C17410時效工藝研究

張 勇，岳麗娟，焦曉亮

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

C17410（Cu-Co-Be）屬于低鈹合金［1］，是目前使用較廣的低鈹合金之一，由于具有良好的成型性以及較高的導(dǎo)電率和力學(xué)性能，且生產(chǎn)成本較低（其中含鈹量0.15%～0.5%，含鈷量0.35%～0.6%），在近幾年，逐漸替代了大部分的C17510合金。C17410帶材最終配備在高端產(chǎn)品如汽車、手機、電腦等精密設(shè)備。材料的力學(xué)性能對客戶使用起著至關(guān)重要的作用。

本文主要對材料施加不同的加工率，再配合時效工藝，研究材料在不同的變形量和不同的時效溫度下的力學(xué)性能的變化。以期繪制時效硬化曲線，為工業(yè)化生產(chǎn)提供指導(dǎo)意義[1-3]。

1 材料選擇

1.1 材料化學(xué)成分見表1

C17410低鈹合金中含鈹量較低（是QBe2.0或C17200的1/5），含鈷量與17200類似，C17410低鈹材料的力學(xué)性能。

表1 化學(xué)成分（%）

1.2 時效前加工率選擇

由于需要系統(tǒng)的研究C17410的時效工藝，所以對加工率的選擇盡量完整，選擇10%，20%，30%，40%，50%，60%，70%七個加工率進行研究。

2 時效工藝的選擇

選取440℃和480℃兩個時效溫度［2］，2h，4h，6h，8h四個時效時間對C17410進行時效，觀察材料性能變化情況

2.1 材料時效后性能見表2

表2 時效性能

30% 200.67 40% 208 50% 211 60% 213.67 70% 217 10% 190 440℃×6h 20% 197.33 30% 202.33 40% 215 50% 207.67 60% 205.33 70% 216.67 10% 190 440℃×8h 20% 198.67 30% 199.67 40% 218.33 50% 209.33 60% 217.33 70% 217 10% 186 480℃×2h 20% 189 30% 197.67 40% 200.33 50% 206 60% 212 70% 213.33 10% 185 480℃×4h 20% 778.33 30% 196.67 40% 204.67 50% 209.33 60% 201.33 70% 195.67 10% 181.33 480℃×6h 20% 180.33 30% 179.33 40% 185.67 50% 170.67 60% 175.67 70% 161 10% 183 480℃×8h 20% 185 30% 188.33 40% 189.33 50% 179.33 60% 172.33 70% 167.67

2.2 時效后力學(xué)性能對比

圖1 時效后力學(xué)性能對比

3 結(jié)論與分析

（1）440℃不同時效時間結(jié)論

①440℃×2h時效工藝下，隨著加工率增大，硬度增加［3］，但加工率大于67%時，硬度基本趨于穩(wěn)定，硬度最高值達(dá)到HV：224，硬度符合ASTM中HT/2的要求；②440℃×4h時效工藝下，隨著加工率增加，硬度增加，且加工率＞78%時，硬度仍有上升趨勢，加工率78%時HV：217，這一時效工藝下并未做到峰值，但硬度值滿足ASTM中HT/2要求；③440℃×6h時效工藝下，隨著加工率增加，硬度增加，但加工率＞45%，隨著加工率增加，硬度開始下降，加工率＞67%，隨著加工率增加，硬度率開始增加，這樣上升下降偏差在10個點左右，這一時效工藝下HV：216，滿足ASTM中HT/2的要求；④440℃×8h時效工藝下，隨著加工率增加，硬度增加，這一時效工藝下HV：218，滿足ASTM中HT/2的要求；⑤在440℃不同時效時間下，加工率＞67%，時效時間2h可以得到硬度最高的材料，隨著時間的增加，加工率＞45%，硬度基本趨于穩(wěn)定。

（2）480℃不同時效時間結(jié)論

①480℃×2h時效工藝下，隨著加工率的增加，硬度增加，硬度最高值達(dá)到HV：213，滿足ASTM中HT/2的要求；②480℃×4h時效工藝下，隨著加工率的增加，硬度增加，但加工率＞56%時，隨著加工率增大，硬度下降，最高峰值HV：209，滿足ASTM中HT/2的要求；③480℃×6h時效工藝下，隨著加工率增加，硬度增加，加工率＞45%后，隨著加工率增加，硬度降低，下降幅度較大，硬度最高值達(dá)到HV：189，滿足ASTM中HT/2的要求；④480℃×8h時效工藝下，隨著加工率，硬度增加，加工率＞45%后，隨著加工率增加，硬度降低，下降幅度較大，硬度最高值達(dá)到HV：185，滿足ASTM中HT/2的要求；⑤在480℃時效溫度下，同一加工率下，隨著時間的增加，硬度下降，加工率越大，下降幅度越大。