Берилијум бронза: састав, својства и примена

У нашем прегледу ћемо се детаљније задржати на карактеристикама и физичко-хемијским параметрима легуре бакра и берилијума, познатије као берилијум бронза. Хајде да причамо о физичким и хемијским карактеристикама, као ио области примене овог јединственог састава.

Берилијум бронза је легура бакра и берилијума која садржи од 0,5 до 3% берилијума, у неким случајевима се могу додати и друге нечистоће. Берилијум бронза је другачији:

1. Повећана густина и снага, у комбинацији са немагнетним карактеристикама и потпуним одсуством варничења.
2. Способан је за било коју врсту обраде - сечење и обликовање.
3. Легура се широко користи за производњу инструмената, укључујући музичке инструменте, као и високопрецизне инструменте и метке за ватрено оружје.
4. Бакар-берилиј је такође нашао своју примену у ваздухопловним технологијама.

Берилијум бронза припада групи такозваних композиција за очвршћавање дисперзије... Њихова карактеристична карактеристика је зависност степена растворљивости легирајућих састојака од загревања.

Када се гашење врши из једнофазног пресека у чврстом стању, формира се прекомерни број атома главне легирајуће компоненте у поређењу са стањем равнотеже таквог система. Добијени концентровани чврсти раствор карактерише термодинамичка нестабилност и склоност распадању, са повећањем нивоа температуре овај процес се активира. Ефекат збијања објашњава се дисперзијом преципитата добијених као резултат распадања супстанци.

Хемијска формула берилијум бронзе је БрБ2, њен састав је детаљно описан у тренутном ГОСТ-у.

Легура укључује следеће састојке:

• бакар 97-98%;
• берилијум 1,9-2,1%;
• никл 0,2-0,5%;
• мање од 0,5% адитива.

Најчешће коришћене композиције бакра-берилијума које садрже 2% берилијума, као и легуре бакра-берилијума-кобалта, где проценат берилијума не прелази 0,8%. Прва легура се назива високо легирана берилијум бронза, друга припада групи нисколегираних разреда.

Берилијум бакар има следеће физичко-хемијске карактеристике.

1. Прецењена електрична и топлотна проводљивост. Према овим параметрима, супстанца је само мало инфериорна у односу на бакар.
2. Повећана граница еластичности.
3. Недостатак варничења током механичког удара.
4. Високи параметри отпорности на корозију, тврдоће и привремене отпорности.

Све ове карактеристике се максимално испољавају у свим моментима када се берилијум бронза подвргава различитим методама обраде и гашења. На пример, вештачким старењем, такве супстанце достижу своју крајњу пластичност након гашења, које се изводи на температури од око 770 степени - у овом стању, берилијум бронза је изузетно лагана.

Типична отпорност супстанце одговара 450 МПа. Овај параметар се удвостручује током процеса пластичне деформације легуре за 35-50%. Као последица тога, после старења, које се спроводи одмах по завршетку процеса очвршћавања, механичка својства берилијума постају изузетно висока.

Параметри састава бакра-берилијума, који су фундаментални за индустрију, далеко су од тога да се ограничавају на наведене. Све легуре бронзе, чија структура укључује берилијум, карактерише висока отпорност на топлоту - производи направљени од њих могу да функционишу без промене својих способности на температурама до 340 степени Целзијуса. А када се загреју на 500 степени, механичка својства и густина било које берилијум бронзе постају потпуно идентичне у својим перформансама алуминијуму, као и композицијама калај-фосфорита на стандардној радној температури од око +20 степени.

Ово својство омогућава употребу берилијум бронзе за производњу обликованих одливака највишег квалитета.

Легуре берилијума су лако подложне било којој механичкој обради (сечење, лемљење и заваривање). Иако постоје нека ограничења у извођењу наведених манипулација. Стога, све легуре берилијума треба лемити одмах након што се заврши механичко скидање. У овом случају, обавезно користите сребрни лем, као и флукс. Важно је да соли флуора увек буду присутне у самом флуксу. Последњих година постало је широко распрострањено такозвано вакуумско лемљење - изводи се под дебелим слојем флукса. Тако је обезбеђен јединствени квалитет производа.

Али данас се електролучно заваривање практично не користи при раду са берилијум бакром, јер има значајан термички интервал кристализације. Заваривање шава, као и тачкастих и ваљкастих типова у инертним медијима је у потпуности савладано. Треба додати да специфичне механичке карактеристике материјала не дозвољавају извођење заваривачких радова одмах након термичке обраде бронзе - то свакако треба имати на уму када се размишља о технологији њихове обраде.

Следећи индикатор заслужује посебну пажњу: брзина хлађења. Овај индикатор треба да буде изузетно оштар како би се спречило распадање презасићене чврсте композиције. Зато при одабиру радних медија за гашење, пре свега, треба поћи од критичних индикатора брзине.Ови подаци потврђују да током гашења бронзе максималне брзине хлађења треба да буду у распону од 500-250 степени.

Спори процеси у овом интервалу доводе до раног ослобађања учвршћивача и узрокују смањење способности даљег очвршћавања. Критична брзина хлађења, која омогућава постизање оптималне комбинације физичких и техничких карактеристика, одговара 30-60 г/с за бакар са додатком берилијума. Да би се постигла жељена вредност, легура се обично гаси у води. Да би се смањили критични параметри брзине, обично се легури додаје мало кобалта. Минимални додаци таквог метала повећавају стабилност прехлађеног раствора. Исто тако, нечистоће магнезијума могу утицати на трајност бронзе.

Визуелно, берилијум бронза изгледа као обојена легура, која заједно користи се у производњи опружних елемената, жице, шипки и неких других елемената који су потребни за одржавање конфигурације. Са честим деформацијама и сталним преоптерећењима, таква жица има повећану електричну проводљивост, користи се у нискофреквентним контактима за производњу електричних конектора.

Снажан немагнетни, али неискричави берилијум бакар нашла широку примену у производњи клешта, длета ножева, чекића и кључева. легура оптимално за руковање неким експлозивним материјама, на пример, у елеваторима зрна, нафтним платформама или у рудницима угља.

Уобичајена употреба легуре за криогену опремукористи се на најнижим температурама. На пример, камиони хладњача. Релевантност употребе бакра-берилијума у ​​овој области објашњава се његовом снагом и повећаном топлотном проводљивошћу у овом температурном опсегу.

Користите композицију за производњу метака. Иако је таква примена прилично необична, пошто је челични метак јефтинији и истовремено има прилично сличне карактеристике. Бакарно-берилијумска жица је доступна у неколико облика одједном. Може бити коврџава или равна, округла или четвртаста, на продају су разни равни слојеви, као и калемови или калемови.

Занимљиве информације о берилијуму представљене су у следећем видеу.