Berylliumbronse: sammensetning, egenskaper og bruk

I vår anmeldelse vil vi dvele mer detaljert på egenskapene og de fysisk-kjemiske parametrene til kobber-beryllium-legeringen, bedre kjent som berylliumbronse. La oss snakke om de fysiske og kjemiske egenskapene, samt bruksområdet til denne unike sammensetningen.

Berylliumbronse er en kobber-berylliumlegering som inneholder fra 0,5 til 3% beryllium, i noen tilfeller kan andre urenheter tilsettes. Beryllium bronse er annerledes:

1. Økt tetthet og styrke, kombinert med ikke-magnetiske egenskaper og fullstendig fravær av gnister.
2. Den er i stand til å gjennomgå alle typer bearbeiding - skjæring og forming.
3. Legeringen er mye brukt til produksjon av instrumenter, inkludert musikkinstrumenter, samt høypresisjonsinstrumenter og kuler for skytevåpen.
4. Kobber-beryllium har også funnet sin anvendelse i romfartsteknologier.

Berylliumbronse tilhører gruppen av såkalte dispersjonsherdende sammensetninger... Deres karakteristiske kjennetegn er avhengigheten av graden av løselighet av legeringsingredienser ved oppvarming.

Når bråkjøling utføres fra en enfaset seksjon i et fast stoff, dannes et for stort antall atomer av hovedlegeringskomponenten sammenlignet med likevektstilstanden til et slikt system. Den resulterende konsentrerte faste løsningen er preget av termodynamisk ustabilitet og tendens til nedbrytning; med en økning i temperaturnivået aktiveres denne prosessen. Kompakteringseffekten forklares av spredningen av bunnfallene som er oppnådd som et resultat av nedbryting av stoffer.

Den kjemiske formelen for berylliumbronse er BrB2, sammensetningen er detaljert i gjeldende GOST.

Legeringen inneholder følgende ingredienser:

• kobber 97-98%;
• beryllium 1,9-2,1%;
• nikkel 0,2-0,5%;
• mindre enn 0,5 % tilsetningsstoffer.

De mest brukte kobber-beryllium-sammensetningene som inneholder 2% beryllium, samt kobber-beryllium-koboltlegeringer, hvor prosentandelen av beryllium ikke overstiger 0,8%. Den første legeringen kalles høylegert berylliumbronse, den andre tilhører gruppen av lavlegerte karakterer.

Beryllium kobber har følgende fysisk-kjemiske egenskaper.

1. Overvurdert elektrisk og termisk ledningsevne. I følge disse parameterne er stoffet bare litt dårligere enn kobber.
2. Økt elastisitetsgrense.
3. Mangel på gnistdannelse under mekanisk sjokk.
4. Høye parametere for korrosjonsmotstand, hardhet og midlertidig motstand.

Alle disse egenskapene manifesteres maksimalt for alle øyeblikk når berylliumbronse utsettes for forskjellige behandlings- og slukkemetoder. For eksempel, med kunstig aldring, når slike stoffer sin ultimate plastisitet etter quenching, som utføres ved en temperatur på omtrent 770 grader - i denne tilstanden er berylliumbronse ekstremt lett.

Typisk motstand til stoffet tilsvarer 450 MPa. Denne parameteren dobles under prosessene med plastisk deformasjon av legeringen med 35-50%. Som en konsekvens, etter aldring, som utføres umiddelbart etter fullføringen av herdeprosessen, blir de mekaniske egenskapene til beryllium ekstremt høye.

Parametrene for kobber-beryllium-sammensetningen, som er grunnleggende for industrien, er langt fra begrenset til de som er oppført. Alle bronselegeringer, hvis struktur inkluderer beryllium, er preget av høy varmebestandighet - produkter laget av dem kan fungere uten å endre deres evner ved temperaturer opp til 340 grader Celsius. Og når de varmes opp til 500 grader, blir de mekaniske egenskapene og tettheten til eventuelle berylliumbronser helt identiske i ytelsen til aluminium, så vel som tinn-fosforittsammensetninger ved en standard driftstemperatur på omtrent +20 grader.

Denne egenskapen tillater bruk av berylliumbronse for produksjon av formede støpegods av høyeste kvalitet.

Berylliumlegeringer er lett tilgjengelige for enhver mekanisk prosessering (skjæring, lodding og sveising). Selv om det er noen begrensninger for å utføre de oppførte manipulasjonene. Derfor bør eventuelle berylliumlegeringer loddes umiddelbart etter at mekanisk stripping er fullført. I dette tilfellet, sørg for å bruke sølv loddetinn, samt fluss. Det er viktig at fluorsalter alltid er tilstede i selve fluksen. De siste årene har den såkalte vakuumloddingen blitt utbredt - den utføres under et tykt belegg av flussmiddel. Dermed er den unike kvaliteten på produktet sikret.

Men i dag brukes elektrisk lysbuesveising praktisk talt ikke når du arbeider med berylliumkobber, siden den har et betydelig termisk krystalliseringsintervall. Sveising av søm, samt punkt- og rulletyper i inerte medier er mestret til fulle. Det skal legges til at de spesifikke mekaniske egenskapene til materialet ikke tillater sveisearbeid umiddelbart etter varmebehandling av bronse - dette bør absolutt tas i betraktning når du tenker over teknologien til behandlingen.

Følgende indikator fortjener spesiell oppmerksomhet: kjølehastighet. Denne indikatoren bør være ekstremt skarp for å forhindre dekomponering av den overmettede faste sammensetningen. Derfor bør man først og fremst gå ut fra de kritiske hastighetsindikatorene når man velger fungerende slukkemedier.Disse dataene bekrefter at under bråkjøling av bronse bør de maksimale kjølehastighetene være i området 500-250 grader.

Bremse prosesser i dette intervallet fører til tidlig frigjøring av herderen og forårsaker en reduksjon i evnen til ytterligere herding. Den kritiske kjølehastigheten, som gjør at en optimal kombinasjon av fysiske og tekniske egenskaper kan oppnås, tilsvarer 30-60 g/s for kobber tilsatt beryllium. For å oppnå ønsket verdi, bråkjøles legeringen vanligvis i vann. For å redusere de kritiske hastighetsparametrene tilsettes vanligvis litt kobolt til legeringen. Minimale tilsetninger av et slikt metall øker stabiliteten til den superkjølte løsningen. På samme måte kan magnesiumurenheter påvirke holdbarheten til bronse.

Visuelt ser berylliumbronse ut som en farget legering, som sammen brukes til fremstilling av fjærelementer, wire, stenger og noen andre elementer som er nødvendige for å opprettholde konfigurasjonen. Med hyppige deformasjoner og konstante overbelastninger har en slik ledning økt elektrisk ledningsevne, den brukes i lavfrekvente kontakter for fremstilling av elektriske kontakter.

Sterkt ikke-magnetisk, men likevel ikke-gnistrende berylliumkobber funnet bred anvendelse i produksjon av tang, meisler av kniver, hammere og skiftenøkler. Legering optimal for håndtering av enkelte eksplosive stoffer, for eksempel i kornheiser, oljerigger eller i kullgruver.

Vanlig bruk av legeringen for kryogent utstyrbrukes ved laveste temperaturer. For eksempel kjølebiler. Relevansen av å bruke kobber-beryllium i dette området forklares av dets styrke og økte varmeledningsevne i dette temperaturområdet.

Bruk komposisjonen for produksjon av kuler. Selv om en slik applikasjon er ganske uvanlig, siden en stålkule er billigere og samtidig har ganske like egenskaper. Kobber-berylliumtråd er tilgjengelig i flere former samtidig. Den kan være krøllete eller flat, rund eller firkantet; ulike rette lag, samt spoler eller spoler, er på salg.

Interessant informasjon om beryllium presenteres i følgende video.