铍青铜制备工艺的制作方法

本发明涉及铍铜合金，具体涉及铍青铜制备工艺。

背景技术：

1、铍青铜(又称铍铜)合金为典型的时效析出强化型铜合金，在航空航天级高端领域应用广泛，如作为电连插件的首选材料，该应用环境要求其兼具优良的电学性能、力学性能。

2、目前，国内外开发的铍青铜多集中在be含量1.6-2.0wt.％的高强铍青铜，强度硬度高，但导电性差，导电率≤30％iacs，不能满足上述应用要求。近年来由于环保理念的增加，而be元素及其氧化物因具备有毒，易污染环境的特征，对此市面上出现低铍青铜合金，存在问题如：降低be含量会导致强度大幅下降，而导电导热性能显著提高，强度的降低同样不能满足上述的应用需求。

3、因此，在最大限度降低be含量以满足基本力学性能的前提下，如何开发出具有更高导电导的新型低铍高导铍青铜合金为目前的研发热点，如申请公布号为cn107805733a的中国发明专利申请公开了一种多元高导铍青铜合金，其通过工艺与组分的优化制备低铍青铜合金，缺点在于，其牺牲了强度等力学性能，换来了导电率的提升，难以满足性能需求，需改进。

技术实现思路

1、为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：

2、本申请文件公开铍青铜制备工艺，包括以下步骤：

3、第一、在低铍青铜合金液浇铸凝固过程中以超声波处理；

4、第二、在真空固溶处理后进行冷变形加工，变形量在50-70％，固溶温度840-875℃且在固溶后在空中停留时间≤6s，以660-720℃/s的冷却速度降温；

5、第三、对冷变形加工后的物料进行时效处理，其中先进行160-190℃，保温时间的40-60min的低温时效处理，之后进行300-360℃，保温时间30-50min的高温时效处理。

6、本方案在铍铜的制备中引入超声处理，在浇铸凝固过程中以超声波处理，通过空化效应等促使等轴晶增加，凝固组织明显细化，宏观、微观的偏析改善，溶体组织的改善为其在高温固溶处理打下基础，在共晶温度左右使铍充分溶解，快速降温避免其析出，大变形量的冷加工处理促使合金内形成空位及位错，冷变形与高低温的分级时效处理配合促使第二相析出速度加快、析出增加，则制备的低铍铜合金在强度、导电方面取得大的突破。

7、进一步，在第一步骤中，在铸锭模底部及侧壁引入600-700w、30-35khz的超声波进行处理。双向超声处理有助进一步改善凝固组织形貌。

8、进一步，以发出超声波的工具头抵接铸锭模侧壁或底壁，通过侧壁或底壁传导超声波，有助减轻金属溶体的剧烈震荡，提升溶体质量。

9、进一步，在第二步骤中真空固溶处理的时间为0.5-2h。

10、进一步，以质量计，低铍青铜合金液的组分如下：0.5-0.6％的铍、0.15-0.3％的钴、0.5-0.6％的钛、0.1-0.15％的锡、0.05-0.10％的铌，余量为铜及不可避免的杂质。本方案优化了低铍青铜合金的组分，低含量的铍与低含量的钴、钛、锡、铌等配合，配合上述工艺使合金在强度、导电上表现优异。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果：

12、1、本发明引入超声波处理工艺并针对性搭配固溶、冷加工、时效处理等工艺，相配合下制备的合金在强度、导电上表现优异，适合推广应用。

技术特征：

1.铍青铜制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的铍青铜制备工艺，其特征在于：在第一步骤中，在铸锭模底部及侧壁引入600-700w、30-35khz的超声波进行处理。

3.如权利要求2所述的铍青铜制备工艺，其特征在于：以发出超声波的工具头抵接铸锭模侧壁或底壁。

4.如权利要求1所述的铍青铜制备工艺，其特征在于：在第二步骤中真空固溶处理的时间为0.5-2h。

5.如权利要求1所述的铍青铜制备工艺，其特征在于：以质量计，低铍青铜合金液的组分如下：0.5-0.6％的铍、0.15-0.3％的钴、0.5-0.6％的钛、0.1-0.15％的锡、0.05-0.10％的铌，余量为铜及不可避免的杂质。

技术总结
本发明公开了铍青铜制备工艺，包括以下步骤：第一、在低铍青铜合金液浇铸凝固过程中以超声波处理；第二、在真空固溶处理后进行冷变形加工；第三、对冷变形加工后的物料进行时效处理，包括低温时效处理，高温时效处理，本方案制备的低铍铜合金在强度、导电方面取得大的突破。

技术研发人员：冯斌,杨东超,张毅,黄敏,贺官兵
受保护的技术使用者：宁波兴敖达金属新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13