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08期：技術(shù)‖ 銅合金材料的熱處理（日本）
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作者:pmo0cbdb2
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發(fā)布時(shí)間: 2018-06-20
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關(guān)于退火的兩三個(gè)話(huà)題
1. 消除應(yīng)力退火和防止應(yīng)力腐蝕破裂
由于黃銅的自然破裂現(xiàn)象自古以來(lái)就廣被重視，所以對(duì)于含鋅量比較高的銅合金，必須去除剩余拉伸強(qiáng)度，這個(gè)非常重要。最近銅合金的使用條件變得異常嚴(yán)格，應(yīng)力腐蝕破裂（略稱(chēng)：SCC）的事例也已經(jīng)廣為人知。引起SCC的銅合金中，除了黃銅以外，一直以來(lái)被認(rèn)為沒(méi)有問(wèn)題的磷脫氧銅和銅鎳合金也被包含在內(nèi)，并且除了一直以來(lái)公認(rèn)的SCC腐蝕性介質(zhì)的氨以外，能引起晶界腐蝕的，比如污染海水中的硫化物，高溫水，蒸汽之類(lèi)的作用下，產(chǎn)生應(yīng)力集中，會(huì)形成腐蝕部的腐蝕性介質(zhì)被生成的話(huà)就很危險(xiǎn)了。所以，在使用這種環(huán)境的時(shí)候，150到350攝氏度之間的溫度下，經(jīng)過(guò)1個(gè)小時(shí)左右的低溫退火，完全除去剩余應(yīng)力的同時(shí)，也要注意不要在使用狀態(tài)下發(fā)生拉伸應(yīng)力。
2. 低溫退火硬化和彈性的增加
將加熱后的材料進(jìn)行退火處理的話(huà)，一般會(huì)引起軟化，但某種銅的固溶體合金經(jīng)過(guò)強(qiáng)加工后，在再結(jié)晶溫度以下的中間溫度下加熱的話(huà)，已經(jīng)知道不但不會(huì)軟化還會(huì)硬化。我們把這個(gè)現(xiàn)象叫做“低溫退火硬化”。
3. α黃銅的退火脆性
圖1是，70/30黃銅的場(chǎng)合，在180～220攝氏度附近能看到在發(fā)生硬化，原因被認(rèn)為是針對(duì)于固溶體內(nèi)超晶格，簇之類(lèi)的形成、位錯(cuò)，而發(fā)生的溶質(zhì)原子的搖擺之類(lèi)的構(gòu)造造成的。一直作為彈性材料被使用的，黃銅、磷青銅、鎳黃銅之類(lèi)，與其一直進(jìn)行冷加工，不如60～70％的冷加工進(jìn)行后，在180～220攝氏度下進(jìn)行1個(gè)小時(shí)左右的退火，這樣的效果更好，所以推薦用這個(gè)方法。
將冷加工后的α黃銅進(jìn)行退火的時(shí)候，容易引起脆化導(dǎo)致破裂的現(xiàn)象很早就被大家所知，被稱(chēng)為退火脆化現(xiàn)象。關(guān)于這個(gè)，過(guò)去一直認(rèn)為是Pb，Bi之類(lèi)的低熔點(diǎn)不純物擴(kuò)散到晶界，生成液狀的薄膜而導(dǎo)致，最近，佐藤他們拿鋁黃銅，黃銅來(lái)試了一下，發(fā)現(xiàn)在一定條件下引起了別的類(lèi)型的退火脆性，這個(gè)現(xiàn)象是以前所沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)的。
在蠕變或者高溫拉伸試驗(yàn)中，缺陷在晶界里發(fā)生擴(kuò)散集合而形成VOID，這個(gè)是眾所周知的。但在退火時(shí)的升溫過(guò)程中產(chǎn)生剩余應(yīng)力緩和的時(shí)候，剩余應(yīng)力作為應(yīng)力元的廣義的蠕變現(xiàn)象被引起從而產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，晶界里VOID被形成從而導(dǎo)致脆化產(chǎn)生。所以作為預(yù)防對(duì)策，主要有以下的
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