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铍铜合金起皮夹杂成因分析

来源:广东赫达金属材料有限公司   发布时间:2021-09-09   点击量:54

       有着良好综合性能的重要材料-铍铜合金,广泛用于各种高级弹性元件,其表面质量对最终元器件的寿命有着重要影响。本文论述了变形铍铜合金在铸造和压力加工过程中产生的表面缺陷-起皮、夹杂形成原因,并从生产实践出发,全面考虑、认真分析,提出了消除缺陷的有效措施

       工业应用的铍铜合金在经淬火-热加工-冷加工-时效处理之后,具有高的强度、硬度、弹性极限,并且弹性滞后小,弹性稳定性好,耐疲劳,耐磨,耐蚀,耐寒,无磁性,导电、导热性好,受冲击时不生火花,是工业中具有良好综合性能的重要材料之一,广泛用做各种高级弹性元件、电子行业中精密电气元件、波纹管、弹簧、阀、轴、导航仪器、保险丝、紧固件、无火花工具、微型开关、膜片、海底电缆中继器框体、继电器、保险丝、紧固件、电极材料、冲头及模具的生产

        变形铍铜合金除因成份、性能、几何尺寸不符、不平、裂纹、分层等而造成废品外,还会因产生表面缺陷-起皮、夹杂而严重影响生产和产品质量。因此,长期以来,从事铍铜合金生产的工程技术人员围绕这一课题做了大量的研究和实践工作,通过分析形成起皮、夹杂的原因,来探讨采取相应工艺措施,减少或杜绝这类缺陷的产生,达到提高产品质量和性能的目的

        

铍铜合金起皮成因分析


        铍铜合金在凝固时,气体的溶解度急剧降低,在粘度很大的固态金属中难以逸出,形成气孔,按出现的部位分为皮下气孔、内部气孔、表面气孔,气孔的存在减少了铸锭的有效体积和密度,经加工后虽可被压缩变形,但难以焊合,结果造成了起皮缺陷。

铍铜合金中气孔产生的原因如下

      1、原料含有水份油污等杂质,在高温下发生分解产生气体而溶入液体金属内。

      2、熔炼时间过长,液体金属从炉气、炉衬、工具中大量吸气。

      3、浇铸时金属液发生湍流将气体卷入,或结晶器漏水

铜合金加工材在空气中强烈加热发生渗氧,使局部含氧量过高,在还原性气氛中热处理而引起表面鼓泡,在进行压力加工时出现起皮现象。渗氧原因如下

      1、加工材加热时由于没有保护,而在氧化性气氛中使表面发生渗氧。

      2、加工材加热时过热或过烧,出现局部熔化和氧化薄膜层

热轧、热挤坯料有显微裂纹,在后续加工过程中出现起皮和起刺。显微裂纹产生原因如下

      1、热加工终了温度低,造成坯料表面产生显微裂纹。

      2、热轧时金属与轧辊间的摩擦过大或挤压温度过高、速度过大时,致使轧件或挤压件断面金属流动的平均速度从表面到里层由小变大,这种不均匀流动造成表面的附加拉应力,当超过金属本身之强度时就会出现显微裂纹甚至表面横裂。冷轧或冷拉前退火氧化严重,造成在后续加工中出现起皮

冷轧或冷拉前退火氧化严重,造成在后续加工中出现起皮。严重氧化产生的原因如下

      1、加热及退火时温度过高或时间太长。

      2、炉内气氛呈氧化性。

      3、炉膛密封性差或炉膛压力小,漏入大量冷空气

      

铍铜合金起皮防止措施

       起皮、夹杂是铍铜合金加工材的常见缺陷,它们影响了金属表面的完整性,而且影响加工和使用。通过对铍铜合金加工材起皮、夹杂形成原因进行分析,并在实际生产中实践,总结出了有效防止起皮、夹杂缺陷产生的工艺措施

       1、铍铜合金熔炼前加强原料的预处理,确保进入熔炼炉的金属原料清洁、干燥。

       2、炉前工、器具必须烘干。

       3、快速熔化,避免熔炼时间过长。

       4、半连续铸造时尽量保持结晶器内金属液面平稳,防止湍流产生。

       5、经常检查结晶器,若有漏水及时更换。

       6、铸锭加工时,注意检查表面质量,发现有缺陷应加大铣屑量。

       7、铸锭两端锭头去除不能太短。

       8、铸锭加热炉应有气体保护,加强炉膛密封,尽量避免在空气中加热铸锭。

       9、加热炉应定期校正温度控制系统,防止跑温

       

铍铜合金夹杂防止措施

      1、严格原料检验制度,确保原料杂质在要求范围内。

      2、加强熔炼坩埚内残留熔渣清理和加强搅拌、扒渣。

      3、铸造过程中尽量保持金属液流平稳,防止夹杂卷入结晶器内。

      4、严格控制热加工最终温度,避免因温度偏低使铍铜合金产生显微裂纹。

      5、轧辊表面应光滑较清洁,经常清除轧辊表面大金属微粒,出现粘辊时用油石或砂纸磨光辊面。

      6、避免轧速过高及冷却不足出现辊身和铍铜带材温差太大。

      7、轧辊表面应具有较大硬度较高光洁度,磨损严重时应及时更换。

      8、铍铜带材表面的氧化皮、裂边、起皮、脏物和残留酸液应去除干净。

      9、润滑油必须洁净,润滑油应足够、均匀。

      10、防止出现轧辊打滑,特别是带材表面有起皮、不平时。

      11、生产中经常检查轧辊及带材表面的好坏,辊道、导板等设备的突出尖角及杂物应及时清除。

      12、严格控制轧制时后张力,防止因张力太大造成使带材层间出现滑动摩擦。

      13、定期清扫加热炉炉膛,炉内必需有炉胆和料架。

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