升高，QBe2鈹青銅的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均先達(dá)到一定峰值，然后下降；硬度值逐漸降低，但較熱處理前原始狀態(tài)，合金的硬度均增強(qiáng)。隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，合金的抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率同樣是先增大然后呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。240℃/2h，空冷+400℃/4h，空冷的時(shí)效工藝下，硬態(tài)QBe2鈹青銅合金的綜合性能最佳，合金的抗拉強(qiáng)度為833MPa，彈性模量為132.4 GPa，

4、伸長(zhǎng)率為17.7％。分級(jí)時(shí)效后合金的綜合力學(xué)性能優(yōu)于常規(guī)時(shí)效，隨著時(shí)效溫度越高，時(shí)效時(shí)間越，長(zhǎng)瘤狀γ相增多，β相細(xì)小均勻。常規(guī)時(shí)效中低溫長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效，高溫短時(shí)間時(shí)效有利于提高合金彈性，同時(shí)分級(jí)時(shí)效中退火孿晶的出現(xiàn)，也有利于提高合金綜合力學(xué)性能。通過(guò)對(duì)彈性性能優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)彈性性能最佳的時(shí)效工藝為：硬態(tài)/780℃/15min，水淬+240℃/2h，空冷+400℃/4h，空冷。在此工藝下簧片能夠保持25次彎曲90o后，具有良好彈性的性能