Bronze de berili: composició, propietats i aplicació

En la nostra revisió, ens fixarem en les característiques i els paràmetres fisicoquímics de l'aliatge de coure-berrylium, més conegut com el bronze de beril·li. Parlem de les característiques físiques i químiques, així com de l’abast d’aquesta composició única.

El bronze de beril·li és un aliatge de coure-beril·li, que comprèn del 0,5 al 3% de beril·li, en alguns casos s’hi poden afegir altres impureses. Bronze berili diferent:

1. La densitat i la força augmentades en combinació amb característiques no magnètiques i l'absència completa de xiscles.
2. Es pot sotmetre a qualsevol tipus de processat: tall i emmotllament.
3. L’aliatge s’utilitza àmpliament per a la fabricació d’instruments, incloent instruments musicals, així com d’instruments d’alta precisió i bales per a armes de foc.
4. El coure-beril·li va trobar la seva aplicació en tecnologies aeroespacials.

El bronze de beril pertany al grup de les anomenades composicions enduridores de dispersió. La seva característica distintiva és la dependència de la solubilitat dels ingredients d'aliatge de la calefacció.

Quan es realitza el trepat a partir d’una regió monofàsica del sòlid, es forma un nombre excessiu d’àtoms del component d’aliatge principal en comparació amb l’estat d’equilibri d’un sistema d’aquest tipus. La solució sòlida concentrada resultant es caracteritza per una inestabilitat termodinàmica i una tendència a la descomposició; aquest procés s’activa amb un augment del nivell de temperatura. L’efecte de compactació s’explica per la dispersió dels precipitats obtinguts com a resultat de la descomposició de substàncies.

La fórmula química del bronze de berili és BrB2, la seva composició es descriu detalladament en el GOST actual.

L’aliatge inclou els ingredients següents:

• coure 97-98%;
• beril 1,9-2,1%;
• níquel 0,2-0,5%;
• menys del 0,5% d’additius.

Els compostos més utilitzats de coure-beril·li que contenen un 2% de beril·li, així com aliatges de coure-beril·li-cobalt, on el percentatge de beril·li no supera el 0,8%. El primer aliatge es va anomenar bronze de beril·li d’alt aliatge, el segon es classifica com a grau d’aliatge baix.

El coure de berili té les següents característiques fisicoquímiques.

1. Conductivitat elèctrica i tèrmica costosa En aquests paràmetres, la substància només és lleugerament inferior al coure.
2. Augment del límit elàstic.
3. Falta d'espurnes durant xocs mecànics.
4. Paràmetres alts de resistència a la corrosió, duresa i resistència temporal.

Totes aquestes característiques es manifesten al màxim per a tots els moments en què el bronze de beril·li se sotmet a diversos mètodes de processament i enduriment. Per exemple, quan envelleix artificialment la ductilitat final, aquestes substàncies arriben després de l’assecament, que es duu a terme a una temperatura d’uns 770 graus; en aquest estat, el bronze de berili és extremadament lleuger.

La resistència típica de la substància correspon a 450 MPa. Aquest paràmetre augmenta 2 vegades durant la deformació plàstica de l’aliatge en un 35-50%. Com a resultat, després de l’envelliment, que es realitza immediatament després d’acabar el procés d’acabament, les propietats mecàniques del berili es fan extremadament altes.

Els paràmetres de composició de coure-beril·li que són crítics per a la indústria no estan molt limitats als limitats. Tots els aliatges de bronze, l'estructura del qual es troba el beril, es caracteritzen per una gran resistència a la calor; els productes elaborats a partir d'aquests poden funcionar sense canviar les seves capacitats a temperatures de fins a 340 graus centígrads. I quan s'escalfa a 500 graus, les propietats mecàniques i la densitat dels bronzes de beril·li es tornen completament idèntics en els seus indicadors de l'alumini, així com les composicions de fosfat d'estany a una temperatura de funcionament estàndard d'uns +20 graus.

Aquesta propietat permet l’ús de bronze de beril·li per a la producció de foses en forma de màxima qualitat.

Els aliatges de beril es poden mecanitzar fàcilment (tallar, soldar i soldar). Tot i que hi ha algunes restriccions a les manipulacions anteriors. Així, els aliatges de beril·li haurien de soldar-se immediatament un cop finalitzat el seu decapat mecànic. En aquest cas, s’ha d’utilitzar soldadura d’argent, així com flux. És important que les sals fluorades estiguin necessàriament presents en el mateix flux. En els darrers anys, l’anomenada soldadura al buit s’ha estès molt estesa: es realitza sota un gruix recobriment de flux. Així, es garanteix la qualitat del producte única.

Però la soldadura d’arc elèctric actualment pràcticament no s’utilitza quan es treballa amb coure de beril·li, ja que té un interval tèrmic important de cristal·lització. La soldadura de sutura, així com els tipus spot i corrons en entorns inerts dominaven en un volum força complet. Val la pena afegir que les característiques mecàniques específiques del material no permeten que es realitzin soldadures immediatament després del tractament tèrmic del bronze, això és cert que cal recordar-ho quan es consideri la tecnologia per processar-les.

Una atenció especial mereix un indicador com taxa de refrigeració. Aquest indicador ha de ser molt nítid per evitar la descomposició de la composició sòlida supersaturada. Per això, en el moment de seleccionar els mitjans de descens de treball, és necessari, primer, procedir dels indicadors de velocitat crítics.Aquestes dades confirmen que durant l’enduriment del bronze, les velocitats màximes de refrigeració haurien d’estar en un passadís de 500-250 graus.

Els processos més lents en aquest interval comporten l’alliberament precoç del enduridor i provoquen una disminució de la capacitat d’endurir-se encara més. La velocitat de refredament crítica, que permet aconseguir la combinació òptima de característiques físiques i tècniques, correspon a 30-60 g / segon per al coure amb l’addició de beril·li. Per assolir el valor desitjat, l'aliatge sol treure's a l'aigua. Per tal de reduir els paràmetres de velocitat crítics, se sol introduir una mica de cobalt a l’aliatge. Els additius mínims d'aquest metall provoquen un augment de la resistència de la solució supercolada. De la mateixa manera, les impureses de magnesi poden afectar la resistència del bronze.

Visualment, el bronze de beril·le sembla un aliatge de colors, que junten S’utilitza en la fabricació d’elements de molla, filferro, varetes i alguns altres elements que requereixen la conservació de la configuració. Amb deformacions freqüents i sobrecàrregues constants, aquest fil ha augmentat la conductivitat elèctrica, s'utilitza en contactes de baixa freqüència per a la fabricació de connectors elèctrics.

Coure de beril·li fort no magnètic i sense escumatges Va trobar una àmplia aplicació en la fabricació d’alicates, cisells de ganivets, martells i claus. Aleació òptim per a la manipulació de determinades substàncies explosives, per exemple, als elevadors de gra, a les plataformes de petroli o a les mines de carbó.

Utilització àmplia de l'aliatge per equips criogènicsaplicat a temperatures més baixades. Per exemple, refrigeradors. La rellevància d’utilitzar coure-beril·li en aquesta zona s’explica per la seva resistència i l’augment de la conductivitat tèrmica en aquest interval de temperatures.

Utilitzeu la composició per a la producció de bales d’arma de foc. Tot i que aquesta aplicació és força inusual, ja que una bala d’acer és més barata i alhora té unes característiques força similars. El fil de coure-beril·li està disponible de diverses formes alhora. Pot ser arrissat o pla, rodó o quadrat, es posen a la venda diverses capes rectes, així com bobines o broquetes.

Al següent vídeo es presenta informació interessant sobre beril·li.