铍青铜波形弹性垫圈的时效工艺

作者：信息来源:www.rechuliwang.cn 2008-8-26

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Q／2E157-3A波形弹性垫圈（以下简称垫圈）是我公司设计和加工的一种标准垫圈，是用厚度为0。5mm的铍青铜（QBe2-cy）制造。热处理时效。热处理工序是保证垫圈弹性的最关键工序。...

　　Q／2E157-3A波形弹性垫圈（以下简称垫圈）我公司设计和加工的一种标准垫圈，是用厚度为0.5mm的铍青铜（QBe2-cy）制造。其加工过程为下料→冲压→去毛刺→弯形→热处理时效。热处理工序是保证垫圈弹性的最关键工序。

1　垫圈时效的技术要求
　　垫圈热处理工艺及检测的企业标准如下：
　　（1）　时效工艺：真空炉中(280±10℃)×3h时效。
　　（2）　弹性检测：每批抽取总数的5％进行1700N，保持2min的弹性试验，去除负荷以后垫圈高度应保持在0.80～1.60mm内（时效前垫圈高度为1.28～1.60mm）。

2　工艺试验
　　按照企业标准规定的时效工艺，采用真空炉，在280℃时效3h。弹性试验时发现有70％的垫圈圆弧处有微裂纹，且垫圈高度均＜0.80mm。我们将没有进行时效处理的垫圈进行了金相分析，发现垫圈表面有较严重的桔皮现象，尤其是在圆弧处。同时还发现有30％左右垫圈弯形后高度＞1.60mm。根据以上问题，我们对加工工艺进行改进。

3　改进措施
　　（1）　修改弯形模具。垫圈弹性试验时表面出现的微裂纹与垫圈表面质量有关，而垫圈表面质量是由弯形模具决定的。由于弯形模具圆弧处圆角较小，使垫圈弯形后在相应的圆弧处产生较大的应力，在此处出现桔皮现象。该缺陷是垫圈在弹性试验时产生微裂纹的主要原因，为此，我们一方面修改弯形模具圆角，减少垫圈圆弧处的应力，另一方面修改模具高度，使垫圈弯形后高度落在1.28～1.60mm范围内。
　　（2）　弯形后增加一道酸洗工序。酸洗的目的是减少垫圈表面桔皮现象，即减少垫圈在弹性试验时的裂纹源。
　　（3）　酸洗后再增加一道除氢工序。除氢是在180±10℃进行的。其作用一方面是消除因酸洗而溶入垫圈的氢，防止形成氢脆，另一方面起到分级时效的初级时效的作用［1］，为高温时效奠定基础。
　　（4）　降低时效温度。将企业标准中规定的时效工艺改为：在真空炉中270±10℃加热2h。在该温度下时效，正好符合文献1介绍的分级时效的第二段时效工艺。
　　经改进工艺后的垫圈，抽取5％进行弹性试验时全部合格，未出现一例微裂纹，且高度均在0.80～1.60mm之间。

作者单位：陕西秦岭电气公司（陕西兴平　713107）

考文献
1　高后秀等.铍青铜（QBe2）合金时效新工艺的研究.金属热处理，1985（3）：3～9
2　中航空材料手册编辑委员会编.中国航空材料手册.第4分册.北京：中国标准出版社，1989年9月
3　中国机械工程学会热处理专业学会编.热处理手册.第一卷.北京：机械工业出版社，1992年10月
4　万嘉礼主编.机电工程金属材料手册.上海：上海科学技术出版社，1991年5月