鈹青銅彈性元件熱處理工藝及技術(shù)要求

文 / 輕工業(yè)鐘表研究所 侯國平 閔祖棠

鈹青銅彈性元件熱處理工藝及技術(shù)要求

文 / 輕工業(yè)鐘表研究所 侯國平 閔祖棠

鈹青銅用于高性能彈性元件，廣泛應(yīng)用在儀器儀表和軍工產(chǎn)品領(lǐng)域。某型號引信產(chǎn)品中的觸點簧零件就是實現(xiàn)點火功能的重要件，采用鈹青銅QBe2。它必須有高的彈性，在產(chǎn)品工作行程狀態(tài)下，不發(fā)生塑性變形；滿足苛刻的環(huán)境試驗條件 抗振動、抗沖擊；以及低接觸電阻，具有良好的導電性能等等。因此必須對觸點簧明確技術(shù)要求，即量化的硬度值，并通過熱處理工藝達到技術(shù)要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程全控制。

本文通過故障實例、機理分析、工藝試驗和性能測試，確定了鈹青銅觸點簧的最佳熱處理工藝及相應(yīng)技術(shù)要求。

鈹青銅 觸點簧 工藝 硬度

故障實例和故障定位

2017年6月某型號引信產(chǎn)品實彈打靶時，出現(xiàn)多發(fā)啞彈，經(jīng)過詳盡的故障樹分析，確認該批產(chǎn)品的故障問題定位是觸點簧（圖1）零件硬度偏低、彈性小。

圖1：觸點簧零件QBe2，厚度0.15mm

1. 對多批次該產(chǎn)品的觸點零件測試硬度 結(jié)果見表1.1

表1.1 ： 不同批次觸點簧零件硬度測試值

從測試數(shù)據(jù)可見，未出現(xiàn)故障的2015、2013批次產(chǎn)品觸點簧硬度全部在HV300以上，而出現(xiàn)故障的2017年批次產(chǎn)品的觸點簧硬度有的出現(xiàn)在HV300以下。

2. 觸點簧接觸壓力測試 結(jié)果見表1.2

表1.2：不同批次觸點簧零件接觸壓力測試值

從測試數(shù)據(jù)可見，未出現(xiàn)故障的2015批次觸點簧一端位移0.5mm接觸壓力高，而出現(xiàn)故障的2017年批次產(chǎn)品的觸點簧一端位移1mm接觸壓力低，前者比后者高近4.4倍。

3. 接觸電阻測試 結(jié)果見表1.3和表1.4

表1.3：2017年批次產(chǎn)品沖擊試驗前后接觸電阻測試

表1.4：2017年批次產(chǎn)品振動試驗前后接觸電阻測試

從測試數(shù)據(jù)可見，2017年批次產(chǎn)品經(jīng)沖擊試驗和振動試驗后，出現(xiàn)接電片與觸點簧斷開的現(xiàn)象。這是因為觸點簧硬度低，在沖擊或振動試驗中額外受力發(fā)生塑性變形，脫離原與接電片的搭接狀態(tài)。這將使引信觸發(fā)電路斷開，雷管加不上電，造成熄火啞彈。

4. 產(chǎn)品圖紙無明確技術(shù)要求

再追索到該產(chǎn)品圖紙，觸點簧零件圖顯示：原材料QBe2；技術(shù)要求：時效彈性處理。未明確硬度要求量化范圍。造成零件生產(chǎn)和檢驗過程不能監(jiān)控，因此無零件檢驗合格入庫記錄。

固溶處理是軟化鈹青銅，處理后HV100左右，可進行加工成型。

機理分析——鈹青銅狀態(tài)、處理工藝對性能影響

1. 鈹青銅有各種不同狀態(tài)

·冷加工狀態(tài)（Y）——QBe2Y

一般指供貨狀態(tài)，是冷拉或冷軋狀態(tài)，根據(jù)冷變形情況可分為半硬（Y／2） 和（Y）等。即其硬度與冷變形量有關(guān)。

通過問卷調(diào)查可得到客戶對銀行的滿意程度。隨機發(fā)放調(diào)查問卷800份，共收回有效問卷763份，其中男女比例分別為46%和54%；年齡段分布為18～25歲占28%，26～35歲占31%，36～45歲占27%，46～60歲占10%，60歲以上占4%，說明該行客戶年輕人占比較大；年收入水平3萬元以下占29%，3～5萬元占30%，5～8萬元占27%，8～12萬元占9%，12萬元以上占5%，基本上符合安徽地區(qū)現(xiàn)狀。具體結(jié)果如表2所示。

·固溶溫度對鈹青銅硬度的影響 見圖2.1

面對國際炒家的層層攻勢，香港政府在關(guān)鍵時刻決定出手救市。1998年8月14日，曾蔭權(quán)、任志剛、許仕仁召開新聞發(fā)布會，宣布了政府同時進入股市和期市的消息。在股票、期指渠道上全面迎擊炒家，尤其是要托住股市，絕不能讓炒家在看跌的期指上撈錢。

鈹是鈹青銅中主要的強化元素，將鈹青銅加熱到780～810℃，使鈹元素全部溶入銅的 α 固溶體，再通過快冷，使其來不及轉(zhuǎn)變，保留過飽和固溶狀態(tài)到室溫。達到軟化目的，硬度值最低，便于加工成型。

·時效狀態(tài)(S)

時效即回火狀態(tài)，通過300～320℃回火，使過飽和α- 固溶體中，析出彌散分布的γ相，實現(xiàn)強化的過程，硬度升高。

（1）固溶時效(CS)——QBe2CS

即鈹表銅固溶后經(jīng)過時效強化，其硬度提高，其硬度高低與固溶工藝有關(guān)。

對價格因素進行敏感性分析，假設(shè)2中藥物的價格均在目前的基礎(chǔ)上下調(diào)10%，ALT復常率、HBV‐DNA轉(zhuǎn)陰率及HBeAg轉(zhuǎn)陰率的成本‐效果分析與表4基本一致，見表5。

時效時間應(yīng)保溫90分鐘以上。時效溫度在320～330℃時，彈性模量最高。

即鈹青銅冷加工硬化后，經(jīng)過時效強化，比如鈹青銅觸點簧零件形狀簡單(片狀或棒狀)，不需經(jīng)過固溶軟化后成型加工，可以直接時效強化，這種狀態(tài)硬度最高。

尹成杰則強調(diào)，“我們要以鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略為指導，圍繞‘五個振興，三個全面’進行改革創(chuàng)新，勇于探索，建立現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)體系，為鄉(xiāng)村的全面振興提供有力的服務(wù)支撐。”

基于遼西土壤水分特性及地下水動態(tài)變化試驗探析…………………………………………………………高 翔（4.31）

對于鈹青銅零件，硬度HV是表征其力學性能的主要指標。

該平臺是面向曹妃甸港集團有限公司日常運作和管理，為企業(yè)的運營和管理提供電子辦公、信息發(fā)布、日常運作和管理、資源管理、人員交流的重要信息平臺。與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)如公司現(xiàn)有的辦公系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)的集成實現(xiàn)協(xié)同工作。該平臺在滿足現(xiàn)在管理和業(yè)務(wù)需要的前提下，還需具有一定的前瞻性、可擴展性，能夠根據(jù)公司未來戰(zhàn)略與管理要求的轉(zhuǎn)變而進行靈活調(diào)整，滿足曹妃甸港集團今后在各個系統(tǒng)集成方面的信息化管理要求。

固溶溫度不宜過高，一般采用780～800℃。超過800℃，會造成α固溶體晶粒粗大，經(jīng)時效后，硬度會有所降低。

表2.1：不同狀態(tài)鈹青銅的力學性能（參考值）

表2.1說明鈹青銅硬度與其狀態(tài)和熱處理有關(guān)，其硬度，從≤HV100到≥HV400，需根據(jù)零件不同用途確定硬度要求。

2. 鈹青銅不同熱處理工藝及性能

·固溶狀態(tài)(C)——QBe2C

綜上所述，因為觸點簧硬度偏低，所以當引信產(chǎn)品經(jīng)受沖擊和振動時，觸點簧接觸壓力太小，接觸電阻增大或斷開，觸發(fā)電路不通，雷管加不上電，導致出現(xiàn)啞彈。

盆腔子宮內(nèi)膜異位癥是一種女性婦科疾病，臨床常見，一旦患病，對女性生殖健康具有較大的影響，近年來隨著女性壓力的增大，盆腔子宮內(nèi)膜異位癥患病的幾率增加，因此引起了醫(yī)護人員以及研究學者的關(guān)注。傳統(tǒng)手術(shù)治療盆腔子宮內(nèi)膜異位癥操作困難、對患者傷害較大，患者治療后容易出現(xiàn)感染，而腹腔鏡手術(shù)治療可以克服上述困難，通過腹腔鏡手術(shù)進行治療，對患者造成的傷害較小，患者出血少，但是，腹腔鏡手術(shù)治療過程中如果操作不當患者容易產(chǎn)生感染等并發(fā)癥。因此采取一種合理的、綜合性的、有效的護理措施較為重要，在本次研究中就腹腔鏡手術(shù)治療盆腔子宮內(nèi)膜異位癥護理進展進行總結(jié)分析，現(xiàn)將內(nèi)容報道如下。

·固溶溫度對鈹青銅時效硬化的影響 見圖2.2

·不同狀態(tài)鈹青銅硬度 見表2.1

圖2.1：固溶溫度與硬度關(guān)系

圖2.2：固溶溫度與時效硬化關(guān)系

·時效溫度與硬度的關(guān)系 見圖2.3

時效溫度在310～320℃時，強化硬度最高，見表2.2。

表2.2 QBe2經(jīng)不同溫度時效后硬度測試值

·時效溫度、時間與彈性模量的關(guān)系 見圖2.4

（2）冷加工時效(CYS)——QBe2CYS

圖2.3：時效溫度與硬度關(guān)系

圖2.4：時效溫度和時間與彈性模量關(guān)系

3. 試驗分析結(jié)果

上述對鈹青銅各種狀態(tài)及熱處理工藝對性能影響的分析，通過長期生產(chǎn)實踐，可以得出以下結(jié)論：鈹青銅經(jīng)過固溶時效，不同的工藝參數(shù)會得到不同的硬度和性能。鈹青銅在HV300以下，硬度偏低，彈性不足，塑性有余。硬度在HV400以上，容易脆斷。對于形狀復雜，有90°打彎的薄壁零件，建議采用HV350±30。此外，考慮與鈹青銅零件配對使用的另一個零件材料和性能，例如表1.3和表1.4中的接電片零件是黃銅Hpb59-1，硬度偏低HV180，則可以采用HV330±30。

技術(shù)要求、工藝及驗證

4.創(chuàng)新發(fā)展“楓橋經(jīng)驗”，必須把握基層基礎(chǔ)這一關(guān)鍵?；鶎邮巧鐣募毎?，是平安建設(shè)的基礎(chǔ)。“楓橋經(jīng)驗”追本溯源，就是一個如何加強基層基礎(chǔ)的經(jīng)驗，它發(fā)端在基層，作用發(fā)揮在基層，反過來又指導基層的工作，并在基層得到堅持發(fā)展?；鶎訌妱t工作強，基礎(chǔ)實則基層穩(wěn)。近年來，紹興始終堅持基層基礎(chǔ)不動搖，不斷健全基層工作機制，不斷探索筑牢基礎(chǔ)之舉，加強以黨支部為核心的基層組織建設(shè)，緊緊依托村、社區(qū)等基層單元，組建社會服務(wù)管理中心等基礎(chǔ)平臺，健全群防群治網(wǎng)絡(luò)，達到資源、力量、信息、功能整合，實現(xiàn)各方聯(lián)動、群策群力，化解矛盾，維護穩(wěn)定，推動發(fā)展。

2. 熱處理工藝

固溶溫度790℃±2℃，加熱時間數(shù)分鐘（＜3分），水冷；

1. 產(chǎn)品觸點簧零件圖紙明確技術(shù)要求為：時效處理HV350±30。

從此，一個以中國精武體育和精武精神為核心的東亞和東南亞體育文化圈逐漸形成，并不斷向世界擴散，成為一定時期內(nèi)唯一能相對于國際奧林匹克文化有競爭力的世界性體育文化。當然，由于其在各國組織建設(shè)的松散性，也因為20世紀30年代后中國遭到日本帝國主義的侵略，最終其失去了更好的發(fā)展良機。

時效溫度300℃，保溫時間2小時，空冷。

3. 熱處理設(shè)備

時效處理應(yīng)在保護氣氛（氨分解）或真空爐中進行，避免零件氧化。爐溫儀表采用PTD數(shù)字智能儀表，控溫精度±2℃。

郝桂芹匆匆洗漱一下,就拿起遙控器,找她每日必看的韓劇了。盧一平打開文檔,準備接著炮制那個不娛他人只娛自己的小中篇了。這段時間,由于事雜心亂,這篇東西在手頭兒已經(jīng)擱置多日了。盧一平打算連開幾個夜車,一口氣把它整出來算了。整一會兒,沒整出什么名堂。盧一平覺得今晚的心緒特亂,亂得就像烏魚觸腳一樣,無法收攏。他扶著健盤,試圖著梳理一下思緒。梳一會兒,沒梳出什么名堂?？偢械叫睦镱^有股暗流,在無法按捺地往來涌動。這種涌動,不受節(jié)制,不受調(diào)理,無羈無絆,無止無歇。帶給他的,是心浮氣躁,是思緒煩亂。盧一平嘆口氣,點燃一支煙,感到今晚很難再有好的狀態(tài)了。于是,他推開鍵盤,走出書房,來到陽臺了。

4. 零件硬度檢驗

采用載荷500克以下的維氏硬度計或顯微硬度計，達到技術(shù)要求，合格入庫。

5. 驗證

鈹青銅觸點簧經(jīng)重投生產(chǎn)，達到技術(shù)要求后，重新裝機。產(chǎn)品通過環(huán)境試驗——沖擊試驗、飛行振動試驗和實彈試驗，并通過歸零評審和軍方驗收。

6. 舉一反三

以上對鈹青銅觸點簧技術(shù)要求和熱處理措施，同樣可以應(yīng)用在其它鈹青銅彈性元件上。從以往長期生產(chǎn)實踐中，鈹青銅硬度太高（HV400）易發(fā)生脆斷，尤其是在零件打彎和截面變化部位。硬度太低（HV300以下），彈性不足。形狀簡單零件，可采用偏上硬度，形狀復雜或較薄較小的零件，可選用偏低硬度。

本課程的教學創(chuàng)新體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）教學過程充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、運用藍墨云班課等App學生的移動設(shè)備變成學習工具；（2）課程教學注重文化熏陶，素養(yǎng)培養(yǎng)貫穿教學過程；（3）課證融合、課賽結(jié)合，提高了學生的學習積極性，有效提高了教學效果。（4）全過程學習成效評價，通過云班課記錄的學生學習行為實現(xiàn)對學生的過程性考核，完善的激勵與評價體系促使學生在移動設(shè)備端的自主學習，激發(fā)了學生的自主學習興趣。

結(jié)論

1. 鈹青銅觸點簧技術(shù)要求，明確時效處理HV350±30，合理可靠，措施有效，故障歸零.

2. 該量化的技術(shù)要求同樣可擴展應(yīng)用于其它鈹青銅彈性元件。

［1］ 《有色金屬工程大典》，中國材料工程大典第四卷，化學工業(yè)出版社，2006年1月。

［2］ 郭寶蓮，《手表零件材料及熱處理》，輕工業(yè)出版社，1982年12月。