CN101818282A - 一种铍青铜合金及管材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了提供一种铍青合金及制备的管材，铍青铜合金质量百分比组成为：铍2.05～2.10％；钛0.10～0.25％；镍0.2～0.3％；钴0.1～0.15％；铁0.15～0.2％；其余为铜。本发明铍青铜合金及管材管选用合适的原料配方，在同等的熔炼、加工工艺下，得到的铜管的柔韧性等指标要优于现有技术。

Description

一种铍青铜合金及管材
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种铍青铜管组分的改进。
背景技术
铍青铜是一种含铍铜基合金(Be0.2～2.75％wt％)，在所有的铍合金中是用途最广的一种，其用量在当今世界已超过铍消费总量的70％。铍青铜是沉淀硬化型合金，固溶时效处理后具有很高强度、硬度、弹性极限和疲劳极限，弹性滞后小，铍青铜合金强度、延伸率均无变化。
为了进一步改善铍青铜的机械或加工性能，人们不断的对铍青铜的组分进行改进，例如中国发明专利200710157234.7中公开了一种无铅易切削铍青铜，可以保持含铅铍青铜的优良性能，并且无铅易切削，各组分按重量百分比为：铍为1.8～2.0％，镍为0.2～0.5％，铋为0.1～1.1％，钙为0.1～1.1％，其余为铜。
但铍青铜尤其是铍青铜管在加工和使用时需要有良好的延展性，尽管现有技术中采用退火工艺可以在一定程度上改善铍青铜管的柔韧性，但仍有必要通过改善铍青铜组分，得到柔韧性更佳的材料。
发明内容
本发明提供一种柔韧性好，便于加工的铍青铜合金以及制成的管材。
一种铍青铜合金，其质量百分比组成为：
铍    2.05～2.10％
钛    0.10～0.25％
镍    0.2～0.3％
钴    0.1～0.15％
铁    0.15～0.2％
其余为铜。
在原料中一般允许正常含量的杂质，但为了保证最终产品的性能，杂质质量百分比要求不超过0.4％。
作为优选，本发明铍青铜合金的质量百分比组成为：
铍    2.05～2.08％
钛    0.10～0.2％
镍    0.25～0.3％
钴    0.1～0.12％
铁    0.16～0.18％
其余为铜。
作为进一步的优选，本发明铍青铜合金的质量百分比组成为：
铍    2.08％
钛    0.2％
镍    0.3％
钴    0.12％
铁    0.18％
其余为铜。
优选的技术方案中，铍青铜合金具有更好的伸长率，即延展性和柔韧性更好。
本发明还提供了一种利用所述的铍青铜合金制成的铍青铜管材。
本发明铍青铜合金的原料可以采用现有技术进行熔铸得到铍青铜合金铸锭，再进一步加工成管材，相关技术可以采用中国发明专利申请200410084660.9、200710023433.9、200710023964.8等，作为优选本发明将铍青铜合金铸锭经过冷轧、无氧退火、拉伸、去应力无氧退火后得到铍青铜管材。
本发明重点针对铍青铜合金组分的改进，在相同加工工艺条件下，比现有铍青铜具有更好的柔韧性。
本发明还提供了一种所述的铍青铜管材的加工方法，包括铍青铜合金铸锭经过冷轧、无氧退火、拉伸、去应力无氧退火后得到铍青铜管材。
铍青铜管材的加工方法中，可以都采用现有技术，但作为优选，为了改善性能，进行无氧退火时，退火时保温时间1小时，保温温度在780±5℃。若保温时间过短，温度不够，会造成挤压管材时压力过大不动。若温度过高，保温时间过长，会造成头部开裂。经过拉伸得到管材后，为了消除内应力进行的去应力无氧退火温度为200-250℃之间，保温时间在1-1.5小时之间，这样可获得稳定的形状及几何尺寸精度。
本发明铍青铜合金及管材管选用合适的原料配方，在同等的熔炼、加工工艺下，得到的铜管的柔韧性等指标要优于现有技术。
具体实施方式
实施例1铍青铜合金的制备
采用如下质量百分比组成的原料进行熔铸，得到铍青铜合金的铸锭。
铍          2.05％
钛          0.10％
镍          0.2％
钴          0.1％
铁          0.15％
其余为铜。
经检测，铍青铜合金性能指标如下：
抗拉强度    540N/mm2；
伸长率      32％；
洛氏硬度    B60；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有较好的延展性和柔韧性，便于加工。
实施例2铍青铜合金的制备
采用如下质量百分比组成的原料进行熔铸，得到铍青铜合金的铸锭。
铍          2.10％
钛          0.25％
镍          0.3％
钴          0.15％
铁          0.2％
其余为铜。
经检测，铍青铜合金性能指标如下：
抗拉强度    500N/mm2；
伸长率      35％；
洛氏硬度    B55；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有较好的延展性和柔韧性，便于加工。
实施例3铍青铜合金的制备
采用如下质量百分比组成的原料进行熔铸，得到铍青铜合金的铸锭。
铍          2.08％
钛          0.2％
镍          0.3％
钴          0.12％
铁          0.18％
其余为铜。
经检测，铍青铜合金性能指标如下：
抗拉强度    410N/mm2；
伸长率      38％；
洛氏硬度    B45；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有较好的延展性和柔韧性，便于加工。
实施例4铍青铜合金的制备
采用如下质量百分比组成的原料进行熔铸，得到铍青铜合金的铸锭。
铍          2.05％
钛          0.10％
镍          0.25％
钴          0.12％
铁          0.18％
其余为铜。
经检测，铍青铜合金性能指标如下：
抗拉强度    425N/mm2；
伸长率      36％；
洛氏硬度    B48；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有较好的延展性和柔韧性，便于加工。
实施例5铍青铜合金的制备
采用如下质量百分比组成的原料进行熔铸，得到铍青铜合金的铸锭。
铍          2.08％
钛          0.2％
镍          0.3％
钴          0.1％
铁          0.16％
其余为铜。
经检测，铍青铜合金性能指标如下：
抗拉强度    430N/mm2；
伸长率      34％；
洛氏硬度    B50；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有较好的延展性和柔韧性，便于加工。
实施例6铍青铜管材的制备
采用实施例3制备的铍青铜合金的铸锭，经过冷轧、无氧退火、拉伸、去应力无氧退火后得到φ44×3.5(mm)的管材。
进行无氧退火时，退火时保温时间1小时，保温温度在780℃去，去应力无氧退火温度为200℃，保温1小时。
实施例7铍青铜管材的制备
采用实施例4制备的铍青铜合金的铸锭，经过冷轧、无氧退火、拉伸、去应力无氧退火后得到φ44×3.5(mm)的管材。
进行无氧退火时，退火时保温时间1小时，保温温度在780℃，去应力无氧退火温度为220℃，保温时间1.5小时。
实施例8铍青铜管材的制备
采用实施例5制备的铍青铜合金的铸锭，经过冷轧、无氧退火、拉伸、去应力无氧退火后得到φ44×3.5(mm)的管材。
进行无氧退火时，退火时保温时间1小时，保温温度在780℃，去应力无氧退火温度为220℃，保温时间1小时。
对比例1
采用市售牌号QBe2的铍青铜合金进行检测，性能指标如下：
抗拉强度    570N/mm2；
伸长率      29％；
洛氏硬度    B92；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有更好的延展性和柔韧性，便于加工。
对比例2
采用如下质量百分比组成的原料进行熔铸，得到铍青铜合金的铸锭。
铍          1.85％
镍          0.5％
铁          0.16％
其余为铜。
经检测，铍青铜合金性能指标如下：
抗拉强度    585N/mm2；
伸长率      15％；
洛氏硬度    B80；
检测表明，本发明的铍青铜合金具有较好的延展性和柔韧性，便于加工。

Claims (6)

1.一种铍青铜合金，其特征在于，质量百分比组成为：
铍    2.05～2.10％
钛    0.10～0.25％
镍    0.2～0.3％
钴    0.1～0.15％
铁    0.15～0.2％
其余为铜。
2.如权利要求1所述的铍青铜合金，其特征在于，质量百分比组成为：
铍    2.05～2.08％
钛    0.10～0.2％
镍    0.25～0.3％
钴    0.1～0.12％
铁    0.16～0.18％
其余为铜。
3.一种采用权利要求1或2所述的铍青铜合金制备的管材。
4.一种铍青铜管材的加工方法，其特征在于，将采用权利要求1或2所述的铍青铜合金经过熔铸、冷轧、无氧退火、拉伸、去应力无氧退火后得到铍青铜管材。
5.如权利要求4所述的加工方法，其特征在于，无氧退火时温度780±5℃，保温时间1小时。
6.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，去应力无氧退火温度为200-250℃，保温时间1-1.5小时。
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