Vad är värmebehandlingen av kopparlegeringar?

Koppar och kopparlegeringar, som oumbärliga industriella metallmaterial, spelar en avgörande roll inom många områden som biofilmer och marina produkter på grund av deras utmärkta elektriska och termiska ledningsförmåga, utmärkta korrosionsbeständighet, goda bearbetningsprestanda och avsevärda hållfasthet och utmattningsbeständighet. Enligt uppgifter står användningen av kopparlegeringar inom el-, konstruktions-, transport- och andra industrier för mer än 60%, vilket visar dess betydelse.

Värmebehandlingen av kopparlegeringar är en process som inkluderar flera precisionssteg som uppvärmning, isolering och kylning. Dess kärnsyfte är att optimera de olika egenskaperna hos kopparlegeringar, såsom hållfasthet, hårdhet, plasticitet och korrosionsbeständighet.

1. Huvudmetoder för värmebehandling

Glödgning

• Homogeniseringsglödgning: Används huvudsakligen i göt och gjutgods, i syfte att uppnå enhetlig fördelning av kemisk sammansättning. Efter denna behandling kan ojämnheten i den kemiska sammansättningen av gjutgodset reduceras till mindre än 5%.
• Avspänningsglödgning: Eliminera effektivt den kvarvarande inre spänningen som ackumulerats under deformationsbearbetning, svetsning och gjutning, säkerställ dimensionell stabilitet och tillförlitlig prestanda för kalldeformerade eller svetsade delar och förhindra deformation av arbetsstycket under skärning. Avspänningsglödgning är särskilt nödvändig för kalldeformerad mässing, aluminiumbrons, kiselbrons och andra material med betydande tendens till spänningskorrosionssprickor. Glödgningstemperaturen är vanligtvis mellan 230 ~ 350 ℃, och hålltiden är cirka 30 ~ 60 minuter.
• Omkristallisationsglödgning: även känd som mjukgörande glödgning, täckande mellanglödgning, glödgning av färdig produkt och glödgning av ämnen. Mellanglödgning utförs mellan två kallvalsningar. Den värms till över omkristallisationstemperaturen och kyls sedan långsamt efter hållning, vilket hjälper till att eliminera arbetshärdning. Glödgning av färdig produkt är för material som kallvalsas till färdig produktstorlek. De önskade egenskaperna och tillståndet erhålls genom att exakt styra glödgningstemperaturen och hålltiden. Billet-glödgning är för ämnen efter varmvalsning, i syfte att eliminera härdning orsakad av ofullständig termisk deformation och främja strukturell homogenisering.

Behandling av fast lösning (släckning)

• Syfte: Värm legeringen till en temperatur vid vilken den andra fasen är helt eller maximalt upplöst i den fasta lösningen och kyl snabbt efter att ha hållits för att förhindra att den andra fasen återutfälls och bildar en övermättad fast lösning. Släckningstemperaturen måste vara lägre än den eutektiska temperaturen och högre än löslighetslinjens temperatur. Hålltiden beror huvudsakligen på förstärkningsfasens upplösningshastighet. Ju kortare släckningsöverföringstiden är, desto bättre. Vattentemperaturen kontrolleras vanligtvis under 25°C för att säkerställa släckningseffekten.

Åldringsbehandling (tempering)

• Syfte: Främja utfällningen av fina och dispergerade partiklar i den övermättade fasta lösningen och därigenom förbättra legeringsegenskaperna. Åldringsbehandling antar vanligtvis artificiellt åldrande eller direkt artificiell åldring efter varmbearbetning. För legeringar som har åldrats, om inre spänningar genereras av någon anledning, krävs återåldring (temperaturen är något lägre än föregående steg). Temperaturkontrollnoggrannheten är extremt hög och överstiger vanligtvis inte ±3°C.

2. Försiktighetsåtgärder för värmebehandling

• Uppvärmningsmetod: Värmebehandling av kopparlegering kan utföras genom ugnsuppvärmning, induktionsuppvärmning och andra metoder. Rimligt val av uppvärmningsmetod kan avsevärt minska risken för oxidation och förbränning och förbättra effektiviteten och effekten av värmebehandling.
• Temperaturkontroll: Temperaturkontroll vid värmebehandling är avgörande. För hög temperatur kan leda till grova korn, element förflyktigande och till och med överbränning; för låg temperatur gör det svårt att uppnå den förväntade prestandaförbättringseffekten. Därför måste temperaturen kontrolleras noggrant enligt de specifika material- och processkraven.
• Tidskontroll: Hålltiden för varje steg, såsom förvärmning, homogeniseringsglödgning, härdning, härdning, etc. måste noggrant justeras enligt materialet och processen för att säkerställa bästa värmebehandlingseffekt.
  Atmosfärskontroll: I vissa värmebehandlingsprocesser måste atmosfären kontrolleras för att minska oxidation och förbränning. Till exempel minskar vakuumvärmebehandling oxidationsrisken genom vakuummiljö; skyddande atmosfär värmebehandling använder inert gas (som kväve) eller reducerande gas (som väte) för att förhindra oxidation och förbränning.

3. Tillämpning av värmebehandling

• Gjutna kopparlegeringar: De flesta gjutna kopparlegeringar används direkt i gjutet tillstånd och kan inte förstärkas genom värmebehandling. Men några få, såsom berylliumbrons, krombrons, kiselbrons och vissa högkopparlegeringar, kan uppnå prestandaoptimering genom värmebehandling.
• Deformerade kopparlegeringar: Kallformade kopparhalvfabrikat (såsom trådar, plattor, stänger, rör etc.) har ett arbetshärdningsfenomen, som måste elimineras genom avspänningsglödgning och omkristallisationsglödgning för att förbättra plasticiteten; samtidigt kan dess styrka och hårdhet också förbättras genom lösningsbehandling och åldringsbehandling. Data visar att styrkan och hårdheten hos värmebehandlade deformerade kopparlegeringar kan ökas med mer än 20%, och plasticiteten förbättras också avsevärt.

Sammanfattningsvis är värmebehandlingen av kopparlegeringar en komplex och känslig process, och värmebehandlingsmetoden och parametrarna måste väljas noggrant i enlighet med legeringens sammansättning, bearbetningstillstånd och prestandakrav.

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. handlar huvudsakligen med självsmörjande lager och linjära lager. Det har mer än tio års erfarenhet av produktion och forskning och utveckling inom bearbetning av kopparlegeringar. Välkommen att diskutera teknik och utbyta produkter med oss: [email protected].