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ベリリウム銅 展伸材

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ベリリウム銅の適切な使い方

(1)時効硬化処理条件と熱処理炉、熱処理収縮(25合金)

時効硬化処理条件と熱処理炉

ベリリウム銅の標準時効処理条件とこれ以外の時効硬化処理条件を用いた場合の機械的特性の変化は、冷間加工率によって異なります。これらは、時効硬化曲線と呼ばれ、それらを図9、10に示します。

熱処理条件

ベリリウム銅25合金時効材の標準熱処理条件は315℃×2〜3hですが、これは材料の温度がその温度に到達してからカウントする必要があります。特にここで注意すべき点は、炉内容積に対し処理量が多い場合や重量物を入れた場合は、部品に熱電対をつけ部品の温度が上がってから2〜3h持続されているかどうかチェックすることです。

また前後の昇温、降温の時間は標準条件の場合には特性にあまり影響を及ぼしませんが、短時間処理または高温時効処理の場合は影響が出ますので十分確認が必要です。

熱処理雰囲気

ベリリウム銅を時効硬化処理する時の雰囲気は、一般に窒素、あるいは不活性ガスのアルゴンが用いられます。大気で行うのは最も安価ですが、黒い酸化皮膜が生成しますので、外観を重視する電子部品にはあまり用いられません。また炉内の温度分布を均一にするため攪拌機能を持った炉が望まれます。

図9 25合金の熱処理温度(保持時間が2hr一定) 図10 25合金各質別の時効硬化曲線

熱処理収縮(25合金)

ベリリウム銅25合金時効材は、時効硬化処理を施すことで強度が大幅に向上します。この時効硬化処理では、銅の中に過飽和に固溶していたベリリウム原子が析出することにより、長さで約0.15%の収縮が起こります。プレス部品を時効硬化処理すると僅かに歪むことがあるのはこのためです。

歪みの度合いは、時効硬化処理温度・冷間加工率によって異なるため、歪みを小さくするには以下の方策が有効です。

  1. 成形性が許容される範囲で、出来るだけ高い質別を選定する。
    (例.1/4Hより1/2H、1/2HよりH)
  2. 治具にはさむ、あるいは複雑な形状であれば銅粉に埋めて圧力をかける等して時効硬化処理する。
  3. 到達強度は若干低くなりますが、時効硬化処理温度を低くする。
    (例.315℃から280℃)
  4. 成形加工可能であれば、ミルハードン材を用いてプレス加工後、標準時効硬化処理を追加する。

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