ベリリウムブロンズの熱処理の簡単な分析

ベリリウム青銅は非常に多用途な析出硬化合金です。固溶化および時効処理の後、強度は1250〜1500MPa（1250〜1500kg）に達します。熱処理特性としては、固溶体処理後の可塑性が良好で、冷間加工による変形が可能です。しかし時効処理を施すと優れた弾性限界を持ち、硬度や強度も向上します。

(1) ベリリウムブロンズの固溶化処理

一般的に溶体化処理の加熱温度は780～820℃です。弾性部品として使用される材料は、主に粗大粒子が強度に影響を与えるのを防ぐために、760〜780℃が使用されます。溶体化処理炉の温度均一性は±5℃以内に厳密に管理する必要があります。保持時間は通常 1 時間/25mm として計算できます。ベリリウムブロンズを大気中または酸化性雰囲気中で固溶化加熱処理すると、表面に酸化皮膜が形成されます。時効強化後の機械的特性にはほとんど影響しませんが、冷間加工時の工具金型の寿命に影響を与えます。酸化を避けるために、明るい熱処理効果を得るために、真空炉またはアンモニア分解、不活性ガス、還元性雰囲気（水素、一酸化炭素など）で加熱する必要があります。また、転写時間（焼き入れ時）をできるだけ短くしないと、時効後の機械的性質に影響を与えますのでご注意ください。薄い材料は 3 秒を超えてはならず、一般的な部品は 5 秒を超えてはなりません。急冷媒体には通常水を使用します（加熱は必要ありません）。もちろん、複雑な形状の部品にもオイルを使用して変形を防ぐことも可能です。

(2) ベリリウム青銅の時効処理

ベリリウム青銅の時効温度は Be 含有量に関係します。Be 含有量が 2.1% 未満の合金はすべて時効処理する必要があります。Be が 1.7% を超える合金の場合、最適時効温度は 300 ～ 330°C、保持時間は 1 ～ 3 時間です (部品の形状と厚さによって異なります)。Be が 0.5% 未満の高導電性電極合金の場合、融点が上昇するため、最適な時効温度は 450 ～ 480°C で、保持時間は 1 ～ 3 時間です。近年では、高温で短期間のエージングを行った後、低温で長期間の絶縁エージングを行う、二段階エージングや多段階エージングも開発されています。これの利点は、パフォーマンスが向上すると同時に変形が軽減されることです。時効後のベリリウム青銅の寸法精度を向上させるために、治具を使用して時効処理を行ったり、場合によっては 2 段階の時効処理を行ったりすることもあります。

(3) ベリリウム青銅の応力除去処理

ベリリウム青銅の歪取り焼鈍温度は150～200℃、保持時間は1～1.5時間です。金属の切削、矯正、冷間成形などで発生する残留応力を除去し、長期使用時の部品の形状や寸法精度を安定させることができます。

一般的に使用されるベリリウムブロンズ/ベリリウム銅グレード

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