[發明專利]一種紫銅密封墊圈軟化退火工藝方法

有效

• 申請號: 201811246372.7
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109023176B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 張志正;鄭淑麗;楊立合;雷超;郭剛
• 申請（專利權）人: 西安長峰機電研究所
• 主分類號: C22F1/02
• 分類號: C22F1/02;C22F1/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種紫銅密封墊圈軟化退火工藝方法，用汽油清洗紫銅密封墊圈并晾干，裝入真空爐，抽真空至真空度為1.33～13.3Pa；加熱升溫，控制升溫速度為180～300℃/h；到達600～650℃后保溫時間90～150min；然后隨爐冷卻，在100℃以下任意溫度出爐空冷至室溫。本發明使得紫銅密封墊圈退火后表面維氏硬度不高于HV45，解決常規退火硬度偏高問題，提高軟化退火爐次合格率。

技術領域

本發明涉及一種軟化退火熱處理工藝。

背景技術

紫銅具有優良的導電、導熱性和塑性及良好的耐腐蝕性，在電子儀器儀表和高壓容器等工業中有廣泛的應用。工業生產中對紫銅制件的表面硬度要求比較苛刻。作為起緊固密封作用的紫銅密封墊圈，密封原理是兩個零件結合面將紫銅密封墊圈擠壓變形，使得紫銅密封墊圈的兩平面與兩個零件結合面緊密貼合。因此，一般要求紫銅墊圈表面維氏硬度不高于HV45。

經機加工成型的密封墊圈，一般在使用前進行再結晶退火處理，消除殘余應力，消除加工硬化現象，使其變軟，以達到更好的密封效果。密封墊圈的生產，根據需求，通常由Φ10mm～Φ60mm不同規格的T2M紫銅拉制棒車削成型。按銅及銅合金熱處理退火工藝進行常規再結晶退火處理，即：在箱式空氣電阻爐中隨爐升溫到500℃～600℃，保溫30min～45min后，爐冷至室溫出爐。常規退火后，密封墊圈硬度不均勻，且偏要求硬度上限，甚至出現超差現象，不滿足HV45硬度要求，爐次合格率約70％左右。經分析，常用的Φ10mm～Φ60mm規格的紫銅拉制棒原材成分、生產時變形程度等不同，后序加工成型的不同尺寸的密封墊圈內部組織、加工硬化狀態不同，按常規退火方法退火，不能完全達到調整組織、消除殘余應力、降低硬度的目的。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種紫銅密封墊圈的軟化退火方法，使其退火后表面維氏硬度不高于HV45，解決常規退火硬度偏高問題，提高軟化退火爐次合格率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：用汽油清洗紫銅密封墊圈并晾干，裝入真空爐，抽真空至真空度為1.33～13.3Pa；加熱升溫，控制升溫速度為180～300℃/h；到達600～650℃后保溫時間90～150min；然后隨爐冷卻，在100℃以下任意溫度出爐空冷至室溫。

本發明對硬度抽檢不合格的紫銅密封墊圈按上述步驟重復處理1～2次。

本發明的有益效果是：

(1)常規退火在普通箱式空氣電阻爐中進行，空氣中高溫加熱，墊圈表面氧化。本發明采用真空退火方式，避免了在空氣中加熱產生的表面氧化，提高表面質量。

(2)常規退火隨爐升溫速度為900℃～1200℃/h，機加工后的墊圈因加工硬化存應力，升溫速度較快，不僅又增加了熱應力，還容易形成更多細小晶粒。本發明采用180℃～300℃/h的升溫速度，一方面減少了熱應力疊加，一方面使晶粗化，從而降低硬度。因為加熱速度越快，回復過程來不及進行或進行的不充分，不會使冷變形儲能大幅度降低。同時，快速加熱提高了實際再結晶溫度，加之加熱轉變溫度高，晶粒形核率越高，大于長大速度，使起始晶粒度細小，不利于獲得較低硬度。

(3)常規退火在500℃～600℃保溫，保溫時間30min～45min。本發明保溫溫度600℃～650℃，保溫時間90min～150min。采用較高溫度和較長時間退火，紫銅再結晶完成時間更少，晶粒長大時間更長，長大速度更快，獲得粗大晶粒，晶界相對減少，位錯運動阻力減小，在較低的外力下就開始塑性變形，宏觀表現為低硬度。有利于硬度降低。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限于下述實施例。

本發明提供的紫銅密封墊圈真空退火處理方法，控制再結晶退火升溫速度，提高退火溫度，延長保溫時間，具體包括如下步驟：