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何谓变形？
时效硬化（又称时效，脱溶强化，或简称为热处理）是为充分提高铍铜合金的强度和硬度而作的升温热处理。铍铜的时效硬化状态，是在机加工或冲制成零件以后，进行热处理的。工厂强化的铍铜合金，以时效硬化的状态供贷。在成型以后无需进一步热处理，没有变形的问题。当时效硬化处理是在零件成型以后进行的。就会发生尺寸或形状的变化。
什么原因导至铍铜零件的变形？
铍铜在时效硬化过程中包含了一种冶金脱溶过程，即一种硬的铍化合相从铜合金母体中析出。该硬化相的密度较母体的高，在升温时效其形成的过程中导致体积的轻微变化。体积的变化是负的，即密度提高，对于高强铍铜合金（合金25，M25和165），其体积变化约为－0.6％，相对来说，高强铍铜合金其尺寸的线性变化为－0.2％。这一数值是近似的，因为合金的状态，还有时效的温度和时间对体积的变化均有轻微的影响。
高导铍铜合金，因其铍含量较低，时效过程中的体积变化几乎为零。这些低铍合金没有时效变形的问题。
如果时效过程中，零件的体积变化是均匀的，其密度是均匀地提高，则对零件的整体外形没有影响。这种均匀的变化，可以在尺寸设计的计算中予以考虑，不会出现大的问题。另一方面，如果体积变化是不均匀的，就会发生变形问题。有几种因素会导致铍铜零件的不均匀时效硬化。
时效大尺寸或长形零件时，温度的不均匀性是可能变形的一个根源。然而，由冲压或机加工成型的小零件，即使其时效温度非常均匀，也会出现变化问题。
机加工成型操作，例如，车铣、冲压、弯曲、压花、校直等造成的残余应力，是这些小零件时效过程可能发生变形的最大的原因。例如，一个平整的带材，成形为一个简单的弯曲，如图1所示，在其弯曲的内侧承受压力，而在外侧承受拉力。
由于铍铜时效硬化时伴随着体积的收缩（密度提高），依据Lechatelier定律，压应力的存在将局部地促进或增强时效效应。相反，拉应力则将抑制时效过程。带有弯曲的零件进行时效时，在弯曲半径的内侧，其时效效应（由此，其体积收缩）最大，透过带材的厚度到弯曲半径的外侧，其时效效应逐渐减小。在时效过程中，由于弯曲内侧出现较大的体积收缩导致了图1中的90o弯曲角的增加。如图2所示。 平面的零件较其它形状的零件更容易出现时效变形的问题，这是因为设计中缺乏提高其刚性的因素，而且随尺寸的加长，其变形的倾向性加大。和弯曲角发生变化一样，时效变形会导致弯曲、扭曲、皱缩和波浪形。
虽然时效变形是发生在时效处理期间的初期，但是加热速度对变形无效果，时效硬化后的冷却速度对于变动也没有影响。
如何控制零件的变形？
合金及其状态的选择，装夹具，时效硬化的条件，以及冲压成型的调整，可以用以控制零件的变形。
多数的时效变形问题是由于应力分布不均匀而发生。用以控制这一问题的技术是随零件的形状而变换。大尺寸的零件，包括长棒和管，在时效时，可将它们固紧在钢性的梁（杆）上或夹紧在两个平板之间，避免金属的移动。而对于其它形状的零件，可以通过紧紧地封装在砂土中来定型。较小的杯突状冲压零件，可以通过套装来固紧。但是，由于零件设计的复杂性，其紧固方式并非万能的。薄的平面零件有时候可以自行紧固，包括通过设计内平面的加强筋图案。
状态的选择又提供了控制变形的加一种方法。改变状态，也意味着时效以后，获得一组不同的性能。对于冷加工状态的大尺寸棒材的变形问题，往往采用退火态的棒材来代替，其结果要好些。在这种情况下，冷加工带来的残余应力完全被排除掉了，在有些时候，可以通过改善残余应力的均匀性来解决变形问题。例如，为尽量减小时效的变形，在满足其成型性要求的情况下，尽量选取最硬状态的铍铜合金。
成型操作本身，也可以用以促进应力分布的更为均匀。如图1所示，一个简单的直角弯曲是通过金属的塑性变形产生的。弯曲的外侧承受拉力，内侧为压力。换一种方式，获取同样的弯曲图案，零件可在开始时弯曲到超过直角，而后弯回到要求的角度，如图3所示的两个步骤。
反向（第二次）弯曲操作，将在外侧产生压力，（初始成型时，产生拉力），相反，内侧产生拉力，通过两次相继的弯曲步骤产生的相反的应力状态，某种程度上将互相“抵消”，或者减少了总的不均匀性。
大的弯曲半径将减小应力的不均匀性。然而，非常大的弯曲半径时，冲制成型后的弹性回弹，会导致在弯曲内侧和外侧的残余应力转换了符号。在这种情况下，时效变形的方向，与小弯曲半径时所见的正好相反。冲压模具也会是产生残余应力的根源，导致变形问题。钝的工具或者过大的模具间隙，在冲制的边缘产生高的残余应力，加剧了变形。尤其是对于非常窄的零件。
如果应力，或者更重要的是，应力的不均匀性不能排除了，可以调整时效硬化的条件，以减少变形。在较高温度下时效硬化（相应缩短时间）将减少变形。高温时效也会降低合金可以达到的峰值强度或硬度。举个例子，如果合金25的时效温度从315℃的标准温度提高到370℃，其时效时间则将从2±1小时，降低到30±3分钟，其峰值强度则减少约10kg/m.m2(10Mpa)。在370℃时效时的变形明显地减少了，但是减少的幅度取决于零件的初始应力状态。
时效硬化之前，进行消除应力处理，可能减少某些残余应力，但是这并不能始终有效地排除时效变形。通过消除应力，降低了残余应力的水平，但是残余应力的不均匀性依然存在。
时效周期中，过程的控制（受批量、设备和零件形状的影响）以及所要求的强度水平，将确定最佳的时效硬化温度。所选择的温度应尽可能减少变形。随着任何过程的变化，应当先进行小试样的试验。在改变时效硬化的温度和时间时，先试验一下工艺条件。
结论
铍铜零件在时效硬化过程中的变形，通常是由于不均匀残余应力造成的。这种变形可通过以下方法来减少或排除：
1． 改用工厂硬化状态的合金；
2． 选用成型性满足要求的最硬态的合金；
3． 在时效硬化过程中装夹具紧固；
4． 排除零件内的应力；
5． 保证均匀的应力分布；
6． 提高时效硬化温度，并缩短在该温度下的时效时间；
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