铍青铜是一种以铍为主要合金成分的无锡青铜。它含有1.7-2.5%的铍和少量的镍、铬、钛等元素。经过淬火时效或淬火冷变形时效处理后，其强度极限可达到1250-1500MPa，接近中强度钢的水平。在淬火状态下，具有良好的塑性，可以加工成各种半成品。

铍青铜具有较高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性。它还具有良好的耐腐蚀性、导热性和导电性。受到冲击时不会产生火花。广泛应用于重要的弹性元件和耐磨部件以及防爆工具等。

常用牌号有QBe2、QBe2.5、QBe1.7、QBe1.9等。

简介

以铍为主要添加元素的青铜。铍青铜的铍含量为0.2%~2%，并加入少量（0.2%~2.0%）的第三成分钴或镍。合金可通过热处理强化，是理想的高导电、高强度弹性材料。

铍青铜具有非磁性、防火花、耐磨、耐腐蚀、耐疲劳和抗应力松弛性能。且易于铸造和压制成形。铍青铜铸件的典型用途有塑料或玻璃模具、电阻焊电极、石油开口的防爆工具和潜水电缆屏蔽等。

铍青铜加工材料的典型用途是在电子器件中作为导电簧片、连接器、触点、紧固弹簧、片簧和线圈弹簧、波纹管、波纹管和引线框架等。

分类

铍青铜分为两类。根据合金成分，铍含量为0.2%~0.6%的铍青铜为高导电（电热）铍青铜；铍含量为1.6%~2.0%的铍青铜为高强度铍青铜。根据制造工艺，可分为铸造铍青铜和变形铍青铜。

国际上使用的铍青铜合金牌号以C开头。变形铍青铜有C17000、C17200（高强度铍青铜）和C17500（高导电铍青铜）两种。相应的铸造铍青铜有C82000、C82200（高导电铸造铍青铜）以及C82400、C82500、C82600、C82800（高强度耐磨铸造铍青铜）。

中国生产铍青铜的历史与前苏联、美国等国家几乎同步，但国家标准中仅列出了高强度铍青铜QBe1.9、QBe2.0和QBe1.7。根据石油工业和国防工业发展的需要，已经开始批量生产其他高导电铍青铜或铸造铍青铜。

铍青铜具有良好的综合性能。其机械性能，即强度、硬度、耐磨性和疲劳性能在铜合金中居于首位。其导电性、导热性、非磁性、防火花等性能与其他铜材料无法相比。在固溶与软化状态下，铍青铜的强度和导电性处于最低值。经过加工硬化后，强度得到改善，但导电性仍保持最低。经过时效热处理后，其强度和导电性显著增加。

铍青铜的加工性能、焊接性能和抛光性能与一般高铜合金相似。为了提高合金的加工性能，以满足精密零件的精度要求，各国开发了含铅量为0.2%~0.6%的高强度铍青铜（C17300）。其各种性能与C17200相当，但合金的切削系数从原来的20%增加到60%（自由切削黄铜为100%）。

工艺处理

铍青铜是典型的时效析出强化合金。高强度铍青铜的典型热处理工艺是将其保温在760～830℃的适当时间（每25mm厚板至少60分钟），使溶质原子铍充分溶解于铜基体中形成面心立方晶格的α相过饱和固溶体。随后，将温度保持在320-340°C，持续2至3小时，完成析出与沉淀过程，形成γ'相（CuBe2亚稳相）。该相与基体相干形成应力场，强化合金。

高导电铍青铜的典型热处理工艺是将其保温在900～950℃的高温下一段时间，完成固溶处理，然后在450～480℃保温2～4小时，实现析出过程。由于合金中添加了更多的钴或镍，分散强化颗粒主要是由钴或镍与铍形成的金属间化合物。

为了进一步提高合金的强度，在溶解时效处理之后、时效热处理之前，通常对合金进行一定程度的冷变形，以实现冷变形强化和时效强化的综合效果。冷变形程度通常不超过37%。溶解时效处理通常应由合金制造商进行。用户将经过溶解时效处理和冷轧后的带材冲制成零件后，进行自行时效热处理，以获得高强度的弹簧元件。

近年来，美国开发了由铍青铜制造商进行时效热处理的带材，客户可以直接将其冲压成零件使用。

经过各种工艺处理后，铍青铜的合金状态在欧美以字母表示：A表示固溶退火状态（退火），合金处于最软状态，易于冲压和成形，并需要在下一步中进行冷变形或直接时效强化处理。

H表示经过工作硬化状态（硬）。以冷轧板为例，37%的冷变形为全硬（H），21%的冷变形为半硬（1/2H），11%的冷变形为1/4硬状态（1/4H），用户可以根据冲压零件形状的复杂程度选择适当的软硬状态。T表示已经经过热处理时效强化的热处理状态。如果采用变形和时效强化过程，则其状态以HT表示。

安全性

铍青铜合金中含有2%的铍，但其原子百分比为9.0122%。在熔炼、铸造、热处理、焊接和切削加工等高温操作过程中，将形成铍氧化物（BeO）。

大部分的铍氧化物会牢固附着在原始工件表面，但在切削、抛光、焊接等剧烈运动过程中，会悬浮在空气中的细小颗粒（小于10μm）的尘埃。如果操作者过多地吸入，会引起“铍肺”职业病。因此，上述工作环境必须有完整的定向排风装置。切削、抛光等工序必须在带冷却剂的湿润状态下进行。

美国职业安全与健康管理局（OSHA）规定了以下标准：对工作8小时的工人，在工作环境中的铍含量不得超过2μg/m3。为了减少铍青铜引起的污染，近年来中国和日本开发了具有类似弹性的钛材料，可作为某些工作场所铍青铜的良好替代材料。