焦曉亮，王艷婷，張 勇，岳麗娟

（西北稀有金屬材料研究院寧夏分公司、稀有金屬特種材料國家重點實驗室，寧夏 石嘴山 753000）

鈹青銅是一種兼?zhèn)涓邚姸龋邔щ娦?，和高成形性的卓越的合金，以連接器，IC插座，開關，繼電器，微型馬達等電子機器部件及汽車電裝部件為首，在各種領域廣泛使用，是實現(xiàn)產品的微型化和高信賴的不可缺少的材料。由于鈹青銅合金具備優(yōu)越的性能在電子電器、通訊儀器、航空航天、石油化工、冶金礦山、汽車家電、機械制造等多種領域廣泛應用，已經成為國民經濟建設中不可缺少的重要工業(yè)材料[1，2]。隨著各個領域產品輕量化、小型化、高壽命、薄型化趨勢發(fā)展，常規(guī)狀態(tài)產品市場越來越小，鈹銅免時效帶材材市場日趨壯大。

長期以來鈹青銅免時效帶材（工廠硬化材）的市場被美國勃拉?！ね柭腿毡镜K子兩家公司占據(jù)分割。為了打破進口鈹青銅免時效帶材的壟斷，推進國產與進口鈹青銅免時效材的國產化發(fā)展進程。本文對國產和進口鈹青銅免時效帶材各項組織性能進行對比分析研究。

1 試驗材料和方法

進口材料為美國勃拉?！ね柭a的0.25mmC17200鈹青銅免時效帶材。國產材料為國產0.2mmC17200鈹青銅免時效帶材。

對兩家產品分別進行取樣，化學成分采用ICP全譜直讀光譜儀分析。0lympus Gx5 1金相顯微鏡觀察合金的顯微組織，使用INsTRON 5982電子萬能試驗機根據(jù)《ASTM E8金屬材料拉伸試驗方法》測試合金的拉伸性能，標距為50 mm。彎曲性能測試采用90°折彎成型設備根據(jù)《GB/T 232金屬材料彎曲試驗方法》測試合金成形性。

2 試驗結果與分析

2.1 化學成分對比

表1 進口與國產鈹銅材料化學成分對比

由表1可以看出進口與國產鈹青銅帶材Be和Al含量相當，國產鈹銅合計元素Ni+Co大于進口材料含量。而國產材料的Fe、Si兩種元素均大于進口材料。鐵能使二元銅-鈹合金組織中出現(xiàn)新的含鐵相，增加合金組織的不均勻性，降低耐蝕性，同時含鐵相本身奪取了鈹原子，這樣就會降低淬火后α固溶體中鈹?shù)倪^飽和程度，從而較少合金的沉淀硬化效果。在一定濃度下，硅能與鈹形成脆硬的共晶體，急劇降低合金的韌性。因此，國產材料適當調整合金中Fe和Si兩種元素含量，來提高合金韌性即成形性和提高合金整體強度。

2.2 力學性能對比

表2 進口與國產材料力學性能對比

表2為進口材料與國產材料力學性能對比結果。

由表2可以看出進口材料與國產材料的硬度、抗拉強度和斷后伸長率水平相當。而國產材料的屈服強度較進口材料強度相差近80MPa，在其他力性指標相同的情況下屈服強度越高，材料抗脆斷能力越低。通過冷軋加工和熱處理工藝來改善組織，從而降低材料屈服強度提升材料的抗脆性。

2.3 90°折彎成形性

表3 進口與國產材料成形性對比

由表3可知進口材料比國產材料存在一定差距，需調整國產材料的加工工藝才能達到進口材料的成形性。

2.4 顯微組織

圖1 進口材料橫向200×

圖2 國產材料橫向200×

圖3 進口材料縱向200×

圖4 國產材料縱向200×

圖1，2，3,4為進口材料和國產材料橫縱向顯微組織對比結果。通過對比可以看出，國產材料顯微組織均勻，進口材料晶界細小清晰。國產材料晶粒中存在微小點狀雜質顆粒而進口材料則無此雜質顆粒。進口材料晶粒度為10um，國產材料晶粒度為15mm～17mm。

2.5 斷口形貌

圖5,6為軋制方向拉伸斷口形貌對比結果。由圖5,6可以看出相同放大倍數(shù)相同視野中，進口材料的韌窩細小且數(shù)量大，這是影響材料韌性和塑性的直接原因。

圖5 進口材料橫向斷口形貌1000×

圖6 國產材料橫向斷口形貌1000×

3 結語

國產鈹銅和進口鈹銅在冶煉中雜質Fe和Si含量的控制上存在一定的差距。須控制鑄錠的冶金質量，精煉過程中采取扒渣操作和過濾澆鑄等方法以便減少和消除夾雜物。

國產鈹銅和進口鈹銅在抗拉強度、硬度、延伸率相當情況下，屈服強度較高。通過冷軋加工和熱處理工藝來改善組織，從而降低材料屈服強度提升材料的抗脆性。

相同放大倍數(shù)相同視野中，進口材料的韌窩細小且數(shù)量大，這是影響材料成形性的直接原因。