1、中华人民共和国航空工业部部标准HB/Z 135-&8 指导性技术文件航空用被青铜热处理工艺说明书1988-04-10发布1988-10-01实施中华人民共和国航空工业部批准中华人民共和国航空工业部部标准航空用被青铜热处理工艺说明书HB;Z 135-88 1 适用范围本标准适用于牌号为QBe1.7、QBel.9、QBe2、QBe2.15变形皱青铜材料及制件的热处理。本标准涉及的镀青铜材料应分别符合下列标准:YB552-75 镀青铜条材和带材YB720-70 镀青铜棒GB3134-82 镀青铜线2 51用在E准H5354 航空制件热处理质量控制标准HB/Z5081 铜及铜合金化学钝化工艺GB377
2、1 铜合金硬度与强度换算值YB797 单相铜合金晶粒度测定法3 设备3. 1 加热设备凡能稳定地生产出符合技术要求制件的炉子，不论何种类型均可采用。但炉子有效工作区的温度均匀性、控温及指示仪表精度、热电偶的配置数量和位置均应符合HB5354的要求。其中固溶处理炉应符合HB5354中III类炉要求，沉淀硬化处理炉应符合H类炉要求。3. 1. 1 固溶处理炉为了防止制件表面氧化，一般选用分解氨气保护炉。也可采用液化石油气、甲醇、乙醇等分解气氛或惰性气体保护炉。但不得使用盐浴炉，因为在固溶处理温度下，材料被易受熔盐腐蚀。当回溶处理后还需进行表面切削加工、或允许长时间酸洗而对表面状态要求不严的制件才能
3、采用空气炉。3. 1. 2 沉淀蕾化处理炉沉淀硬化处理应采用保护气氛、真空、中性盐裕炉或空气炉。当使用空气炉时，推荐采用强制性空气循环炉。3.2 冷却设备航空工业部1988-04-10发布1988-10-01实施HB!Z135-88 固溶处理用水槽的尺寸应适合工作负荷需要。水槽应保持清洁。在连续生产中，应通过冷却循环或搅拌装置保证工件表面均匀冷却。水温不得超过350C.水槽应配置精度为士lOC的温度汁。3. 3 清理设备必须有适当的设备清除制件表面制氧化物、锈蚀层、油污和杂质。采用盐浴炉处理，必须有冲洗和配备磷酸销或其他中和浴装置以清除残留盐分。4 热处理4. 1 囊团清理热处理前，必须清除制
4、件表面的润滑脂、袖污、水或其他杂质，以保证热处理后的表面质量，并防止油脂带入硝盐槽中引起爆炸。清理方法按HB/Z5081中有关方法或其他生产技术文件的方法进行。热处理所用夹具也应清理干净，保证不影响制件表面质量。4. 2 装夹固榕处理可选用适当的吊具、料筐悬挂或支撑制件，但必须保证加热介质和冷却介质得以自由流动。沉淀硬化过程采用专用的夹具可以达到-.定的矫正目的。4. 3 国溶处理材料通常以适于沉淀硬化处理的状态供应。但下列情况必须进行固溶处理za. 材料经冷变形加工，需进行中间软化处理。b. 焊接后造成材料组织状态不a致。C. 中间软化处理采用退火工艺或真他方法，使材料不宜进行沉淀硬化处理。
5、4.3.1 本标准中所有牌号的镀青铜制件，固溶加热温度应采用780土lot。根据制件加工及使用特点要求，固溶加热温度也可按表1选择。4. 2 保温时间对材料的晶粒度和抚淀硬化后的性能影响很大。正确的保温时间可通过显微组织和机械性能检查来确定。表2列出了在分解氨气保护炉中、780士10t保温时间的参数国表1温度toc 特占川800士10一累否在离芽。一般均采用此温度进行工序问软化处理和做沉淀硬化前的组织准备。可减少过剩自相，便于强化相的连续脱溶，但晶粒易长大g适用于较厚的材料，并对减少滞弹性效应有职极作用。780土10760士10可获得细小的晶粒组织。有利于提高弹性元件的工作寿命。但固溶不充分，
6、易产生过时效组织。2 HB/Z135-88 表2材料有效厚度，mm保温时间.min5.0 (15. 25)min+厚度(mm) 1min/mm 4.3.3 为保证同炉批制件加热的均匀性，应合理控制装炉量，尽量缩短炉温恢复时间。一般情况下，恢复时间不超过保温时间，大型制件最多不超过30分钟。4.3.4 制件保温结束后，应尽快浸入水中冷却。为保证固溶组织不发生分解，转移时间一般为几秒钟，即使较大制件也不超过10秒钟。4. 3. 5 圄溶处理后，制件可在低于1200C的烘箱中烘干或用其他方法干燥。4. 4 沉淀硬化处理制件经7800C固溶处理后，应优先选用表3的淀淀硬化处理工艺规范。采用其他温度回溶
7、处理后，可采用表4的沉淀硬化处理工艺规范。当制件有特殊技术要求时，可采用表5中的沉淀硬化处理工艺规范。保温时间结束后，制件可以任意速度冷却。4. 5 遇火除固溶处理作为中间软化工序外，还可采用退火方法。为防止制件表面氧化，应选用真空炉和保护气氛炉。jf!火温度为5405700C.保温2-4小时，随炉冷或在保温罐中空冷。4. 6 稳定化处理精密制件、或经校正的制件应通过稳定化处理消除残余应力、稳定尺寸。工艺规范为llO-1300C，保温4.6小时。5 质量控制5. 1 设备的检查5. 1. 1 热处理前须检查炉温均匀性、温度控制仪表和指示仪表的检定合格证。加热过程应随时检查设备工作是否正常，发现
8、问题应及时排除故障。5.1.2 炉温均匀性、温度控制和指示仪表、热电偶的检定周期参照HB5354执行。5.1.3 对保护气氛可进行连续的或定期的检查，以保证气体成分及流量符合工作要求。保护介质和盐浩槽的技术要求应符合HB5354的要求。3 HB/Z135-88 表3合金牌号材料晶种沉淀硬化工艺规范沉淀硬化前状态温度，。C时间，h C 3 板条带Y2 315士52 Y Qe1.7 C 3 QBe1. 9 线Qe2 y , 315土52 QBe2.15 Y 1 C 3 棒320士52 (d20mm) 表4沉淀硬化工艺规范固溶处理温度。俨、_., 温度，。C时间，760土10290310 780:f
9、: 10 300-330 1- 3 800:f:i 0 310.350 5. ,. 4 导入炉内的气体不得直接冲击被加热制件，避免造成制件局部过热或降温。5.2 工艺质量的检查h 5. 2. 1 参照本标准制订的工艺文件，应经过必要的工艺试验，并履行审查、批准手续。5.2.2 热处理后，材料表面不应有手印、点蚀、夹伤。经光亮热处理的制件表面应清洁、光亮。固溶处理后制件表面出现气泡、裂纹应予报废。5.2.3 热处理后制件的几何尺寸应符合生产技术文件要求。变形的制件允许进行校正。5.2. 4 机械性能检测试样与制件应为同炉批料邦同炉处理。检测项目和要求按有关生产技术文件要求进行。经780(;固溶处
10、理和按表g沉淀硬化处理后，其性能指标可按本标准第一章有关材料标准规定检验，或按表6参考数据检验。5. 2. 5 热处理后制件强度试验允许用硬度试验代替，并按GB3771-83进行换算。4 HB;Z135- 88 表5工艺名称沉淀硬化处理特点及应用范围工艺规范I 240- 260oC 可适当改善切削加工性。23h 欠时效280 - 300t 强度、弹性较正常沉淀硬处理化后低，但韧性和抗险性较高。1-3h 适用于韧性和抗蚀性要求较高的制件。先欠时效，后正欠时效可减少残余应力对正常时效过程变形的影响，从而满分级时娅常时效或过时足夹具控制的尺寸，减少变形翘曲。效。适用于几何尺寸要求严格的弹簧、膜片等制
11、件。过时效340380oC 强度、硬度较正常沉淀硬化后低。但能减少沉淀硬化过程中2- 3h 的变形翘曲，并能提高制件的高温工作稳定性.表6固溶处理后沉淀硬化处理后材J回|接伸强度伸K率沉淀屈服强度伸长率维氏料金维氏硬化拉伸强度硬度品牌硬度前状.， 2 Ob &l 5 h r二s Hv Hv 种号MPa 方JL:!.二、MPa 不小于不大于于、川y丁了Il:U-，1320980 2 一340 QBe2 390-590 30 180 1180;_ 1370 1030 2 一355 条Y 1275-1470 1130 1. 5 380 一一C 1130-J 1320 980 2 一340 带QBel
12、.9 390590 30 一180 y , 1180- l420 1030 2 一355 Y 1275-1二201130 1. 5 380 C 11301320 340 线QBe2 390-590 180 Y, 1180 -1420 一355 Y J.2751520 -380. 一-棒QBe2 390-5QO 30 150 Q&2.15 C 1l301320 930 2 320 一牛牛注，条带材圄糟处理厉的杯突试金按VB552-75要求进行.5 HBjZ135-88 5.2.8 冷作硬化材料制件的固溶处理需征得有关技术部门批准。5.2.7 显微组织检查试样的条件同5.2. 4条的机械性能试样。
13、检验项目和要求按有关技术文件规定，或按5.2.8、5.2.9条检验。5.2.8 条、带材按本标准正常工艺规范处理后显微组织要求如下:a. 固溶处理后，基体应为固溶体，看不到相的析出痕迹。晶粒度应均匀，其平均尺寸t当材料厚度小于O.3mm时为O.015-0.045mm，当材料厚度为O.3-1. 5mm时为0.015. O.055mm。b. 沉淀硬化处理后，在光学显徽镜下，除观察到基体上有析出线条外，晶界反应量应控制在12%以下。晶界反应量参照图1评定，也可用测重法或固相分析仪等方法测定。5.2.9 棒材的显微组织要求如下:a. 固摇处理后，直径小于20mm时，晶位度为0.015-0.055mmJ
14、直径等于、大于20mm时，晶粒度为O.015O. 075mm。b. 相的检查应在国溶处理后进行。被检试样应沿棒材纵向中心线剖面磨制.评定自相形态分布等级应在整个磨面最严重部位进行。直径小于、等于20mm的棒材不应大于2级F直径大于20mll3的棒材接生产技术文件确定。自相形态分布等级参照图2评定。5.2. 10 不符合质量要求的制件，允许重复进行热处理e6 HB/Z135-88 jjI:-，h咽地)fkIfNio喃IM，.，i._.J.，. 如，.，.-.，.，_.i.，巾.，.I.，U/rt6f.I，!irIl.!r.叫气，柄叫灿、.府./ ，.，.，:1.哥，7、. 品界反应量0.6%飞飞
15、川人晶界反应量g.%费i在ri盟第品界反应量4%晶界反应量12%7 HBjz135-88 rlttsu川UHEP-41t 、I J叫四航F，拿出咿咕全手矿咛川，山山山、:.，.，.，.晶界反F重量20%晶界反应量16%Illi-ril 1:. a 品界反应量38%皱青铜沉淀硬化处理后晶界反应量图片晶界反应量28%图18 1 _.飞击、4、HB/Zl35-88 1缀。相呈点状、颗植状或条状.条怅小于lOmm.自相分布均匀。相面积不大于1.5%2缀。相呈细条状、链状.条宽不大于2mm、条长不大于25mm. 自相分布无堆积现象.四相面飘不大于3%9 10 HB/Z135-88 3级。相呈条状、链状，
16、条宽不大于2.5mm.整个视野允许有三条怅皮大于40mm的条自相无堆积现象，自相面棋不大于6%.4级自相呈条状、链状或树枝状。条宽不大于4mm，树枝宽度，不大于6mm，妖度不限.自相无堆积现象。目相面积不大于10%H8/Z135-88 ,iy , 、il-6级但相呈粗树干状或块状，干、块宽不大于12mm.长度不暇。目相面积不大于20% 5级自相皇粗条状或树枝状.条宽不大于5mm.树枝宽不大于3mm.长度不限.目相面飘不大于l5%。7级。相呈特大树干状或块状.干、块宽不大于25mm.长度不限。自相面积不大于35% ;rojzAiifRizal-31:1: 11 皱青铜棒材n相形态分布评级标准及图片显出晶界.用氨水1JD氯化铜擦试，显出自相.图2注:图片放大200倍。试梓制备方法，她光后，在铅醉水溶液中进行电解寝蚀.附加说明，本标准由六二一所提出并归口。字标准由二二一广负责起草.HH/Zf3冒-本标准主要起草人:危骥骥、刘连生、徐延民。12
