鈹銅合金元件生產及應用研究

岳麗娟，王艷婷，鄭學清，張寶華

（寧夏中色新材料有限公司，寧夏 石嘴山 753000）

鈹銅作為諸多銅合金中性能最好的高級彈性材料，經常被用于民用工業(yè)以及高科技工業(yè)所需要的彈性元件以及電子元件的制作當中。本文就針對鈹銅的主要性能及用途進行簡要概述。

1 鈹銅的主要性能及用途

鈹銅作為熱處理強化合金，當鈹銅處于軟狀態(tài)下時，可以采用沖壓的手段將鈹銅制造成各種形狀的零件，隨后再通過熱處理來強化鈹銅零件的整體性能。在目前我國現代工業(yè)制作常用的三種銅合金材料中，以鈹銅的綜合性能最佳，其既具有高強度、高導性還具備高彈性等諸多特點[1]。這些特性都可以使所制作出的原件更加可靠耐用。高強度的鈹銅可以用于制作醫(yī)療以及航空設備中的連接器、汽車以及家用電器的開關、膜盒的高靈敏度傳感器以及無線電器的高彈性接點等，因為高強度鈹銅能夠呈現出高穩(wěn)定性，所以制作出來的元件可以用于軍事、航空等一些重要的行業(yè)當中。高導性鈹銅具有良好的導熱導電性，因此可以用于制作汽車、電器等設備的高溫連接器以及汽車和電器中的大電流繼電器等[2]。除此之外，鑄造鈹銅則可以用來制造一些耐高溫的器件以及一些安全工具。就目前而言，將我國所使用的鈹銅以及國外所使用的鈹銅性能進行對比來看，與國外鈹銅的性能基本相似。

2 國內鈹銅合金元件應用現狀以及應用問題

我國在開始使用鈹銅合金元件的初期階段時，主要將其應用于國防工業(yè)當中。在后期的不斷發(fā)展應用過程中，才逐漸將鈹銅合金元件應用于民用工業(yè)制造當中，但并未能做到普遍使用，和國外同行業(yè)對鈹銅元件的生產應用情況對比，我國差距較大。就數十年的鈹銅元件研究經驗來看，阻礙我國鈹銅合金元件普及的主要原因主要有以下幾點。

2.1 鈹銅合金元件的熱處理難度大

鈹銅作為熱處理強化合金材料，其既可以在軟狀態(tài)下通過沖壓制成各種元件，在硬狀態(tài)下也可以進行沖壓處理。將鈹銅合金制成元件后，就需要對元件進行熱處理來強化鈹銅合金元件的整體性能。但熱處理加工所需要的條件相當苛刻，為了防止鈹銅合金元件表面出現氧化，降低其使用性能，因此對鈹銅合金元件進行熱處理的過程中，需要將元件置于真空爐內。另外，想要完成鈹銅合金元件的熱處理這一道工序，就必須滿足其所提出的嚴格要求，將處理過程中的溫差嚴格控制在10攝氏度范圍以內，通常在進行元件熱處理的過程中，會將溫度控制在310攝氏度至320攝氏度之間[3]，這樣的溫度要求與鋼鐵熱處理的要求差距甚遠。因此在對鈹銅合金元件進行熱處理的過程中，不能使用鋼鐵熱處理的設備，必須重新購置鈹銅熱處理專用設備。除此之外，為了進行鈹銅合金元件的熱處理，還應當為專用設備準備好足夠的場地以及專業(yè)的熱處理技術人員[4]。這些要求對于普通的工廠而言是難以滿足的，所以就導致鈹銅合金元件的使用范圍受到了限制。

2.2 信息流通速度過慢

我國工業(yè)相較外國工業(yè)而言起步較晚。盡管發(fā)展速度并不落后于外國，但是國外企業(yè)例如信息、汽車工業(yè)等領域中已經將鈹銅合金元件作為常用的零部件投入生產使用中，而國內的企業(yè)對于鈹銅合金元件了解不充分，所以也就難以將其應用至實際生產過程當中。

2.3 人才缺失

鈹銅合金元件的生產過程中需要專業(yè)性較強的技術人員進行生產研發(fā)，但國內目前鈹銅合金的專業(yè)人才相對較少，這就限制了對鈹銅合金元件的出色性能以及廣泛用途的有效推廣。不僅如此，如果專業(yè)人才缺失，那么即便相關企業(yè)認識到了鈹銅合金元件的優(yōu)勢特性，也無法將其投入到產品制造中。據近些年來的調查所知，目前下游用戶所使用的鈹銅合金元件性能仍然存在問題，其原因在于鈹銅合金元件的制作過程中，熱處理工藝制度不夠完善。

2.4 生產廠家少、生產成本高

當前我國鈹銅合金元件的生產廠家總數較少，所生產的鈹銅合金元件品種規(guī)格也不全，總產量更是不高，購買難度較大。所以下游用戶即便是從生產廠家中找到了所需的合金元件，其價格也相對較高，如果再在后續(xù)對合金元件進行熱處理，那么生產元件所需要的支出成本又變得過高。為了提高經濟效益，企業(yè)只能尋求鈹銅合金元件的替代品來降低產品制作的成本。

2.5 急需生產鈹銅合金元件的企業(yè)

我國工業(yè)制造行業(yè)和軍工領域在發(fā)展建設的過程中，所需要大量的鈹銅元件，因此國家和大型企業(yè)往往會竭盡所能的去獲取鈹銅合金元件。而國內的民用企業(yè)以及中小型企業(yè)自然是無法從國家和大型企業(yè)中搶奪鈹銅合金元件這種重要的資源，在一定程度上限制了其發(fā)展步伐，因此鈹銅合金元件就更加難以在工業(yè)領域得到普及。

3 針對鈹銅合金元件普及問題的解決措施

目前國內在普及鈹銅合金元件過程中所存在的問題同樣也也存在于國外。美國在處理上述問題的過程中，選擇了對鈹銅材料進行預熱處理。預熱處理指的是在鈹銅合金材料在出廠之前，就對鈹銅合金材料進行預時效熱處理，經過預熱處理后，鈹銅合金材料的性能就能夠達到加工所需的要求，當用戶將鈹銅合金材料購回后，只需要將材料沖壓成所需的鈹銅合金元件就能夠直接使用，而無需再進行熱處理。但是這種手段只能夠解決部分用戶的問題，而無法對問題進行根治。因為該種手段會損失鈹銅合金材料的部分性能，并且只有在這種狀態(tài)下，才能夠進行后續(xù)的沖壓制作。另外通過此種手段處理過的鈹銅合金材料無法制造復雜的鈹銅合金元件，所以該手段只能用于部分元件的生產制作中。對于我國現在的鈹銅合金元件普及現狀，可以采取專業(yè)生產鈹銅元件的手段。即由客戶交付鈹銅合金元件的圖紙和技術要求，由專業(yè)人員挑選合適的合金對元件進行加工處理，待成品完成后在交付于客戶投入生產制作[5]。通過該方式處理，大部分問題都得到了有效解決，并且適用范圍較廣，也進一步推動鈹銅合金元件在我國工業(yè)制造中的普及。

綜上所述，鈹銅合金元件作為各大產業(yè)中不可獲取的一種彈性材料，其在我國工業(yè)領域的普及過程中受到了諸多原因的阻礙，因此導致我國元器件的質量無法達到國際水平。在我國進入世貿組織后，一切產品都將面臨國際市場的競爭，為了使我國制造出的產品在國際市場中擁有較強的競爭力，就應該不斷強化產品的質量，所以普及鈹銅合金元件勢在必行。相信不久的將來，隨著鈹銅合金元件在我國各行各業(yè)的不斷普及，國產鈹銅產品質量將得到迅速的提升，生產效率也會進一步提高，從而使我國所生產的產品能夠在國際市場站穩(wěn)腳跟，為企業(yè)帶來更大的經濟效益。

4 結論