某公司生產的某些開關設備觸頭零件(采用錫青銅材料，要求具有良好的彈性、耐磨性、抗磁性和耐蝕性。由于該零件形狀較復雜，在沖壓、折彎加工過程中，為使加工件在保持一定強度與彈性的前提下具有足夠的韌性，避免工件折彎時在彎角處產生開裂，需要對該類材料工件進行必要的退火處理。為此，如何制訂適宜的加工工序及熱處理工藝，以便滿足零件設計要求及生產需求就顯得十分必要。

1. 觸頭零件材料及熱處理要求

( 1) 材料 2.5mm 厚錫青銅板材( QSn6.5 - 0.1) 。
( 2) 熱處理要求 退火后工件在保持一定強度與彈性的同時具有足夠的韌性，以便在沖壓、折彎過程中不應出現開裂或因加工硬化而導致加工困難的現象。

2. 觸頭在沖壓、折彎過程中易出現的問題

將錫青銅板材未經相應的熱處理直接加工時，因觸頭材料在沖剪( 包括沖孔、剪槽等) 成相應的板條件后產生了一定的加工硬化現象，致使在隨后進行的折彎處理過程中，容易出現使沖頭發生折斷、模具磨損加劇的弊端; 同時因韌性不足，工件在進行折彎處理時出現易開裂、不易成形及影響零件最終成形尺寸等問題。為此，需制訂適宜的加工線路及熱處理工藝，以便滿足零件設計要求及生產需求。

3. 零件加工路線的排定

根據零件形狀、加工設備特點和使用方法以及在加工過程中零件材料性能發生變化的狀況，可以將其加工路線大致排定為: 刀剪→沖壓→退火→折彎→退火→折
彎成形→表面處理等加工工序。

4. 退火工藝的選擇

( 1) 銅- 錫合金相圖大致如圖所示。

( 2) 加熱溫度、保溫時間及冷卻方式 根據圖可知，QSn6. 5 - 0. 1 錫青銅材料由α→α+ ε的相變溫度大致在320 ℃ 左右，即加熱溫度高于320 ℃，其組織均為單相組織( α相) ，直至加熱到930 ℃ 左右出現液相組織( L+ α) ，考慮到使用設備、工件加熱后的氧化程度及熱處理后工件的實際加工等性能，經現場比對驗證后，采用( 350 ±10) ℃的加熱溫度比較適宜。加熱溫度過高，工件氧化嚴重; 采用溫度過低，工件強度及彈性偏高而韌性明顯不足，不宜成形。由于裝爐量較多(230kg/35k W 井式爐) ，為使其透熱并獲得一定的強韌性，以便利于隨后的折彎加工處理，每爐工件到溫后需保溫2h左右，之后便可空冷處理，也可將工件留在回火桶內緩慢冷卻( 連同回火桶一并吊出回火爐) 。

( 3) 退火處理效果鑒別 由于條件所限，對處理后的工件一般可采用兩種方法簡單予以鑒別，一是觀察工件顏色，即處理良好的工件由原來的黃銅色變為蘭黑色( 因氧化而在工件表面產生2 ～3μm 厚的氧化層，極易脫落) ; 二是可將處理完畢的工件直接用手折彎來判別。折彎時，如果感覺工件在具有一定強度和彈性的同時，還可以折彎，則說明退火效果良好，適宜成形加工。反之，處理后的工件強度及彈性較高，用手不易折彎，說明退火處理效果不良，需重新退火處理。

( 4) 采用設備及裝爐方式 為了達到均溫及防氧化目的，錫青銅材料工件一般不宜在無攪拌風扇的箱式爐內進行處理。例如在裝爐量相同( 爐子功率均為230kg/35kW) 的前提下，工件在無攪拌風扇的箱式爐和有攪拌風扇的井式回火爐中分別進行處理效果比對。在( 350 ±10) ℃溫度加熱、保溫2h 及隨后出爐空冷的相同退火工藝條件下，二者的處理結果有很大的差別。用箱式爐處理后的工件，其色澤不一，強度偏高而韌性不足，難于進行折彎加工處理。而用井式回火爐處理同批次的工件后，色澤較均一，強韌性適宜，利于隨后的加工作業。因此，對條件有限的企業來說，退火處理可用井式爐來處理，同時可以采用容量較大的回火桶來裝料( 多桶裝料效果更好) ，回火桶壁最好有大量鉆孔，以利工件受熱均勻，但必須將工件須擺放整齊，以免底層工件由于受壓而發生變形。

5. 實際應用

近日，我們對近6000 件錫青銅觸頭( 重達750kg)工件在沖壓及一次折彎后分別經( 350 ±10) ℃加熱、保溫2h 后出爐空冷的退火處理，不僅解決了工件在沖壓折彎中易產生開裂、不易成形及影響零件成形尺寸的問題，同時也避免了因加工材料強度及彈性過高但韌性不足的原因而導致沖頭發生折斷、模具磨損加劇等不良因素，保證了零件的如期完成。

6. 注意事項

( 1) 對形狀復雜的沖壓折彎零件，其來料品質即材料組織的均勻性、板材軋制紋理的方向性與成分是否標準是達到零件設計要求的關鍵影響因素。

( 2) 對沖壓折彎后產生加工硬化現象的工件，通過適宜的退火處理予以消除。對上述工件而言，適宜的退火工藝為：( 350 ±10) ℃的加熱，保溫2h 后出爐空冷。

( 3) 在加熱處理過程中，盡量采用保護氣氛保護，并注意爐內循環氣流的流動形式和工件受熱的均勻性，同時應將爐內工件盡量擺放整齊以免受壓產生變形。