铜及加工铜合金的热处理.doc

一、铜和加工铜合金的热处理字体[大][中][小] (一) 铜和加工铜合金的退火 1. 再结晶退火加工硬化可以提高铜和铜合金的强度和硬度, 但也降低了材料的塑性和韧性。冷加工( 冷轧、冷冲或冷拔) 后的型材( 线材、棒材、板材) 再作进一步冷变形时将成为困难。所以, 材料冷轧或冷拔的过程中, 一道与一道之间须进行再结晶退火, 恢复其塑性,以便于冷加工,此类再结晶退火为中间( 再结晶) 退火。为了改善材料的组织,且使材料均匀化,以满足使用条件的要求,成品最终要进行一次再结晶退火,即为最终再结晶退火。通常中间退火时, 采取快速升温, 装炉量大, 温度取上限. 从而提高再结晶温度,细化晶粒,缩短加热时间,减少氧化,提高生产率; 最终退火,缓慢升温,控制装炉量, 温度取下限, 特别是薄壁零件, 以保证产品性能均匀。温度控制在±5℃之内,退火保温时黄铜为 ~ 3h ,锡青铜、铝青铜、铍青铜为 1~ 3h 。纯铜的再结晶退火工艺见表 -1 , 加工铜合金再结晶退火工艺见表 -2 , 对于能热处理强化的铜合金,中间退火后必须缓冷,其他铜合金冷却速度对性能影响不大。中间退火的温度与预先的冷变形程度、金属的成分、加热速度、原始晶粒尺寸等有关。加热温度且在再结晶温度以上,温度太低再结晶不完全,但太高又会使晶粒粗大,使下一道冷加工时,材料表面出现“桔皮”状,这是十分有害的,尤其在单相材料中。在成形加工量小时, 宜采用晶粒细小的坯料, 当成形加工量大时, 宜采用晶粒粗大的坯料。铜合金再结晶后的力学性能不仅与其成分有关,还与退火温度及退火前的冷加工量有关,表 -3 显示了黄铜带材的制造过程与力学性能的关系。 2. 去应力退火其作用是去除铸件、焊接件及冷成形件的内应力,以防止零件变形与开裂, 也能提高抗蚀性( 因零件存在拉应力时,在腐蚀介质中,极易产生应力腐蚀) 。去应力退火也能提高冷成形黄铜、锌白铜、磷青铜的弹性和强度。一般合金去应力退火保温时间为 1~3h ,铍青铜为 15 ~ 20 min ,去应力退火温度见表 -2 。 3. 一般铜合金弹性材料的强化和热处理有些铜合金通过冷塑性变形加低温退火来提高其弹性极限,制作弹性元件。冷塑性变形度愈大,低温退火后的弹性极限提高愈多。一般铜合金弹性材料获得最好的弹性极限及其应力松弛的低温退火规范见表 -4 。表 -1 纯铜再结晶的退火温度及保温时间产品代号退火温度/℃保温时间直径或厚度类型/min /mm 管材 T2 、 T3 、 T4 、 TUP 、 TU1 、 TU2 450 ~ 520 500 ~ 550 530 ~ 580 550 ~ 600 580 ~ 630 40 ~ 50 50 ~ 60 50 ~ 60 50 ~ 60 50 ~ 70 ≤ ~ ~ ~ >4. 0 棒材 T2 、 TU1 、 TUP (软制品) 550 ~ 620 60 ~ 67 —带材 T2 290 ~ 340 340 ~ 380 350 ~ 410 380 ~ 440 —≤ ~ ~ ~ 线材 T2 、 T3 、 T4 410 ~ 430 — ~ 表 -2 加工铜合金去应力退火温度及再结晶退火工艺牌号去应力退火/℃下列厚度再结晶退火温度/℃>5mm 1~5 mm ~1 mm < H96 200 560 ~ 600 540 ~ 580 500 ~ 540 450 ~ 550 H90 200 650 ~ 720 620 ~ 680 560 ~ 620 450 ~ 560 H85 160 ~ 220 ———— H80 260 650 ~ 700 580 ~ 650 540 ~ 600 500 ~ 560 H70 260 ~ 270 600 ~ 650 580 ~ 620 540 ~ 580 520 ~ 550 H68 260 ~ 270 580 ~ 650 540 ~ 600 500 ~ 560 440 ~ 500 H62 270 ~ 300 650 ~ 700 600 ~ 660 520 ~ 600 460 ~ 530 H59 200 ~ 300 650 ~ 700 600 ~ 660 520 ~ 600 460 ~ 530 HSn90-1 200 ~ 350 650 ~ 720 620 ~ 680 560 ~ 620 450 ~ 560 HSn62-1 350 ~ 370 600 ~ 650 550 ~ 630 520 ~ 580 500 ~ 550 HSn60-1 350 ~ 370 600 ~ 650 550 ~ 630 520