文 / 輕工業(yè)鐘表研究所 侯國(guó)平 閔祖棠

鈹青銅彈性元件熱處理工藝及技術(shù)要求

文 / 輕工業(yè)鐘表研究所 侯國(guó)平 閔祖棠

鈹青銅用于高性能彈性元件，廣泛應(yīng)用在儀器儀表和軍工產(chǎn)品領(lǐng)域。某型號(hào)引信產(chǎn)品中的觸點(diǎn)簧零件就是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火功能的重要件，采用鈹青銅QBe2。它必須有高的彈性，在產(chǎn)品工作行程狀態(tài)下，不發(fā)生塑性變形；滿足苛刻的環(huán)境試驗(yàn)條件 抗振動(dòng)、抗沖擊；以及低接觸電阻，具有良好的導(dǎo)電性能等等。因此必須對(duì)觸點(diǎn)簧明確技術(shù)要求，即量化的硬度值，并通過熱處理工藝達(dá)到技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程全控制。

本文通過故障實(shí)例、機(jī)理分析、工藝試驗(yàn)和性能測(cè)試，確定了鈹青銅觸點(diǎn)簧的最佳熱處理工藝及相應(yīng)技術(shù)要求。

鈹青銅 觸點(diǎn)簧 工藝 硬度

故障實(shí)例和故障定位

2017年6月某型號(hào)引信產(chǎn)品實(shí)彈打靶時(shí)，出現(xiàn)多發(fā)啞彈，經(jīng)過詳盡的故障樹分析，確認(rèn)該批產(chǎn)品的故障問題定位是觸點(diǎn)簧（圖1）零件硬度偏低、彈性小。

圖1：觸點(diǎn)簧零件QBe2，厚度0.15mm

1. 對(duì)多批次該產(chǎn)品的觸點(diǎn)零件測(cè)試硬度 結(jié)果見表1.1

表1.1 ： 不同批次觸點(diǎn)簧零件硬度測(cè)試值

從測(cè)試數(shù)據(jù)可見，未出現(xiàn)故障的2015、2013批次產(chǎn)品觸點(diǎn)簧硬度全部在HV300以上，而出現(xiàn)故障的2017年批次產(chǎn)品的觸點(diǎn)簧硬度有的出現(xiàn)在HV300以下。

2. 觸點(diǎn)簧接觸壓力測(cè)試 結(jié)果見表1.2

表1.2：不同批次觸點(diǎn)簧零件接觸壓力測(cè)試值

從測(cè)試數(shù)據(jù)可見，未出現(xiàn)故障的2015批次觸點(diǎn)簧一端位移0.5mm接觸壓力高，而出現(xiàn)故障的2017年批次產(chǎn)品的觸點(diǎn)簧一端位移1mm接觸壓力低，前者比后者高近4.4倍。

3. 接觸電阻測(cè)試 結(jié)果見表1.3和表1.4

表1.3：2017年批次產(chǎn)品沖擊試驗(yàn)前后接觸電阻測(cè)試

表1.4：2017年批次產(chǎn)品振動(dòng)試驗(yàn)前后接觸電阻測(cè)試

從測(cè)試數(shù)據(jù)可見，2017年批次產(chǎn)品經(jīng)沖擊試驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)后，出現(xiàn)接電片與觸點(diǎn)簧斷開的現(xiàn)象。這是因?yàn)橛|點(diǎn)簧硬度低，在沖擊或振動(dòng)試驗(yàn)中額外受力發(fā)生塑性變形，脫離原與接電片的搭接狀態(tài)。這將使引信觸發(fā)電路斷開，雷管加不上電，造成熄火啞彈。

4. 產(chǎn)品圖紙無明確技術(shù)要求

再追索到該產(chǎn)品圖紙，觸點(diǎn)簧零件圖顯示：原材料QBe2；技術(shù)要求：時(shí)效彈性處理。未明確硬度要求量化范圍。造成零件生產(chǎn)和檢驗(yàn)過程不能監(jiān)控，因此無零件檢驗(yàn)合格入庫記錄。

固溶處理是軟化鈹青銅，處理后HV100左右，可進(jìn)行加工成型。

機(jī)理分析——鈹青銅狀態(tài)、處理工藝對(duì)性能影響

1. 鈹青銅有各種不同狀態(tài)

·冷加工狀態(tài)（Y）——QBe2Y

一般指供貨狀態(tài)，是冷拉或冷軋狀態(tài)，根據(jù)冷變形情況可分為半硬（Y／2） 和（Y）等。即其硬度與冷變形量有關(guān)。

通過問卷調(diào)查可得到客戶對(duì)銀行的滿意程度。隨機(jī)發(fā)放調(diào)查問卷800份，共收回有效問卷763份，其中男女比例分別為46%和54%；年齡段分布為18～25歲占28%，26～35歲占31%，36～45歲占27%，46～60歲占10%，60歲以上占4%，說明該行客戶年輕人占比較大；年收入水平3萬元以下占29%，3～5萬元占30%，5～8萬元占27%，8～12萬元占9%，12萬元以上占5%，基本上符合安徽地區(qū)現(xiàn)狀。具體結(jié)果如表2所示。

·固溶溫度對(duì)鈹青銅硬度的影響 見圖2.1

面對(duì)國(guó)際炒家的層層攻勢(shì)，香港政府在關(guān)鍵時(shí)刻決定出手救市。1998年8月14日，曾蔭權(quán)、任志剛、許仕仁召開新聞發(fā)布會(huì)，宣布了政府同時(shí)進(jìn)入股市和期市的消息。在股票、期指渠道上全面迎擊炒家，尤其是要托住股市，絕不能讓炒家在看跌的期指上撈錢。

鈹是鈹青銅中主要的強(qiáng)化元素，將鈹青銅加熱到780～810℃，使鈹元素全部溶入銅的 α 固溶體，再通過快冷，使其來不及轉(zhuǎn)變，保留過飽和固溶狀態(tài)到室溫。達(dá)到軟化目的，硬度值最低，便于加工成型。

·時(shí)效狀態(tài)(S)

時(shí)效即回火狀態(tài)，通過300～320℃回火，使過飽和α- 固溶體中，析出彌散分布的γ相，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化的過程，硬度升高。

（1）固溶時(shí)效(CS)——QBe2CS

即鈹表銅固溶后經(jīng)過時(shí)效強(qiáng)化，其硬度提高，其硬度高低與固溶工藝有關(guān)。

對(duì)價(jià)格因素進(jìn)行敏感性分析，假設(shè)2中藥物的價(jià)格均在目前的基礎(chǔ)上下調(diào)10%，ALT復(fù)常率、HBV‐DNA轉(zhuǎn)陰率及HBeAg轉(zhuǎn)陰率的成本‐效果分析與表4基本一致，見表5。

時(shí)效時(shí)間應(yīng)保溫90分鐘以上。時(shí)效溫度在320～330℃時(shí)，彈性模量最高。

即鈹青銅冷加工硬化后，經(jīng)過時(shí)效強(qiáng)化，比如鈹青銅觸點(diǎn)簧零件形狀簡(jiǎn)單(片狀或棒狀)，不需經(jīng)過固溶軟化后成型加工，可以直接時(shí)效強(qiáng)化，這種狀態(tài)硬度最高。

尹成杰則強(qiáng)調(diào)，“我們要以鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略為指導(dǎo)，圍繞‘五個(gè)振興，三個(gè)全面’進(jìn)行改革創(chuàng)新，勇于探索，建立現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)體系，為鄉(xiāng)村的全面振興提供有力的服務(wù)支撐?！?/p>

基于遼西土壤水分特性及地下水動(dòng)態(tài)變化試驗(yàn)探析…………………………………………………………高 翔（4.31）

對(duì)于鈹青銅零件，硬度HV是表征其力學(xué)性能的主要指標(biāo)。

該平臺(tái)是面向曹妃甸港集團(tuán)有限公司日常運(yùn)作和管理，為企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和管理提供電子辦公、信息發(fā)布、日常運(yùn)作和管理、資源管理、人員交流的重要信息平臺(tái)。與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)如公司現(xiàn)有的辦公系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。該平臺(tái)在滿足現(xiàn)在管理和業(yè)務(wù)需要的前提下，還需具有一定的前瞻性、可擴(kuò)展性，能夠根據(jù)公司未來戰(zhàn)略與管理要求的轉(zhuǎn)變而進(jìn)行靈活調(diào)整，滿足曹妃甸港集團(tuán)今后在各個(gè)系統(tǒng)集成方面的信息化管理要求。

固溶溫度不宜過高，一般采用780～800℃。超過800℃，會(huì)造成α固溶體晶粒粗大，經(jīng)時(shí)效后，硬度會(huì)有所降低。

表2.1：不同狀態(tài)鈹青銅的力學(xué)性能（參考值）

表2.1說明鈹青銅硬度與其狀態(tài)和熱處理有關(guān)，其硬度，從≤HV100到≥HV400，需根據(jù)零件不同用途確定硬度要求。

2. 鈹青銅不同熱處理工藝及性能

·固溶狀態(tài)(C)——QBe2C

綜上所述，因?yàn)橛|點(diǎn)簧硬度偏低，所以當(dāng)引信產(chǎn)品經(jīng)受沖擊和振動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)簧接觸壓力太小，接觸電阻增大或斷開，觸發(fā)電路不通，雷管加不上電，導(dǎo)致出現(xiàn)啞彈。

盆腔子宮內(nèi)膜異位癥是一種女性婦科疾病，臨床常見，一旦患病，對(duì)女性生殖健康具有較大的影響，近年來隨著女性壓力的增大，盆腔子宮內(nèi)膜異位癥患病的幾率增加，因此引起了醫(yī)護(hù)人員以及研究學(xué)者的關(guān)注。傳統(tǒng)手術(shù)治療盆腔子宮內(nèi)膜異位癥操作困難、對(duì)患者傷害較大，患者治療后容易出現(xiàn)感染，而腹腔鏡手術(shù)治療可以克服上述困難，通過腹腔鏡手術(shù)進(jìn)行治療，對(duì)患者造成的傷害較小，患者出血少，但是，腹腔鏡手術(shù)治療過程中如果操作不當(dāng)患者容易產(chǎn)生感染等并發(fā)癥。因此采取一種合理的、綜合性的、有效的護(hù)理措施較為重要，在本次研究中就腹腔鏡手術(shù)治療盆腔子宮內(nèi)膜異位癥護(hù)理進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)分析，現(xiàn)將內(nèi)容報(bào)道如下。

·固溶溫度對(duì)鈹青銅時(shí)效硬化的影響 見圖2.2

·不同狀態(tài)鈹青銅硬度 見表2.1

圖2.1：固溶溫度與硬度關(guān)系

圖2.2：固溶溫度與時(shí)效硬化關(guān)系

·時(shí)效溫度與硬度的關(guān)系 見圖2.3

時(shí)效溫度在310～320℃時(shí)，強(qiáng)化硬度最高，見表2.2。

表2.2 QBe2經(jīng)不同溫度時(shí)效后硬度測(cè)試值

·時(shí)效溫度、時(shí)間與彈性模量的關(guān)系 見圖2.4

（2）冷加工時(shí)效(CYS)——QBe2CYS

圖2.3：時(shí)效溫度與硬度關(guān)系

圖2.4：時(shí)效溫度和時(shí)間與彈性模量關(guān)系

3. 試驗(yàn)分析結(jié)果

上述對(duì)鈹青銅各種狀態(tài)及熱處理工藝對(duì)性能影響的分析，通過長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐，可以得出以下結(jié)論：鈹青銅經(jīng)過固溶時(shí)效，不同的工藝參數(shù)會(huì)得到不同的硬度和性能。鈹青銅在HV300以下，硬度偏低，彈性不足，塑性有余。硬度在HV400以上，容易脆斷。對(duì)于形狀復(fù)雜，有90°打彎的薄壁零件，建議采用HV350±30。此外，考慮與鈹青銅零件配對(duì)使用的另一個(gè)零件材料和性能，例如表1.3和表1.4中的接電片零件是黃銅Hpb59-1，硬度偏低HV180，則可以采用HV330±30。

技術(shù)要求、工藝及驗(yàn)證

4.創(chuàng)新發(fā)展“楓橋經(jīng)驗(yàn)”，必須把握基層基礎(chǔ)這一關(guān)鍵?；鶎邮巧鐣?huì)的細(xì)胞，是平安建設(shè)的基礎(chǔ)?！皸鳂蚪?jīng)驗(yàn)”追本溯源，就是一個(gè)如何加強(qiáng)基層基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)，它發(fā)端在基層，作用發(fā)揮在基層，反過來又指導(dǎo)基層的工作，并在基層得到堅(jiān)持發(fā)展?；鶎訌?qiáng)則工作強(qiáng)，基礎(chǔ)實(shí)則基層穩(wěn)。近年來，紹興始終堅(jiān)持基層基礎(chǔ)不動(dòng)搖，不斷健全基層工作機(jī)制，不斷探索筑牢基礎(chǔ)之舉，加強(qiáng)以黨支部為核心的基層組織建設(shè)，緊緊依托村、社區(qū)等基層單元，組建社會(huì)服務(wù)管理中心等基礎(chǔ)平臺(tái)，健全群防群治網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到資源、力量、信息、功能整合，實(shí)現(xiàn)各方聯(lián)動(dòng)、群策群力，化解矛盾，維護(hù)穩(wěn)定，推動(dòng)發(fā)展。

2. 熱處理工藝

固溶溫度790℃±2℃，加熱時(shí)間數(shù)分鐘（＜3分），水冷；

1. 產(chǎn)品觸點(diǎn)簧零件圖紙明確技術(shù)要求為：時(shí)效處理HV350±30。

從此，一個(gè)以中國(guó)精武體育和精武精神為核心的東亞和東南亞體育文化圈逐漸形成，并不斷向世界擴(kuò)散，成為一定時(shí)期內(nèi)唯一能相對(duì)于國(guó)際奧林匹克文化有競(jìng)爭(zhēng)力的世界性體育文化。當(dāng)然，由于其在各國(guó)組織建設(shè)的松散性，也因?yàn)?0世紀(jì)30年代后中國(guó)遭到日本帝國(guó)主義的侵略，最終其失去了更好的發(fā)展良機(jī)。

時(shí)效溫度300℃，保溫時(shí)間2小時(shí)，空冷。

3. 熱處理設(shè)備

時(shí)效處理應(yīng)在保護(hù)氣氛（氨分解）或真空爐中進(jìn)行，避免零件氧化。爐溫儀表采用PTD數(shù)字智能儀表，控溫精度±2℃。

郝桂芹匆匆洗漱一下,就拿起遙控器,找她每日必看的韓劇了。盧一平打開文檔,準(zhǔn)備接著炮制那個(gè)不娛他人只娛自己的小中篇了。這段時(shí)間,由于事雜心亂,這篇東西在手頭兒已經(jīng)擱置多日了。盧一平打算連開幾個(gè)夜車,一口氣把它整出來算了。整一會(huì)兒,沒整出什么名堂。盧一平覺得今晚的心緒特亂,亂得就像烏魚觸腳一樣,無法收攏。他扶著健盤,試圖著梳理一下思緒。梳一會(huì)兒,沒梳出什么名堂?？偢械叫睦镱^有股暗流,在無法按捺地往來涌動(dòng)。這種涌動(dòng),不受節(jié)制,不受調(diào)理,無羈無絆,無止無歇。帶給他的,是心浮氣躁,是思緒煩亂。盧一平嘆口氣,點(diǎn)燃一支煙,感到今晚很難再有好的狀態(tài)了。于是,他推開鍵盤,走出書房,來到陽臺(tái)了。

4. 零件硬度檢驗(yàn)

采用載荷500克以下的維氏硬度計(jì)或顯微硬度計(jì)，達(dá)到技術(shù)要求，合格入庫。

5. 驗(yàn)證

鈹青銅觸點(diǎn)簧經(jīng)重投生產(chǎn)，達(dá)到技術(shù)要求后，重新裝機(jī)。產(chǎn)品通過環(huán)境試驗(yàn)——沖擊試驗(yàn)、飛行振動(dòng)試驗(yàn)和實(shí)彈試驗(yàn)，并通過歸零評(píng)審和軍方驗(yàn)收。

6. 舉一反三

以上對(duì)鈹青銅觸點(diǎn)簧技術(shù)要求和熱處理措施，同樣可以應(yīng)用在其它鈹青銅彈性元件上。從以往長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，鈹青銅硬度太高（HV400）易發(fā)生脆斷，尤其是在零件打彎和截面變化部位。硬度太低（HV300以下），彈性不足。形狀簡(jiǎn)單零件，可采用偏上硬度，形狀復(fù)雜或較薄較小的零件，可選用偏低硬度。

本課程的教學(xué)創(chuàng)新體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）教學(xué)過程充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、運(yùn)用藍(lán)墨云班課等App學(xué)生的移動(dòng)設(shè)備變成學(xué)習(xí)工具；（2）課程教學(xué)注重文化熏陶，素養(yǎng)培養(yǎng)貫穿教學(xué)過程；（3）課證融合、課賽結(jié)合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效提高了教學(xué)效果。（4）全過程學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)，通過云班課記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)行為實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的過程性考核，完善的激勵(lì)與評(píng)價(jià)體系促使學(xué)生在移動(dòng)設(shè)備端的自主學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣。

結(jié)論

1. 鈹青銅觸點(diǎn)簧技術(shù)要求，明確時(shí)效處理HV350±30，合理可靠，措施有效，故障歸零.

2. 該量化的技術(shù)要求同樣可擴(kuò)展應(yīng)用于其它鈹青銅彈性元件。

［1］ 《有色金屬工程大典》，中國(guó)材料工程大典第四卷，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年1月。

［2］ 郭寶蓮，《手表零件材料及熱處理》，輕工業(yè)出版社，1982年12月。