20. Химический состав (в %) сплавов с постоянным и низким температурным коэффициентом модуля упругости (ГОСТ 10994-74)

21. Механические свойства и режимы термической обработки сплавов

с постоянным и низким температурным коэффициентом модуля упругости [5]

(исходное состояние сплава - нагартованное)

Для толщины 0,3 мм

ставы и режимы упрочняющей обработки приведены в табл. 20 и 21.

Сплавы 42HXTIQ и 42НХТЮА имеют постоянный модуль упругости при температуре до сплав 44НХТЮ

при температуре до 200 °С.

Высокоэлектропрово д-ные пружинные сплавы 12]. К этой группе относятся берил-лиевые бронзы, фосфористая бронза и некоторые другие сплавы, преимущественно на основе меди.

Из многочисленных пружинных сплавов на основе меди наибольшее применение приобрели берилл иевые бронзы т. е. меднобериллиевые сплавы с содержанием от 0,4-0,7 до 2-2,5 % Be, часто имеющие в своем составе и дополнительные легирующие элементы - никель, кобальт, титан.

серебро, а также весьма эффективно влияющий на их свойства магний, количество которого не превышает 0,2 % (табл. 22). Бронзы, содержащие 0,25-0,7 % Be и огличающиеся высокой электрической проводимостью, в СССР не изготовляются, так как практически эти же свойства (50 X X 10 Ом--см-) могут быть достигнуты у магниевых бронз БрМгО,3, БрМгО,5, БрМгО,8, а также кадмиевой бронзы БрКдО,7.

Широкое применение бериллиевых бронз в промышленности объясняется тем, что наряду с высокими значениями предела упругости и релаксационной стойкости они обладают хорошей коррозионной стойкостью, немагнитностью, повышенной электрической проводимостью и ценными тех*

нологическими свойствами - хорошо штампуются, паяются, свариваются и т. д. Прочностные свойства бериллие-вых бронз настолько высоки, что в ряде случаев именно они независимо от их физико-химических свойств определяют использование этих сплавов в промышленности. Абсолютные значения предела упругости берпллиевых бронз - основного свойства пружинных сплавов - не превышают величин, которые можно получить для стали, но благодаря почти в 1,5-2 раза меньшему модулю упругости (110- 130 ГПа) они характеризуются максимальной Энергией упругой деформации (а2упр/2 Е) и максимальной упругой деформацией (Оупр/ ). которые могут быть достигнуты в упругих элементах. Поэтому при равном напряжении в упругих элементах из бериллиевой бронзы может быть достигнута большая упругая деформация, чем в упругих элементах из стали (значение этой деформации часто используется как основной параметр при конструировании упругих элементов), или соответственно при равном значении упругой деформации в этих изделиях из бронзы будут меньше действующие напряжения. Поэтому будут меньше и значения упругого гистерезиса, упругого последейст-, ВИЯ и других свойств несовершенной упругости - основных показателей качества упругих элементов.

Свойства отечественных берпллиевых бронз в разном исходном состоя-

нии - после закалки (мягкое состояние), а ттже в результате последующей холодной пластической деформации с обжатием 30-40 % (твердое состояние) приведены в табл. 23. Там же приведены и свойства бронз после упрочняющей обработки - старения, во время которого в структуре бронзы образуются зародыши или предвыделения у-фазы, отвечающей по составу соединению СиВе. На рис. 1 и 2 представлены значения релаксации напряжений в бериллиевой бронзе при 20 X, а также при нагреве до 150 °С - температуры, которая является предельно высокой для применения берпллиевых бронз, после упрочняющей термической обработки. На рис. 3-4 приведены зависимости деформации и скорости ползучести бронзы БрБНТ1,9 при 20 и при 20- 150 °С после закалки и старения, а на рис. 5 - сопротивление усталости берпллиевых бронз.

Представленные выше данные позволяют конструкторам рассчитывать упругие элементы и прогнозировать стабильность их службы в условиях эксплуатации. Для технологов, кроме указанных данных, также важны зависимости свойств бериллиевых бронз от температуры закалки (рис. 6). Оптимальная температура закалки 770 + 10 ®С, так как после такой закалки бронза характеризуется мелким зерном, хорошей пластичностью и высоким уровнем упрочнения после старения. Скорость охлаждения при за-

22. Химический состав (мае. доли, %) берпллиевых бронз (ГОСТ 18175-78)

* По ТУ 482196-72.

*2 Бронза содержит 0,07-0,13 % Mg.

Примечание. Все указанные бронзы содержат не более: 0,15 % Si, 0,15 % А1, 0,005 % Pb, 0,15 % Fe.

23. Свойства отечественных марок бериллиевых бронз (по ГОСТ 1789-70 и данным автора)

Бронза БрБНТ1,7

Деформация 30-40 % (твердое) Деформация и старение

Закалка (мягкое) Закалка и старение

Деформация 30-40 % (твердое)

Деформация и старение

* Значения предела упругости Оо.оог и модуля упругости Е приведены по данным автора для полос толщиной 0,3 мм. * Вытяжка по Эриксену для полос и лент толщиной 0,10-0,25 мм.

Примечание. Л1еханические свойства бронзы БрБ2,5 согласно ТУ 482196-72 характеризуются следующими значениями: твердость HV > 340 (после закалки и старения), предел упругости Оо.ооз > 600 МПа (для полос толщиной 0,2-0,3 мм); HV> 384 (после закалки, холодной пластической деформации с обжатием 30-40 % и старения).