鈹青銅彈簧線

中文名：鈹青銅，同義詞鈹銅（以鈹為主要合金元素的銅合金）一般指鈹青銅。

鈹青銅的常用牌號及其特性：

QBe2：這是高強(qiáng)度鈹青銅的一種，含有1.7-2.0%的鈹，具有良好的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，常用于需要高強(qiáng)度和耐磨性

QBe2.5：含有2.0-2.5%的鈹，具有較高的強(qiáng)度和硬度，適用于需要高強(qiáng)度和高耐磨性

QBe1.7：含有1.7%的鈹，經(jīng)過淬火時效處理后，強(qiáng)度可達(dá)1250-1500MPa，適用于需要高強(qiáng)度

QBe1.9：含有1.9%的鈹，經(jīng)過淬火時效處理后，強(qiáng)度和硬度較高，適用于需要高強(qiáng)度和高耐磨性

國際上常用的鈹青銅牌號及其特性：

C17000：高導(dǎo)電鈹青銅，適用于需要高導(dǎo)電性

C17200：高強(qiáng)度鈹青銅，經(jīng)過淬火時效處理后，強(qiáng)度可達(dá)1250-1500MPa，適用于需要高強(qiáng)度

C17500：高導(dǎo)電鈹青銅，適用于需要高導(dǎo)電性和一定強(qiáng)度的

不同牌號鈹青銅的應(yīng)用領(lǐng)域：

QBe2、QBe2.5、QBe1.7、QBe1.9：常用于重要的彈性元件、耐磨部件和防爆工具

C17200：適用于注塑模具、高壓吹塑模、熱流道噴嘴、電極及沖頭材料、無磁工具、高導(dǎo)熱軸承

外文名：beryllium bronze

用 途：建筑裝飾，市政工程、公路護(hù)欄、賓館設(shè)施、商場、玻璃扶手、公共設(shè)施等場所。

鈹青銅是以鈹作為主要合金組元的一種無錫青銅。含有1.7～2.5%鈹及少量鎳、鉻、鈦等元素，經(jīng)過淬火時效處理后，強(qiáng)度極限可達(dá)1250～1500MPa，接近中等強(qiáng)度鋼的水平。在淬火狀態(tài)下塑性很好，可以加工成各種半成品。鈹青銅具有很高的硬度、彈性極限、疲勞極限和耐磨性，還具有良好的耐蝕性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，受沖擊時不產(chǎn)生火花，廣泛用作重要的彈性元件、耐磨零件和防爆工具等。常用牌號有QBe2、QBe2.5、QBe1.7、QBe1.9等。

鈹青銅是以鈹為主要添加元素的青銅。鈹青銅的鈹含量為0.2%～2%，再加入少量的（0.2%～2.0%）鈷或鎳第三組元。該合金可熱處理強(qiáng)化。是理想的高導(dǎo)、高強(qiáng)彈性材料。鈹青銅無磁、抗火花、耐磨損、耐腐蝕、抗疲勞和抗應(yīng)力松弛。并且易于鑄造和壓力加工成形。鈹青銅鑄件的典型用途是用作塑料或玻璃的鑄模、電阻焊電極、石油開采用防爆工具、海底電纜防護(hù)罩等。鈹青銅加工材的典型用途是用作電子器件中的載流簧片、接插件、觸點(diǎn)、緊固彈簧、板簧和螺旋簧、膜盒、波紋管及引線框架等。

鈹青銅分為兩大類。依合金成分而分，鈹含量為0.2%～0.6%的是高導(dǎo)（電、熱）鈹青銅；鈹含量為1.6%～2.0%的是高強(qiáng)鈹青銅。依制造成形工藝，又可分為鑄造鈹青銅和變形鈹青銅。國際上通用的鈹青銅合金牌號以C為首。變形鈹青銅有C17000、C17200（高強(qiáng)鈹青銅）和C17500（高導(dǎo)鈹青銅）兩大類。與之相對應(yīng)的鑄造鈹青銅則有C82000、C82200（高導(dǎo)鑄造鈹銅）和C82400，C82500，C82600，C82800（高強(qiáng)耐磨鑄造鈹銅）。世界上最大的鈹銅合金生產(chǎn)廠家為美國的Brush Wellman公司，其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)，具有一定的權(quán)威性。中國生產(chǎn)鈹青銅的歷史幾乎與前蘇聯(lián)、美國等國同步，但列入國家標(biāo)準(zhǔn)的牌號只有高強(qiáng)度鈹青銅QBe1.9、QBe2.0、QBe1.7。其他高導(dǎo)鈹青銅或鑄造鈹青銅，根據(jù)石油工業(yè)和國防工業(yè)發(fā)展的需求已投入規(guī)模生產(chǎn)。

性能

鈹青銅具有良好的綜合性能。其力學(xué)性能，即強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐疲勞性居銅合金之首。其導(dǎo)電、導(dǎo)熱、無磁、抗火花等性能其他銅材無法與之相比。在固溶軟態(tài)下鈹青銅的強(qiáng)度與導(dǎo)電性均處于最低值，加工硬化以后，強(qiáng)度有所提高，但電導(dǎo)率仍是最低值。經(jīng)時效熱處理后，其強(qiáng)度及電導(dǎo)率明顯上升。

鈹青銅的機(jī)加工性能，焊接性能，拋光性能與一般的高銅合金相似。為改善該合金的機(jī)加工性能，以適應(yīng)精密零件的精度要求，各國開發(fā)了一種含鉛0.2%～0.6%的高強(qiáng)鈹青銅（C17300），其各項(xiàng)性能等同于C17200，但合金的切削系數(shù)由原來的20%提高到60%（易切削黃銅為100%）。

工藝處理

鈹青銅是典型的時效析出強(qiáng)化型合金。高強(qiáng)鈹青銅的典型熱處理工藝是，在760～830℃溫度保溫適當(dāng)時間（每25mm厚的板材至少保溫60min），使溶質(zhì)原子鈹充分固溶于銅母體中，形成面心立方晶格的α相過飽和固溶體。隨后，在320～340℃溫度下保溫2～3h，完成脫溶析出過程，形成γ′相（CuBe2亞穩(wěn)定相）。該相與母體共格造成應(yīng)力場而強(qiáng)化了基體。高導(dǎo)鈹青銅典型的熱處理工藝是，在900～950℃的高溫下保溫一段時間，完成固溶過程，繼之在450～480℃下保溫2～4h，實(shí)現(xiàn)脫溶析出過程。由于合金中添加較多的鈷或鎳，其彌散強(qiáng)化質(zhì)點(diǎn)多為鈷或鎳與鈹形成的金屬間化合物。為進(jìn)一步提高合金的強(qiáng)度，往往在固溶熱處理之后和時效熱處理之前，對合金施行一定程度的冷加工，旨在實(shí)現(xiàn)冷作硬化和時效硬化的綜合強(qiáng)化效果。其冷加工度一般不超過37%。固溶熱處理一般應(yīng)由合金生產(chǎn)廠進(jìn)行。用戶將經(jīng)過固溶熱處理及冷軋的帶材沖制成零件后，自行時效熱處理，以獲得高強(qiáng)度的彈簧元件。近年來，美國又開發(fā)了由鈹銅生產(chǎn)廠家完成時效熱處理的帶材，客戶可直接將其沖制成零件使用。鈹青銅經(jīng)各種工藝處理后，歐美對于合金狀態(tài)的字母表示是：A表示固溶退火態(tài)（annealed），合金處于最軟狀態(tài)，易于沖壓加工成形，有待于下一步的冷加工或直接時效強(qiáng)化處理。H表示加工硬化態(tài)（hard），以冷軋板材為例，37%的冷加工度為全硬態(tài)（H）、21%的冷加工度為半硬態(tài)（1/2H）、11%的冷加工度為1/4硬態(tài)（1/4H），用戶可根據(jù)所要沖制零件形狀的難易程度而選擇適宜的軟硬狀態(tài)。T表示已經(jīng)時效強(qiáng)化熱處理狀態(tài)（heat treatment）。如采用形變與時效綜合強(qiáng)化的工藝則其狀態(tài)以HT表示。 [1]

安全防護(hù)

鈹青銅合金中所含的鈹，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%，但原子百分?jǐn)?shù)達(dá)9.0122%。在熔煉、鑄造、熱處理、焊接、切削機(jī)加工等高溫操作時，會形成氧化鈹（BeO）。大部分氧化鈹會牢固地附著在原工件表面，但在激烈運(yùn)動如切削加工、拋光、焊接等操作中，細(xì)微顆粒（小于10μm）的粉塵會懸浮于空氣中，操作工人若吸入過量，會導(dǎo)致“鈹肺”職業(yè)病。因此，上述工作環(huán)境必須有完善的定向排風(fēng)裝置。切削加工、拋光等工序必須在有冷卻液的濕潤狀態(tài)下進(jìn)行。美國職業(yè)安全與衛(wèi)生管理局（OSHA）就此規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為：對鈹制品操作車間及其周圍環(huán)境實(shí)行定期的空氣取樣，對于每日工作8h的工人，其工作環(huán)境的鈹含量不得超過2μg/m3。為減少鈹銅帶來的污染，中國和日本等近年來開發(fā)了鈦及彈性與之相近，在一些工作場合，可作為鈹青銅的良好代用材料。 [2]

簡介

鈹銅線彈簧線

鈹銅線基本介紹

鈹銅線是一種由銅和少量的鈹元素組成的合金材料。通常情況下，鈹元素的含量在0.6%至1.8%之間。以下是對鈹銅線的基本介紹：

一、主要特點(diǎn)

優(yōu)良的導(dǎo)電性能：鈹銅線的導(dǎo)電性能優(yōu)異，電阻率較低，導(dǎo)電效率高，能夠有效傳輸電流并減少能量損失。

高強(qiáng)度和硬度：與純銅相比，鈹銅線具有更高的強(qiáng)度和硬度，能夠承受較大的拉力而不易變形或斷裂。

良好的耐腐蝕性：鈹銅線能夠在惡劣環(huán)境下長時間使用而不受損害，具有很高的耐腐蝕性。

良好的加工性能：鈹銅線可以焊接和釬焊，便于在工程中進(jìn)行連接和固定。

二、制備方法

鈹銅線的制備方法主要包括熔煉法和擠壓法。熔煉法是將銅和適量的鈹元素混合后熔煉，然后通過拉拔和擠壓成型成為細(xì)線。擠壓法則是將銅和鈹?shù)幕旌戏勰┩ㄟ^擠壓成型制成線材。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

鈹銅線因其良好的導(dǎo)電性能、高強(qiáng)度、耐腐蝕性能而得到廣泛應(yīng)用。它主要用于電氣工程中的電氣連接、電子設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)線、通信行業(yè)中的傳輸線路等。此外，鈹銅線還廣泛應(yīng)用于電力、電信、航空航天、汽車制造、工業(yè)自動化、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

綜上所述，鈹銅線是一種優(yōu)質(zhì)的合金材料，具有多種優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

鈹銅線性能特點(diǎn)

鈹銅線的性能特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：

1. 優(yōu)良的導(dǎo)電性能

鈹銅線的導(dǎo)電性能優(yōu)異，電阻率較低，導(dǎo)電效率高。鈹元素的添加進(jìn)一步提高了銅的導(dǎo)電性能，使得鈹銅線在電力傳輸和通信領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

2. 良好的耐腐蝕性

鈹銅線具有很高的耐腐蝕性，能夠在惡劣環(huán)境下長時間使用而不受損害。這種耐腐蝕性使得鈹銅線在礦山、煉油廠等需要使用沖擊不生火花工具的場合具有顯著優(yōu)勢。

3. 高強(qiáng)度和硬度

鈹銅線具有高強(qiáng)度和硬度，能夠承受較大的拉力而不易變形或斷裂。這一特性使其適用于制造各種需要承受較大壓力或摩擦力的部件，如模具、耐磨件等。

4. 良好的加工性能

鈹銅線具有良好的加工性能，包括拋光性、抗粘著性以及機(jī)械加工性。這些特性使得鈹銅線在制造過程中更加靈活，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜形狀的設(shè)計和加工需求。

5. 優(yōu)異的導(dǎo)熱性能

鈹銅線還具有良好的導(dǎo)熱性能，可迅速傳導(dǎo)熱量，有效降低溫度，防止過熱損壞。這一特性使其在需要散熱的場合中廣為使用，如作為水電連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)套等。

鈹銅線應(yīng)用領(lǐng)域

鈹銅線在多個領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。具體來說：

電力傳輸：由于鈹銅線具有良好的導(dǎo)電性能和高強(qiáng)度，常被用于電力傳輸中，如制作輸電線路、變壓器繞組和發(fā)電機(jī)繞組等，在電力系統(tǒng)中承載和傳輸電能。

通信領(lǐng)域：鈹銅線在通信領(lǐng)域中起著重要作用，常用于制作通信電纜、光纖接入網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的導(dǎo)線，確保信號的傳輸和接收質(zhì)量。

電氣設(shè)備制造：鈹銅線常用于制造電機(jī)、變壓器、繼電器和電氣連接器等，其良好的導(dǎo)電性能和強(qiáng)度能夠確保設(shè)備的高效運(yùn)形。

電子電氣行業(yè)：鈹銅線因其良好的導(dǎo)電性和彈性，經(jīng)常用于制造彈簧接觸片、電連接器、開關(guān)零件等。

精密儀器與傳感設(shè)備：鈹銅線常用于膜片、膜盒和波紋管等零件，這些零件需要具有良好的彈性和耐疲勞性，以應(yīng)對頻繁的機(jī)械變形。

航空航天與國防領(lǐng)域：在航空航天領(lǐng)域，鈹銅線用于制造需要承受高溫和腐蝕的組件，如密封環(huán)、精密軸承及天線元件等。

汽車制造：鈹銅線在汽車制造中也有廣泛應(yīng)用，如用于汽車節(jié)氣門位置、報警、油位、安全氣囊、車輪位置等傳感器端子，以及發(fā)動機(jī)艙中的電源接線器、同軸連接器、信號連接器等。

此外，鈹銅線還被用于制造電動工具、家電設(shè)備、汽車線束等，以及作為微電機(jī)電刷、手機(jī)、電池等產(chǎn)品上的重要材料。

鈹銅線使用問題與解決方案

鈹銅線使用問題及解決方案主要包括以下幾點(diǎn)：

一、裝卸和搬運(yùn)時的安全問題

問題：大尺寸或重量較大的鈹銅制品在裝卸和搬運(yùn)時可能存在安全隱患。

解決方案：應(yīng)使用吊裝設(shè)備或其他合適的工具進(jìn)行搬運(yùn)或安裝，避免將材料放在鉤子、尖銳或硬物上面進(jìn)行搬運(yùn)或掛載，以免對材料造成損壞。

二、污染和有害物質(zhì)接觸問題

問題：鈹銅易受化學(xué)物質(zhì)的污染、氧化以及腐蝕。

解決方案：在加工、存儲和使用過程中，應(yīng)盡可能避免接觸酸、堿、鹽等化學(xué)品，保持加工和存儲環(huán)境的清潔。

三、加工過程中的溫度和潤滑條件問題

問題：鈹銅在加工過程中可能產(chǎn)生嚴(yán)重的熱傳導(dǎo)和磨損問題。

解決方案：選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ê凸に噮?shù)，避免過度加工和過度熱制造。同時，注意能量、速度、潤滑等各方面的控制，以保證最佳加工效果。

四、氧化缺陷問題

問題：鈹銅在熱處理后，尤其是固溶處理后，表面可能出現(xiàn)色彩不均、程度不同的花紋大葉花斑等氧化缺陷。

解決方案：確保處理前零件清洗干凈，無油污汗?jié)n等污物；保護(hù)介質(zhì)應(yīng)凈化、干燥、去除雜質(zhì)后使用；固溶處理轉(zhuǎn)移入水應(yīng)快速，要求在5s內(nèi)完成，以防止氧化。

五、硬度缺陷問題

問題：鈹銅固溶處理后硬度可能大于技術(shù)要求，或時效后硬度過高或過低及強(qiáng)化不良等。

解決方案：針對硬度過高的情況，可以通過調(diào)整熱處理工藝參數(shù)、優(yōu)化保護(hù)介質(zhì)和轉(zhuǎn)移時間等方法進(jìn)行補(bǔ)救。

綜上所述，鈹銅線的使用問題主要涉及安全、污染、加工條件、氧化和硬度等方面。通過采取相應(yīng)的解決方案，可以有效解決這些問題，確保鈹銅線的正常使用和性能發(fā)揮。