Elektrik Uygulamaları için Sertleştirmenin Quenching Kullanımı
Bakır alaşımları elektrik endüstrisinde temel malzemelerdir, olağanüstü elektrik iletkenliği, termal performans ve mekanik esneklik. Bağlantılar, terminaller, geçişler ve iletken ilkbaharlar iletkenlik ve güç arasında ciddi bir denge talep eder.Bu makale, bakır alaşımları için, ısıtma ve #8212;rapid soğutması gibi birçok ısı tedavi döngüsünden sonra, yüksek performanslı alaşımları ve yüksek performanslı alaşımları ağır bir şekilde azaltımı sağlar.
Quenching
Quenching, metal bir iş parçasının belirli bir sıcaklığa ısıtıldığı bir ısı tedavisi operasyonudur (bir çözüm sıcaklığının düşmesi veya çözümün sıcaklığı), hızla soğutulmaktadır.Bu süpersaturasyon, latticerasyonunu ve sert fazları oluşturmak için çözüm oluşturur, bu da alaşım ve aynı derecede önemlidir.
Elektrik uygulamalarda kullanılan bakır alaşımları için, hedef, elektrik iletkenliğinde kabul edilemez kayıplar olmadan mekanik gücü en üst düzeye çıkarmaktır.
Neden Bakır Kaplaması için Quenching Maddeleri Zorlaştırıyor
Çoğu bakır alaşımları saf formda kullanılmaz; yüksek sıcaklık çözümünde sağlam kilitler üretilir, bu da daha sonra yağışlı (ayrıca) için gerekli olan 200 adet yüksek çözünürlükte yapılır.(C17200))[D&C176)
Benzer şekilde, C72900) bir homojen bir çözüm için bir gider, iyi bir şekilde, birbirine bağlı mikroyapım ile bir araya getiren bir spinodal dekompozisyon reaksiyonunu takip edin.
bakır alaşımda kesmenin önemi aşırı devletlenebilir. Soğutma oranı, alaşım elemanlarının çözümünde veya precipitate prely olarak kalmasının, nihai güç dengesi, hız ve iletkenlik dengesinin etkisini belirler.
Alloy Kompozisyonunun Rolü
Gerekli giderim parametreleri, alaşım sistemine çok bağlıdır. Örneğin:
- [FONT:0)Brass (copper-zinc alaşımları)[Dönetici: 1) Genellikle yaş-hardenable; ek sıcaklıktan beton soğutmak için kullanılır.
- [FONT:0)Phosphor bronz (copper-tin alaşımları)[[Dönetici: Bazı fosfor bronzları yağışlıdır; yüksek sıcaklıklarda yüksek miktardan yararlanın, Cu₃Sn veya Cu₄ yaşlanma sırasında form oluşturmak için.
- [FONT=0)Beryllium bakır): Klasik yaş-hardenable bakır alaşım. Quenching, çözümde beryllium tutmak için yeterince hızlı olmalıdır.
- [FONT=0)Copper-chromium (Cu-Cr) ve bakır-zirconium (Cu-Zr)): Direniş kaynağı elektrotları ve yüksek güçlü elektrik bağlantıları için kullanılır. Yüksek çözüm sıcaklıklarından hızlı bir şekilde gider, kromat veya zirkonyumu sonraki yaşlanma için sağlam bir çözüm için sağlam bir çözüm sağlar.
alaşım ve #8217; faz diyagramı ve dönüşüm kinetiği uygun bir gider tasarlamak için gereklidir.TheurFLT:0)Copper Development Association) ve )ASM International) bakır alaşımların ısı tedavisi için geniş kaynaklar sağlar.
Quenching Media: Soğutma Oranı ve Özellikleri Üzerine Etkileri
Ortamdaki tarife seçimi en önemli işlem değişkenlerinden biridir. Çözüm sıcaklığından soğutma oranı istenmeyen faz dönüşümlerini bastırmak için yeterince hızlı olmalıdır, aşırı bozulmaya neden olduğu, çatlaklara veya oturmaya neden olur.
Su Quenching
Su en agresif ortak gider orta. yüksek ısı transfer katları, bozulma riskinin düşük olduğu yüksek ısı transfer katsayısının, özellikle de karmaşık geometrilerde, ağır iç stresleri zorlayan veya çatlaklarda artış gösteren yüksek bir sertliğe sahip olduğunda, su gidering diğer medyaya kıyasla daha yüksek bir sertliğe yol açıyor, ancak daha düşük hız ve iletkenliğe sahip olabilir.
Petrol Quenching
Petrol, sudan daha yavaş, daha üniformalı bir soğutma oranı sunar, genellikle 200 aralığında; ve #8211; 500° İkinci olarak, bu, ısı kesici bakırları ve iç stresleri azaltır, sertleştirici şekilleri veya daha yüksek kesitler ile parçalar için uygun hale getirir. Birçok bakır alaşımda, yağ giderimi sağlamak için özel olarak, özellikle de sıvılaştırma ile daha yavaşlayıcılar için, özellikle de yumuşakleştirici formlar ile daha düşüklüğü azaltılabilir.
Hava Soğutma ve Inert Gases
Hava soğutması en yavaş yöntemdir, fiyatlar genellikle 50°İkinci başına C. Sadece alaşım ve #8217; dönüşüm, istenen yapıyı bile yeterince yavaşlatamaz. Birçok bakır alaşım için hava soğutması yetersizdir, çünkü erkenden gelen bir vakumlama için kullanılır.
Aşağıdaki tablo, her orta için tipik soğutma oranları ve uygulamaları özetliyor.
| Medium | Cooling Rate (°C/s) | Typical Usage |
|---|---|---|
| Water | 500 – 2000 | Thin sections, beryllium copper, Cu-Cr |
| Oil | 100 – 500 | Intricate parts, Cu-Ni-Sn, phosphor bronze |
| Air / Inert gas | 5 – 50 | Non-hardenable alloys, stress relief |
Süreç Kontrolü ve Optimizasyon
İstenen özellikleri sürekli olarak elde etmek için, giderleme tam olarak kontrol edilmelidir. Anahtar parametreler çözümü tedavi sıcaklığı içeriyor, zaman ayırın, fırından banyoya, banyo ısısına, agitation'a transfer zamanı ve iş parçasının durumu.
Çözüm Tedavisi Sıcaklık
Doğru sıcaklığa alaşımın bakır matrixine alaşımlama elemanlarını çözmek önemlidir. For beryllium bakır, çözüm sıcaklığı genellikle 780 – 800°C. Sıcaklık yaşlanmadan sonra düşük güçte tamamlanmamış sonuçlardır; eğer çok yüksek olursa, tahıl büyümesi veya kesik erimesi meydana gelir.
Transfer Zamanı
Fırından parça çıkarmak ve onu gidermek arasındaki gecikme kritiktir. Birkaç saniye bile, sol hattın altında düşme sıcaklığın, prez yağışına neden olması gerekir. ince parçalar için, transfer süreleri üç saniye veya daha az olmalıdır.
Banyo Sıcaklık ve Agitation
Vakum sıcaklığı soğutma oranını etkiler. 20°C serinler 40°C. Petrol için, işletim sıcaklığı genellikle 60 – 80°C tutarlı vizorasyon korumak için, karıştırın) üniformalı ısıyı korumak ve buharlı olmayan soğutmaya neden olabilir (yumuş noktaları).
Workpart Geometry
Bölüm kalınlığı, keskin köşeler ve delikler tüm ısıyı etkiler.Zengin bölümler daha yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş
Post-Quenching Tedavisi
Tek başına ısı tedavisi tamamlanmaz; yaşlanma aşamasını ayarlar (önemli 250 – 400°C) iyi, tutarlı ve hızlananlar için; bu, bir sıcaklık aralığına göre değişir.
Bazı durumlarda, aritFLT:0)tmpering) adım yaşlanmak için bir alternatif olarak kullanılır, özellikle de soğuk çalışma alanlarındaki alaşımlar için.Daha düşük sıcaklık rahatlatırken, bazı sertleştirme aşamalarından vazgeçilir.
Bazı bakır alaşımları için, bakır-chromium gibi, aETHFLT:0)yönetmen yaşlanma) Yavaşlamaktan sonra, Cu-Ni-Sn gibi, farklı bir yaşlanma adım olmadan spinodal decompositione maruz kalmak, ancak gider homojen devleti korumak için yeterince hızlı olmalıdır.
Elektrik Davranışı Üzerine Etkisi
Elektrik uygulamaları için birincil endişe iletkenlikdir. Giderdikten sonra, alaşım süper bir doygun çözümdedir, ki bu da elektronları temizler ve matrixten saf bakırı azaltır. Örneğin, 20&#ry8201;– % 8211; % 20 IACS. Yaşlılık sırasında, kondüktörlerin ve diğer bileşiklerin küçülmelerine karşı dirençli atomları matristen çıkarır, 20 ––
Cu-Cr gibi diğer alaşımlar için, yaşlanmadan sonra iletkenlik 80 'e ulaşabilir; % 90 IACS, birçok bakır alaşımdan daha yüksek, ancak daha düşük güç ve iletkenlik arasındaki ticaret-off doğaldır; tasarımcılar uygulama gereksinimlerinin en iyi şekilde eşleşmesini seçmelidir.
Common Defects and Remedies
Improper gidering, elektrik bileşenini tehlikeye atacak kusurlarına yol açabilir. Bazı tipik konular şunlardır:
- [FONT:0)Quench çatlakları[DÜDÜT:1) (özellikle suda yüksek termal stres nedeniyle). Mitigation: petrol kullanımı, varyasyon bölümü veya bölümün bir kısmını ısıtın.
- [FONT:0)Decarburizasyon veya xidasyon) (profesyonel atmosferden sapma) Mitigation: kontrollü atmosfer veya vakum fırınları kullanın.
- [FONT:0]Uneven sertlik[[Dönetici: 1 ) (Sırak balonlarından veya fakir agitation’den gelen yumuşak noktalar) Mitigation: improve purant agitation, temiz kısım yüzeyler, doğru bir bölüm yönlendirmesi.
- [FONT:0) Aşırı distiyon[[[Dönlenme:0)[Dönlenmedik Olmayanlar İçindeki Soğutmalar (Gönüşüme: Yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş, tasarım simetrik bölüm geometrileri kullanın veya son işlemeden önce stres rahatlamayı içerir.
- [0] Tamamlanmamış çözüm tutma[Dönemli: Yavaş yavaş gider sırasında kesintiye uğramak)
Elektrik bileşenlerindeki uygulamalar
Quenched ve yaşlı bakır alaşımları neredeyse her elektrik sisteminde bulunur. örnekler şunlardır:
- [FONT:0]Spring kontakları ve konektörleri[DÜT:1): Beryllium bakır, askeri, havacılık ve otomotiv bağlantılarında yüksek çözünürlükte standart malzemedir. yüksek enerji, iyi iletkenlik ve mükemmel yorgunluk direnci kombinasyonu doğru gider ve yaşlanma ile sağlanır.
- [FONT:0)Raygear ve devre kesiciler [Döntgen: 1): Cu-Cr alaşımları vakum kesimlerinde kontak ipuçları için kullanılır.
- [FONT=0)Power iletim terminalleri [Dönder: Bakır-nickel- ⁇ (C70250) ve bakır-nickel-tin alaşımları yüksek güçlü otobüs ve konektörler için kullanılır. Kontrollü ve yaşlanma% 40 IACS'nin üzerinde iletkenlik ile 600 MPa'ya güçlü bir şekilde verir.
- [FONT:0)Zr alaşımları (e.g., C18150) yüksek sert ve termal iletkenliğe ulaşmak için gider ve yaşlıdır, direnç kaynağı uygulamaları için gereklidir.
Bu bileşenlerin güvenilirliği tutarlı ısı tedavisine bağlıdır, özellikle de gider.ETHFLT:0)ASTM standartları) (B103 for beryllium bakır) ve tedarikçi özellikleri gerekli ısı tedavi döngüleri tanımlar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Quenching, bakır alaşımlarının elektrik uygulamaları için sertleştirilmesinde hayati bir süreçtir. Hızlı bir şekilde, alaşımı yüksek bir sıcaklıktan soğutmak, süper doygun bir çözümde kilitler, daha sonraki yağışları zorlaştırmayı sağlar.Malzeme kontrolü, agitation ve daha yüksek kesintiler ile tüm etkiyi sağlamak için, mekanik güç ve elektrik iletkenliği arasındaki dengeyi korur.