一种铍合金的制备工艺

技术领域

本发明涉及铍合金制备技术领域，尤其涉及一种铍合金的制备工艺。

背景技术

铍合金是指以铍为基的合金和含铍的合金。主要有铍铜合金、铍铝合金、铍镍合金和铍钛复合材料。其中以铍铜合金应用最多，它含铍0.2%～2.8%，具有高强度、高导电率、高韧性、高疲劳极限、高耐磨性、耐海水腐蚀、无磁性、耐热冲击、碰撞时不发生火花等优点，广泛用于电器设备、电子装置和控制仪表等。

现有技术中的铍铍铜合金在作为连接器和接触片时，其物理强度和硬度的性能指标性能难于进一步提升，存在电导率和机械强度难于兼顾，热传导性能稍低的缺陷。

因此，我们提出了一种铍合金的制备工艺用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种铍合金的制备工艺。

一种铍合金的制备工艺，包括以下步骤：

S1、选料，按重量份称取以下原料：氧化铍10-20份、铜120-150份、钴1-3份、镍1-3份、铝0.3-0.9份、硅0.3-0.9份、铅0.1-0.5份和锰0.1-0.5份；

S2、将氧化铍和铜加入到预热的石墨坩埚内进行加热，且在加热过程中进行抽真空，以10-15℃/min的速度进行升温，直至原料熔化，并保持温度；

S3、将钴、镍、铝、硅、铅、锰预先通过混料机进行均匀混合，混合时间为30-50min，混合后伴随氩气吹送至石墨坩埚内的熔化液中，加入后进行磁力搅拌5-8min，石墨坩埚继续加热升温，直至全部熔化；

S4、待全部熔化后，静置5-10min，待熔化液面气泡消失后，将熔化液进行浇铸，自然冷却后形成铸锭；

S5、将铸锭置于热轧机内进行反复热轧，热轧温度为1200-1400℃，热轧后形成合金带；

S6、将合金带依次切段，冷却至室温后，置于热处理炉内进行表面热处理，热处理炉内的温度为600-800℃，热处理时间为6-8h，且期间由氩气保护；

S7、取出铍合金，自然冷却至常温。

优选的,所述S1中，选料，按重量份称取以下原料：氧化铍10份、铜120份、钴1份、镍1份、铝0.3份、硅0.3份、铅0.1份和锰0.1份。

优选的,所述S1中，选料，按重量份称取以下原料：氧化铍20份、铜150份、钴3份、镍3份、铝0.9份、硅0.9份、铅0.5份和锰0.5份。

优选的,所述S1中，选料，按重量份称取以下原料：氧化铍15份、铜130份、钴2份、镍2份、铝0.5份、硅0.5份、铅0.3份和锰0.3份。

优选的,所述S2中，抽真空至真空度小于0.08MPa。

优选的,所述S3中，送料管中氩气裹挟着混合料吹送至熔化液中，送料管延伸至熔化液底部，且送料管的直径为4-8cm。

优选的,所述S4中，热轧后形成厚度为6-10cm的合金带。

优选的,所述S5中，热轧的速度为0.2-0.4m/s,且热轧的次数为3-5次。

本发明的有益效果是：

本发明的铍合金中加入的铜、钴、镍、锰具有较好的物理强度以及硬度，抗拉强度也较好，同时加入的铜、铝、硅、铅使其拥有较好的导电率，以及热传导性能，而且耐磨、耐腐蚀，具有较长的使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

一种铍合金的制备工艺，包括以下步骤：

S1、选料，按重量份称取以下原料：氧化铍10份、铜120份、钴1份、镍1份、铝0.3份、硅0.3份、铅0.1份和锰0.1份；

S2、将氧化铍和铜加入到预热的石墨坩埚内进行加热，且在加热过程中进行抽真空，抽真空至真空度小于0.08MPa，以10℃/min的速度进行升温，直至原料熔化，并保持温度；

S3、将钴、镍、铝、硅、铅、锰预先通过混料机进行均匀混合，混合时间为30min，加料时送料管中氩气裹挟着混合料吹送至熔化液中，送料管延伸至熔化液底部，且送料管的直径为4cm，加入后进行磁力搅拌5min，石墨坩埚继续加热升温，直至全部熔化；

S4、待全部熔化后，静置5min，待熔化液面气泡消失后，将熔化液进行浇铸，自然冷却后形成铸锭；

S5、将铸锭置于热轧机内进行反复热轧，热轧温度为1200℃，热轧的速度为0.2m/s,且热轧的次数为3次，热轧后形成厚度为6cm的合金带；

S6、将合金带依次切段，冷却至室温后，置于热处理炉内进行表面热处理，热处理炉内的温度为600℃，热处理时间为6h，且期间由氩气保护；

S7、取出铍合金，自然冷却至常温。

实施例2

一种铍合金的制备工艺，包括以下步骤：

S1、选料，按重量份称取以下原料：氧化铍20份、铜150份、钴3份、镍3份、铝0.9份、硅0.9份、铅0.5份和锰0.5份；

S2、将氧化铍和铜加入到预热的石墨坩埚内进行加热，且在加热过程中进行抽真空，抽真空至真空度小于0.08MPa，以12℃/min的速度进行升温，直至原料熔化，并保持温度；

S3、将钴、镍、铝、硅、铅、锰预先通过混料机进行均匀混合，混合时间为40min，加料时送料管中氩气裹挟着混合料吹送至熔化液中，送料管延伸至熔化液底部，且送料管的直径为6cm，加入后进行磁力搅拌7min，石墨坩埚继续加热升温，直至全部熔化；

S4、待全部熔化后，静置8min，待熔化液面气泡消失后，将熔化液进行浇铸，自然冷却后形成铸锭；

S5、将铸锭置于热轧机内进行反复热轧，热轧温度为1300℃，热轧的速度为0.3m/s,且热轧的次数为3-5次，热轧后形成厚度为8cm的合金带；

S6、将合金带依次切段，冷却至室温后，置于热处理炉内进行表面热处理，热处理炉内的温度为700℃，热处理时间为7h，且期间由氩气保护；

S7、取出铍合金，自然冷却至常温。

实施例3

一种铍合金的制备工艺，包括以下步骤：

S1、选料，按重量份称取以下原料：氧化铍15份、铜130份、钴2份、镍2份、铝0.5份、硅0.5份、铅0.3份和锰0.3份；

S2、将氧化铍和铜加入到预热的石墨坩埚内进行加热，且在加热过程中进行抽真空，抽真空至真空度小于0.08MPa，以15℃/min的速度进行升温，直至原料熔化，并保持温度；

S3、将钴、镍、铝、硅、铅、锰预先通过混料机进行均匀混合，混合时间为50min，加料时送料管中氩气裹挟着混合料吹送至熔化液中，送料管延伸至熔化液底部，且送料管的直径为8cm，加入后进行磁力搅拌8min，石墨坩埚继续加热升温，直至全部熔化；

S4、待全部熔化后，静置10min，待熔化液面气泡消失后，将熔化液进行浇铸，自然冷却后形成铸锭；

S5、将铸锭置于热轧机内进行反复热轧，热轧温度为1400℃，热轧的速度为0.4m/s,且热轧的次数为5次，热轧后形成厚度为8cm的合金带；

S6、将合金带依次切段，冷却至室温后，置于热处理炉内进行表面热处理，热处理炉内的温度为800℃，热处理时间为8h，且期间由氩气保护；

S7、取出铍合金，自然冷却至常温。

实施例4

一种铍合金的制备工艺，包括以下步骤：

S1、选料，按重量份称取以下原料：氧化铍12份、铜130份、钴1份、镍3份、铝0.6份、硅0.6份、铅0.4份和锰0.4份；

S2、将氧化铍和铜加入到预热的石墨坩埚内进行加热，且在加热过程中进行抽真空，抽真空至真空度小于0.08MPa，以15℃/min的速度进行升温，直至原料熔化，并保持温度；

S3、将钴、镍、铝、硅、铅、锰预先通过混料机进行均匀混合，混合时间为40min，加料时送料管中氩气裹挟着混合料吹送至熔化液中，送料管延伸至熔化液底部，且送料管的直径为8cm，加入后进行磁力搅拌8min，石墨坩埚继续加热升温，直至全部熔化；

S4、待全部熔化后，静置10min，待熔化液面气泡消失后，将熔化液进行浇铸，自然冷却后形成铸锭；

S5、将铸锭置于热轧机内进行反复热轧，热轧温度为1400℃，热轧的速度为0.4m/s,且热轧的次数为6次，热轧后形成厚度为9cm的合金带；

S6、将合金带依次切段，冷却至室温后，置于热处理炉内进行表面热处理，热处理炉内的温度为800℃，热处理时间为7h，且期间由氩气保护；

S7、取出铍合金，自然冷却至常温。

根据实施例1-4制备的铍合金，对其硬度、抗拉强度、导电率以及热传导性进行测试，如下表：

对实施例1-4制备的铍合金进行腐蚀测试时，如下表：

本发明的铍合金中加入的铜、钴、镍、锰具有较好的物理强度以及硬度，抗拉强度也较好，同时加入的铜、铝、硅、铅使其拥有较好的导电率，以及热传导性能，而且耐磨、耐腐蚀，具有较长的使用寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。