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铍青铜合金抗应力松弛稳定性能如何区分?

来源:广东赫达金属材料有限公司   发布时间:2019-10-30   点击量:863

      铍铜合金是一种时效析出强化型弹性合金,经固溶处理+冷加工成形+时效处理后具有高强度、高硬度、高弹性极限性能;且弹性滞后小,弹性稳定性能好,能耐腐蚀、耐磨损、耐疲劳、无磁性、导电导热性能好、冲击时不产生火花等一系列特点,因而得到了广泛关注和普遍应用。

      铍青铜材在国内仍属于短线产品而且国产铍铜材质量较差,性能不好,故每年尚须从国外进口。铍青铜材的性能好坏具体主要体现在它的弹性极限和抗应力松弛稳定性能上。应力松弛是指在规定温度和规定的约束条件下工作的弹性材料,其应力随时间逐渐下降的现象。

      铍青铜的应力松弛过程通常使用松弛曲线即残余应力与时间的关系曲线来描述。近年来国内外有许多学者对应力松弛及铍铜合金作过一定的研究,但由于国产铍青铜的蓬勃发展,尚没有人对比研究过国产铍青铜与进口铍青铜的应力松弛性能。本文基于现状,测定了进口铍铜C17200合金与国产铍铜QBE2合金的应力松弛性能,及通过拟合和外推对国内外两家公司的产品的应力松弛性能进行了比较,并研究了添加Co以及不连续析出、温度对应力松弛性能的影响。

      

两种铍青铜合金应力松弛性能的比较

      进口铍青铜材C17200的应力松弛性能明显优于国产铍铜合金QBE2。在应力松弛性能曲线中,一般都存在两个阶段。第一阶段应力下降非常快,对于静态应力松弛性能而言,前8G的应力松弛最快,过了8G之后,应力松弛性能曲线开始趋于平稳,应力下降逐渐变得微弱,开始进入第二阶段。应力松弛下降要比QBE2的应力松弛下降少得多。进入第二阶段之后,17200合金应力下降很少,而QBE2的应力还有10%-20%的下降。对于动态应力松弛性能而言,第一阶段在循环次数为10次左右。经过10次以上的动态应力松弛循环之后,应力下降基本稳定下来。但QBE2合金应力稳定下来的循环次数比17200合金的要多3-5次。

      

两种铍青铜合金应力松弛性能的结论

       1、测量了进口的C17200H态铍铜合金以及国内赫达厂家生产的硬态QBE2时效后的铍铜合金的弯曲静态、动态应力松弛性能。通过比较发现,C17200H态的静态、动态两种应力松弛性能均要强于国产的QBEW硬化时效合金。

       2、对测定的静态应力松弛性能曲线进行了拟合和外推。从外推到应力松弛1000H后的残余应力来看,C17200H合金室温下的应力松弛率为5.5%,QBE2铍铜合金为8.5%,C17200H120C0以下的应力松弛率为9.2%,QBE2为17.5%,这进一步证实了C17200H合金两种应力松弛性能均明显优QBE2合金的实验现象。

       3、从定点金相中可得出C17200H合金比国产QBE2合金应力松弛性能要好的原因:C17200H合金组织细小均匀,晶内滑移带比QBE2合金要少,在晶界上不连续析出YC相明显比国产QBE2合金要少一些。

       

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