加工铜及铜合金的热处理.doc

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1、中国航天工业总公司航天工业行业标准QJ 2905-971997-03-10 发布加工铜及铜合金的热处理1997-10-10 实施中国航天工业总公司发布QJ 2905-97中国航天工业总公司航天工业行业标准代替 QJ 1436-88QJ 1704-89加工铜及铜合金的热处理1范围11主题内容本标准规定了航天产品中常用的加工铜、加工黄铜及加工青铜零件的热处理设备、工艺 规范、工艺要求及质量保证规定等有关要求。1. 2适用范围本标准适用于航天产品中常用的加工铜、加工黄铜及加工青铜零件的热处理，其他产品 也可参照使用。1.3分类按材料的主要化学成分分类；a. 加工铜的热处理；b. 加工黄铜的热处理；c

2、. 加工青铜的热处理。2引用文件GB 5231加工铜化学成分和产品形状GB 5232加工黄铜化学成分和产品形状GB 5233加工青铜化学成分和产品形状QJ 1428热处理炉温控制与测就3要求3.1设备3.1.1去应力退火、时效处理常用设备选用烘干箱、油浴炉、保护气氛炉及空气电阻炉。控 温精度和炉温均匀性应符合QJ 1428规定的U类及II类以上炉子的有关规定。3. 1.2再结晶退火，不完全再结晶退火加热设备一般选用保护气氛炉、真空炉、空气电阻 炉。控温精度和炉温均匀性应符合QJ 1428规定的N类及N类以上炉子的有关规定。3.1.3固溶热处理加热设备一般选用保护气氛炉、空气电阻炉。控温精度和炉

3、温均匀性应 符合QJ 1428规定的K类及刃类以上炉子的有关规定。中国航天工业总公司1997-03-10批准1997-10-10 实施1QJ 2905973.2加工铜的热处理规范3.2.1热处理种类、目的及工序安排3. 2.1. 1 种类加工铜的热处理分为再结晶退火、不完全再结晶退火和去应力退火。3. 2.1. 2 目的a. 再结晶退火的目的是为了恢复再结晶、消除加工硬化、降低硬度、提高塑性，便于冷 加工成型b. 不完全再结晶退火的目的是消除部分加工硬化，保留一定的硬度和塑性，改善加工 性能；c. 去应力退火的目的是为了消除冷变形和机械加工过程中产生的残余应力，稳定尺 寸。3. 2.1. 3工

4、序安排a. 再结晶退火和不完全再结晶退火工序一般安排在冲压、旋压、机械加工或冷变形工 序之间，在特殊情况下亦可作为最后工序;b. 去应力退火工序一般安排在冷变形、机械加工之后进行。3.2.2工艺规范工艺规范见表1.表1材料 牌号再结晶退火不完全再结晶退火去应力退火温度C时间 min冷却方式温度 r时间he却 方式温度r时间h冷却 方式11T2T350065020+13/mm水冷 空冷 或炉 冷360420112空冷或炉18026013空冷 或炉冷TU1TU2TP1TP23. 2. 3工艺要求3. 2. 3. 1为了防止零件氧化，无氧铜再结晶退火、不完全再结晶退火、一般不用空气电阻 炉，应选用保

5、护气氛炉或真空炉。保护气氛可选用氢气、氨分解气、惰性气体等采用真空炉 时，真空度一般不高于6. 6X10-*Pa.3. 2. 3. 2采用真空炉退火时，保温时间选上限,根据装炉量允许适当延长。3. 2. 3. 3硬态带材、丝材、管材制做的算件去应力退火一般选用油浴炉或保护气飙炉.3. 2. 3. 4纯铜零件再结晶退火采用空气电阻炉加热时,退火温度一般选上限，保温时间选 2QJ 290597下限。3. 2. 3. 5无氧铜做真空密封垫、转子盘等重要件时，再结晶退火温度选中、下限。3. 2. 3. 6形状简单、变形要求不严格的加工铜零件再结晶退火时,可采用水冷。3.3加工黄铜的热处理规范3.3.1

6、热处理种类、目的及工序安排3. 3.1.1 种类加工黄铜的热处理主要分为再结晶退火和去应力退火。3. 3.1. 2 目的a. 再结晶退火的目的见3. 2. 1.2a条；b. 去应力退火的目的是为了消除冷变形和机械加工过程中产生的残余应力，防止季裂 （自裂，稳定尺寸和性能.3. 3.1. 3 工序安排a. 再结晶退火工序一般安排在机械加工或冷变形工序之间，在特殊悄况下也可作为最 后工序；b. 去应力退火工序一般安排在冷变形或机械加工之后进行。3. 3. 2工艺规范3. 3. 2. 1再结晶退火工艺规范分为：普通再结晶退火和光亮再结晶退火，工艺规范分别见 表2和表3。3. 3. 2. 2去应力退火

7、工艺规范见表23. 3. 3工艺要求3.3.3. 1加工黄铜普通再结晶退火选用空气电阻炉时，退火温度和保温时间一般选中、下 限。3. 3. 3. 2加工黄铜制做的简单零件再结晶退火一般采用水冷.对于小件、薄壁或几何形状 复杂的零件，再结晶退火时,为了减少变形，岀炉一般不采用水冷。3. 3.3. 3加工黄铜在空气炉退火，表面易氧化起皮，变得粗糙呈黑色.零件要求表面光亮， 应采用光亮退火。采用氨分解气做保护介质时氨气分解应充分，否则易引起裂纹。3. 3. 3. 4含锌量高的加工黄铜零件不宜在真空炉中退火，易发生脱锌，零件表面呈紫红色， 岀现许多微孔。3.335为了防止晶粒粗大，而引起的深冲压变形表

8、面粗糙，再结晶退火温度一般选用中、 下限，3.3.36加工黄铜机械加工或冷变形之后，应及时进行去应力退火，否则在潮湿的空气中 存放易引起季裂。3.4加工青铜的热处理规范3. 4.1热处理种类、目的及工序安排3. 4. 1. 1 种类加工青铜热处理分为再结晶退火、不完全再结晶退火、去应力退火、固溶热处理和时效 处理.3QJ 2905975QJ 290597材料牌号普通再结品退火保温时间冷却方式去应力退火保温时冷却 间min 方式H96H90H85H8OH70H68H65H63H62H59520600650720650720600700520650600650520600520700600650H

9、Ni65-5HNi56_3 HPb63-3HPb63-OlHPb62 - 0HPb61-lHPb59 1HA177-2HSn70-l -H68AHSn90lHSn62 1HSn60-lHA167 -2. 5一HA160 二匚THA159-3-2600650620650600650600650560600520650650720500650550650560600600650HA166-6-3-2HMn58 2HMn57 31HMn55 3 1HFe59_l_IHFe58 l lHS180-3600650550600600650550600壁厚mm时间 min2.5 525 355 1235 5

10、012 2050 7020 5070 10050 6010012060 7012014070】40180水冷 空冷 或 炉冷16020026030024028026030027030030040027030027030028032030035026030030035030037030035035040030035030035030040030040018020090180空冷或炉冷#QJ 290597表3材料牌号光亮再结晶退火工艺退火温度 r保温时间 min保护介质冷却方式H96H80H68H62H59HPb59-l450550120180.氢气、気 分解气、 惰性气随炉冷至低 于150C后

11、出炉空冷3. 4.1. 2 目的a. 再结晶退火目的见3. 2. 1. 2a条；b. 不完全再结晶退火目的是既要满足零件强度和弹性要求，又要获得适宜的塑性，便 于成形，c. 去应力退火目的是消除冷变形和机械加工产生的残余应力，稳定尺寸和性能；d. 固溶处理的目的是获得过饱和固溶体；e. 时效处理的目的是获得所需要的力学性能。3.4. 1.3 工序安排a. 再结晶退火工序主要根据零件具体要求，安排在冷变形工序之前或工序之间，也可 作为零件的最终工序；b. 不完全再结晶退火工序安排在成形之前；c. 去应力追火工序一锻安排在冷变形或机械加工之后；d. 固溶热处理工序安排在半精加工之前；e. 时效处理

12、工序安排在半精加工后或成形之后。3. 4. 2工艺规范3. 4. 2. 1再结晶退火工艺规范见表4。3. 4. 2. 2不完全再结晶退火工艺规范见表5.3. 4. 2. 3去应力退火工艺规范见表6。34.24加工青铜的固溶热处理及时效处理工艺规范见表7。3. 4. 3工艺要求3. 4. 3. 1铜恰合金固溶热处理和时效处理时采用氮气保护。3. 4. 3. 2加工青铜带材、丝材制做弹性零件时,去应力退火应采用油浴炉或保护气氛炉。3.4.3.3青铜带材、丝材制作弹性零件一般不采用再结晶退火。为防止冲压和卷绕回弹太 大不易成形或打弯开裂,可以采用不完全再结晶退火，不完全再结晶退火温度应根据零件弹 性

13、要求来选择.材料牌号度r退火时间 min冷却方式QSn 4 3QSn 4-4-2. 5QSn 4 4 4550650QSn 6. 5-0. 1空冷QSn 6. 50. 460】20或QSn 4 0. 3炉冷Q41 5600650QAI 7650750QA1 9-2QA】9-4700750QAI 10-3-1.5650750QAl 10-4-4QSi 3-1700750120150空冷QSi 1-3650750QMn 57007501QMn 1. 5QCr 0. 5550560150240空冷或炉冷材料牌号温度退火时间 min冷却方式QSn 6. 5-0. 1270300380420QSn 6

14、5 0. 4270300QSn 43380420QSi 31360400QSi 1-330035060 120空冷QAl 9-4350400QAl 10 3-1.5320340QAl 92QAl 5300350QAl 7材料牌号温度r退火时间min冷却方式QSn 4 3QSn 4 42. 51acQSn 4 4 4QSn 6. 5 0. 4QSn 6. 5-0. 1150180QSn 7-0-21Q*9HH60 180空冷QSn 4 0. 34uuQA1 5250270QA1 7240260QSi 3 1180220QSi 1-3260280QCd 1180200材料 牌号固溶热处理时效处理说

15、明温度r保温时间 min冷却方式温度保温时间 min冷却方式QA1 9-280085060 120水冷36042060 120空冷HB150 187QA) 9-4500550HBU0 178QA1 10-3-1. 5890920300350HB207280QA1 10-4 492094030 12010%NaCl 水溶裁冷却400480120180HRC30 35520540HRC2832600650HRC110QZr 0. 15910930304404601203. 4. 3.4对于小件、薄壁件或几何形状复杂的零件，热处理采用适宜的工夹具，以防变形。3. 4. 3. 5青铜固溶热处理时，冷却

16、转移时间应尽量短，一般不大于30s。4质量保证规定4.1材料质控制加工铜、加工黄铜及加工青铜零件的材料必须分别符合GB 5231、GB 5232和GB 5233 的规定，其它性能应符合有关规定。4.2设备、仪表和工夹具质量控制4. 2.1加热设备应符合3.1条的要求。炉温均匀性，温度测董仪表和热电偶的检定周期按 JQ 1428的规定.4.2.2工夹具在热处理使用前必须清洁、无锈蚀。4.3工艺质控制4. 3.1热处理前操作者应认真掌握工艺文件和技术条件的要求，检査零件和试样是否符合 工艺规定，并清洗干净零件表面油污，干燥后再进行热处理。4. 3.2仔细检査仪表、设备的各部位操作运行，保持正常状态

17、。4. 3.3热处理过程中不得随意变更保护介质、加热温度、保温时间和加热冷却方式等工艺 参数。4.4检验责任4. 4.1检査操作者执行工艺的全过程.4.4.2用目视法检验零件的表面质量，不得有气泡、起皮、裂纹和变形等缺陷，黄铜不能有 严星脱锌现象。4.4.3按图样技术要求检验零件的硬度.4.4.4要求质量一致性检验的零件，按有关技术文件进行。4.5技术安全4. 5.1采用氢气、氨分解气时，厂房必须有防火、防爆措施。4.5.2操作者应严格遵守本单位的安全操作规程。附加说明：本标准由中国航天工业总公司七O八所提出。 本标准由中国航夭工业总公司二院六九九厂起草。 本标准主要起草人:孔淑英、林致军、冯呈莲.11中国就天工业总公司航天工业行业标准加工铜及铜合金的热处理QJ 2905-97中国紈天工业总公司第七O八研究所出版发行七O八所排版印刷1997年4月岀版定价:2.75元