董蓉桦，张福礼，严小军

(北京航天控制仪器研究所，北京 100039)

对于高精度惯性器件而言，结构材料的选用是不可忽视的基础工作之一。铍材由于其低的密度(1.85 g/cm3)、高的弹性模量(303 GPa，是铝的4.3倍、钢的1.7倍、钛的2.8倍)和优异的热性能(热膨胀系数为11.3×10-6/℃，室温下与钢和镍钴合金相当；热导率为216 W/(m·K))，成为惯性器件的理想材料[1-3]。在惯性导航仪表中使用铍材，能有效提高其结构强度与稳定性，减轻导航平台系统的质量[4]。

目前，我国已将铍材应用于高精度惯性器件的加工制造中，并针对铍材的精密加工、表面处理、精密装配等技术进行了研究[5]。但随着需求的不断提升，材料和工艺问题，尤其是以铍材为代表的特种材料的稳定性机理的重要性逐步凸显[6]。但是由于铍材粉末的剧毒性，应用范围较窄，关于铍材的基础特性研究、尺寸稳定性的研究资料较少。

本文对高精度仪表用铍材的晶粒、析出相等组织进行分析，采用冷热循环法对铍材的尺寸稳定性进行评价，分析铍材析出相稳定性对其尺寸稳定性的影响机理，并得到了提高铍材尺寸稳定性的时效处理工艺。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

本文所用铍材的化学成分见表1。

表1 铍材主要化学成分(质量分数) (%)

1.2 热处理工艺

本文选择对铍材进行时效热处理，时效温度为650 ℃，保温6 h。

1.3 尺寸稳定性测试

本文采用冷热循环实时检测法[7]对铍材进行尺寸稳定性测试，试验设备为DIL402CD型热膨胀仪，该设备的测试温度范围为-196～480 ℃，共由2个位移顶杆组成，位移传感器的精度为0.125 nm，保护器为高纯氦气，仪器如图1所示。……