铜合金弹簧材料的热处理

锡青铜的热处理

锡青铜不能经热处理强化，而要通过冷却变形来提高强度和弹性性能，主要方式如下

(1)完全退火

用于中间软化工序，以保证后续工序大变形量加工的塑性变形性能

(2)不完全退火

用于弹性元件成形前得到与后续工序成形相一致的塑性，以保证后续工序一定的成形变形量，并使弹簧达到使用性能

(3)稳定退火

用于弹簧成形后的最终热处理，以消除冷加工应力，稳定弹簧的外形尺寸及弹性性能

表1列出了锡青铜弹簧材料的退火规范

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　锡青铜弹簧材料的退火规范

材料牌号

完全退火

不完全退火^①

稳定退火

温度/℃

时间/h

温度/℃

时间/h

温度/℃

时间/h

QSn4-0.3

500~650

1~2

350~450

1~2

150~280

1~3

QSn4-3

500~600

1~2

350~450

1~2

150~260

1~3

QSn6.5-0.4

500~630

1~2

320~430

1~2

150~280

1~3

QSn6.5-0.4

550~620

1~2

360~420

1~2

200~300

1~3

①不完全退火的规范可以根据弹簧后续成形的变形量来进行调整。

铍青铜的热处理

铍青铜的热处理可以分成退火处理、固溶处理和固溶处理以后的时效处理

退火处理分类如下

(1)中间软化退火

可以用来做加工中间的软化工序

(2)消除应力退火

用于消除机械加工和校正时产生的加工应力

(3)稳定化退火

用于消除精密弹簧和校正时所产生的加工应力，稳定外形尺寸

表2列出了铍青铜弹簧材料的退火规范

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　铍青铜弹簧材料的退火规范

材料牌号

中间化退火

消除应力回火

稳定化回火(时效处理)

温度/℃

时间/h

温度/℃

时间/h

温度/℃

时间/h

QBe1.7

540~570

2~4

200~260

1~2

110~130

4~6

QBe1.9

540~570

2~4

200~260

1~2

110~130

4~6

QBe2

540~570

2~4

200~260

1~2

110~130

4~6

QBe2.15

540~570

2~4

200~260

1~2

110~130

4~6

表3列出了铍青铜弹簧材料的固溶处理和时效处理的规范

表3　　　　　　　　　　　　　铍青铜弹簧材料的固溶处理和时效处理的规范

牌号

固溶处理

处理目的及使用范围

时效处理

温度/℃

厚度/时间

温度/℃

时间/h

QBe1.7

800±10

0.1~1.0mm/5~9min

晶粒易长大，适合于较厚、直径比较粗的材料

板、带、丝

315±5

直径5~30

320±5

Y态：1~2

QBe1.9

780±10

1.0~5.0mm/12~30min

综合性能好，用于软化处理和时效前的组织准备

Y2态：2

QBe02.0

QBe2.15

760±10

5.0~10mm/25~30min

获得细小的晶粒组织，有利于提高弹簧的疲劳强度

C态：2~3

注：固溶处理的保温时间对材料的晶粒度和沉淀硬化后的性能影响很大，应该按材料的直径的厚度并通过试验来确定。时效处理保温时间结束后可以在空气中冷却。

硅青铜线的热处理

硅青铜是一种Cu-Si-Mn三元合金，有较好的强度、硬度、弹性、塑性和耐磨性，它的冷热加工性能也比较好。它不能热处理强化，只能在退火和加工硬化状态下使用。弹簧成形后只需要进行200~280℃消应力回火处理