Wat is de warmtebehandeling van koperlegeringen?

Koper en koperlegeringen spelen als onmisbare industriële metaalmaterialen een cruciale rol op veel gebieden, zoals biofilms en maritieme producten, vanwege hun uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, uitstekende corrosieweerstand, goede verwerkingsprestaties en aanzienlijke weerstand tegen sterkte en vermoeidheid. Volgens gegevens is de toepassing van koperlegeringen in de elektrische, bouw-, transport- en andere industrieën verantwoordelijk voor meer dan 60%, wat het belang ervan aantoont.

De warmtebehandeling van koperlegeringen is een proces dat meerdere precisiestappen omvat, zoals verwarming, isolatie en koeling. Het kerndoel is het optimaliseren van de verschillende eigenschappen van koperlegeringen, zoals sterkte, hardheid, plasticiteit en corrosieweerstand.

1. Belangrijkste methoden voor warmtebehandeling

Gloeien

• Homogenisatie-gloeien: voornamelijk gebruikt in blokken en gietstukken, met als doel een uniforme verdeling van de chemische samenstelling te bereiken. Na deze behandeling kunnen de oneffenheden in de chemische samenstelling van het gietstuk worden teruggebracht tot minder dan 5%.
• Spanningsarm gloeien: elimineer effectief de resterende interne spanning die is opgebouwd tijdens vervormingsverwerking, lassen en gieten, zorg voor de maatvastheid en betrouwbare prestaties van koud vervormde of gelaste onderdelen en voorkom vervorming van het werkstuk tijdens het snijden. Spanningsarmgloeien is met name noodzakelijk voor koud vervormd messing, aluminiumbrons, siliciumbrons en andere materialen met een aanzienlijke neiging tot spanningscorrosiescheuren. De gloeitemperatuur ligt gewoonlijk tussen 230 ~ 350 ℃ en de houdtijd is ongeveer 30 ~ 60 minuten.
• Herkristallisatie-gloeien: ook bekend als verzachtend gloeien, inclusief tussengloeien, gloeien van eindproducten en knuppelgloeien. Tussentijds gloeien wordt uitgevoerd tussen twee koude walsingen. Het wordt verwarmd tot boven de herkristallisatietemperatuur en vervolgens langzaam afgekoeld nadat het is vastgehouden, wat helpt om verharding door arbeid te elimineren. Het gloeien van het eindproduct is voor materialen die koud worden gewalst tot de grootte van het eindproduct. De gewenste eigenschappen en toestand worden verkregen door de gloeitemperatuur en houdtijd nauwkeurig te regelen. Het gloeien van knuppels is bedoeld voor knuppels na warmwalsen, met als doel de verharding veroorzaakt door onvolledige thermische vervorming te elimineren en structurele homogenisatie te bevorderen.

Behandeling met vaste oplossing (blussen)

• Doel: Verwarm de legering tot een temperatuur waarbij de tweede fase volledig of maximaal is opgelost in de vaste oplossing, en koel na het vasthouden snel af om te voorkomen dat de tweede fase opnieuw neerslaat en een oververzadigde vaste oplossing vormt. De uitdovingstemperatuur moet lager zijn dan de eutectische temperatuur en hoger dan de oplosbaarheidslijntemperatuur. De houdtijd hangt voornamelijk af van de oplossnelheid van de versterkingsfase. Hoe korter de blusoverdrachtstijd, hoe beter. De watertemperatuur wordt gewoonlijk onder de 25°C gehouden om het bluseffect te garanderen.

Verouderingsbehandeling (tempereren)

• Doel: Bevorderen van de precipitatie van fijne en gedispergeerde deeltjes in de oververzadigde vaste oplossing, waardoor de legeringseigenschappen worden verbeterd. Bij een verouderingsbehandeling wordt meestal gebruik gemaakt van kunstmatige veroudering of directe kunstmatige veroudering na warm werken. Voor legeringen die verouderd zijn en om de een of andere reden interne spanning ontstaat, is herveroudering vereist (de temperatuur is iets lager dan in de vorige fase). De nauwkeurigheid van de temperatuurregeling is extreem hoog, doorgaans niet hoger dan ±3°C.

2. Voorzorgsmaatregelen voor warmtebehandeling

• Verwarmingsmethode: Warmtebehandeling van koperlegeringen kan worden uitgevoerd door ovenverwarming, inductieverwarming en andere methoden. Een redelijke keuze van de verwarmingsmethode kan het risico op oxidatie en verbranding aanzienlijk verminderen en de efficiëntie en het effect van de warmtebehandeling verbeteren.
• Temperatuurbeheersing: Temperatuurbeheersing bij warmtebehandeling is cruciaal. Een te hoge temperatuur kan leiden tot grove korrels, vervluchtiging van elementen en zelfs oververbranding; een te lage temperatuur maakt het moeilijk om het verwachte prestatieverbeteringseffect te bereiken. Daarom moet de temperatuur nauwkeurig worden geregeld volgens de specifieke materiaal- en procesvereisten.
• Tijdcontrole: De bewaartijd van elke fase, zoals voorverwarmen, homogeniseren, gloeien, blussen, temperen, enz. moet zorgvuldig worden aangepast aan het materiaal en het proces om het beste warmtebehandelingseffect te garanderen.
  Atmosfeercontrole: Bij sommige warmtebehandelingsprocessen moet de atmosfeer worden gecontroleerd om oxidatie en verbranding te verminderen. Vacuümwarmtebehandeling vermindert bijvoorbeeld het oxidatierisico door een vacuümomgeving; Bij warmtebehandeling in een beschermende atmosfeer wordt gebruik gemaakt van inert gas (zoals stikstof) of reducerend gas (zoals waterstof) om oxidatie en verbranding te voorkomen.

3. Toepassing van warmtebehandeling

• Gegoten koperlegeringen: De meeste gegoten koperlegeringen worden direct in gegoten toestand gebruikt en kunnen niet door warmtebehandeling worden versterkt. Enkele, zoals berylliumbrons, chroombrons, siliciumbrons en sommige legeringen met een hoog kopergehalte, kunnen echter prestatie-optimalisatie bereiken door middel van warmtebehandeling.
• Vervormde koperlegeringen: Koudgevormde koperen halffabrikaten (zoals draden, platen, staven, pijpen, enz.) hebben een fenomeen van werkverharding, dat moet worden geëlimineerd door middel van spanningsontlastingsgloeien en herkristallisatiegloeien om de plasticiteit te verbeteren; tegelijkertijd kunnen de sterkte en hardheid ervan ook worden verbeterd door oplossingsbehandeling en verouderingsbehandeling. Gegevens tonen aan dat de sterkte en hardheid van warmtebehandelde vervormde koperlegeringen met meer dan 20% kunnen worden verhoogd, en dat de plasticiteit ook aanzienlijk wordt verbeterd.

Samenvattend is de warmtebehandeling van koperlegeringen een complex en delicaat proces, en de warmtebehandelingsmethode en -parameters moeten nauwkeurig worden geselecteerd op basis van de legeringssamenstelling, de verwerkingsstatus en de prestatie-eisen.

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. houdt zich voornamelijk bezig met zelfsmerende lagers en lineaire lagers. Het heeft meer dan tien jaar productie- en onderzoeks- en ontwikkelingservaring op het gebied van de verwerking van koperlegeringen. Welkom om technologie te bespreken en producten met ons uit te wisselen: [email protected].