Le bronze au béryllium est un alliage à durcissement structural très polyvalent. Après mise en solution et vieillissement, sa résistance peut atteindre 1250 à 1500 MPa (1250 à 1500 kg). Ses caractéristiques de traitement thermique sont les suivantes : il présente une bonne plasticité après mise en solution et peut être déformé par écrouissage. Cependant, après vieillissement, il possède une excellente limite d'élasticité, et sa dureté et sa résistance sont également améliorées.
(1) Traitement en solution solide du bronze au béryllium
Généralement, la température de chauffage pour le traitement de mise en solution se situe entre 780 et 820 °C. Pour les matériaux utilisés comme composants élastiques, on utilise une température de 760 à 780 °C, principalement pour éviter que les gros grains n'affectent la résistance. L'uniformité de la température du four de traitement de mise en solution doit être strictement contrôlée à ±5 °C près. Le temps de maintien est généralement calculé à 1 heure pour 25 mm d'épaisseur. Lorsque le bronze au béryllium est soumis à un traitement thermique de mise en solution à l'air ou sous atmosphère oxydante, un film d'oxyde se forme en surface. Bien que ce film ait peu d'incidence sur les propriétés mécaniques après durcissement structural, il affecte la durée de vie du moule lors de l'écrouissage. Pour éviter l'oxydation, il convient de chauffer sous vide ou sous atmosphère inerte (gaz inerte, réducteur, etc.) après décomposition de l'ammoniac, afin d'obtenir un traitement thermique optimal. De plus, il est essentiel de minimiser le temps de transfert (lors de la trempe), sous peine d'altérer les propriétés mécaniques après vieillissement. Pour les pièces fines, la durée de trempe ne doit pas excéder 3 secondes, et pour les pièces d'épaisseur standard, 5 secondes. Le milieu de trempe est généralement de l'eau (sans chauffage). On peut toutefois utiliser de l'huile pour les pièces de formes complexes afin d'éviter toute déformation.
(2) Traitement de vieillissement du bronze au béryllium
La température de vieillissement du bronze au béryllium est liée à sa teneur en béryllium. Tous les alliages contenant moins de 2,1 % de béryllium doivent être vieillis. Pour les alliages dont la teneur en béryllium est supérieure à 1,7 %, la température de vieillissement optimale se situe entre 300 et 330 °C, avec une durée de maintien de 1 à 3 heures (selon la forme et l'épaisseur de la pièce). Pour les alliages d'électrodes à haute conductivité, dont la teneur en béryllium est inférieure à 0,5 %, en raison de l'augmentation du point de fusion, la température de vieillissement optimale est de 450 à 480 °C, avec une durée de maintien de 1 à 3 heures. Ces dernières années, des procédés de vieillissement en deux étapes et en plusieurs étapes ont été développés : un vieillissement de courte durée à haute température suivi d'un vieillissement isolant de longue durée à basse température. L'avantage de ces procédés réside dans l'amélioration des performances et la réduction des déformations. Afin d'améliorer la précision dimensionnelle du bronze au béryllium après vieillissement, des dispositifs de maintien peuvent être utilisés, et parfois deux étapes de traitement de vieillissement distinctes peuvent être mises en œuvre.
(3) Traitement anti-stress du bronze au béryllium
La température de recuit de détente du bronze au béryllium est de 150 à 200 °C et la durée de maintien de 1 à 1,5 heure. Ce traitement permet d'éliminer les contraintes résiduelles dues à l'usinage, au redressage, au formage à froid, etc., et de stabiliser la forme et la précision dimensionnelle des pièces lors d'une utilisation prolongée.
Nuances de bronze au béryllium/cuivre au béryllium couramment utilisées
| norme chinoise | QBe2, QBe1.9, QBe1.9-0.1, QBe1.7, QBe0.6-2.5, QBe0.4-1.8, QBe0.3-1.5. |
| norme européenne | CuBe1.7 (CW100C), CuBe2 (CW101C), CuBe2Pb (CW102C), CuCo1Ni1Be (CW103C), CuCo2Be (CW104C) |
| norme américaine | cuivre au béryllium C17000, C17200, C17300, cuivre au béryllium-cobalt C17500, cuivre au béryllium-nickel C17510. |
| norme japonaise | C1700, C1720, C1751. |
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Date de publication : 23 mars 2024
