Berilio bronza: sudėtis, savybės ir pritaikymas

Apžvalgoje mes atsižvelgsime į vario-berilio lydinio, geriau žinomo kaip berilio bronza, ypatybes ir fizikinius bei cheminius parametrus. Pakalbėkime apie fizines ir chemines savybes, taip pat apie šios unikalios sudėties apimtį.

Berilio bronza yra vario-berilio lydinys, turintis nuo 0,5 iki 3% berilio, kai kuriais atvejais gali būti pridedama kitų priemaišų. Berilio bronza skirtingi:

1. Padidėjęs tankis ir stiprumas kartu su nemagnetinėmis savybėmis ir visišku kibirkšties nebuvimu.
2. Jį galima apdoroti bet kokio tipo - pjaustyti ir formuoti.
3. Lydinys yra plačiai naudojamas gaminant instrumentus, įskaitant muzikos instrumentus, taip pat didelio tikslumo instrumentus ir šaunamųjų ginklų kulkas.
4. Vario berilis pritaikytas aviacijos ir kosmoso technologijoms.

Berilio bronza priklauso vadinamųjų dispersiškai kietėjančių kompozicijų grupei. Jų skiriamasis bruožas yra lydinių ingredientų tirpumo priklausomybė nuo kaitinimo.

Kai atkaitinimas atliekamas iš vienfazių kietų medžiagų, susidaro per didelis pagrindinio legiruojančio komponento atomų skaičius, palyginti su tokios sistemos pusiausvyros būsena. Gautas koncentruotas kietas tirpalas pasižymi termodinaminiu nestabilumu ir polinkiu skilti; šis procesas suaktyvinamas padidėjus temperatūros lygiui. Sutankinimo efektas paaiškinamas nuosėdų, gautų susidarius medžiagoms, išsisklaidymu.

Berilio bronzos cheminė formulė yra BrB2, jos sudėtis išsamiai aprašyta dabartiniame GOST.

Į lydinį įeina šie komponentai:

• varis 97–98%;
• berilis 1,9-2,1%;
• nikelio 0,2–0,5%;
• mažiau nei 0,5% priedų.

Dažniausiai naudojami vario-berilio junginiai, turintys 2% berilio, taip pat vario-berilio-kobalto lydiniai, kur berilio procentinė dalis neviršija 0,8%. Pirmasis lydinys buvo vadinamas aukšto lydinio berilio bronza, antrasis klasifikuojamas kaip žemo lydinio klasės.

Berilio varis turi šias fizikines ir chemines savybes.

1. Per didelis elektros ir šilumos laidumas. Pagal šiuos parametrus medžiaga yra tik šiek tiek prastesnė už varį.
2. Padidėjusi elastinė riba.
3. Nepakanka kibirkšties mechaninių smūgių metu.
4. Aukšti atsparumo korozijai, kietumo ir laikino atsparumo parametrai.

Visos šios savybės maksimaliai pasireiškia visomis akimirkomis, kai berilio bronza yra veikiama įvairiais perdirbimo ir kietėjimo būdais. Pavyzdžiui, dirbtinai senstant maksimalų elastingumą, tokios medžiagos pasiekia užgesus, kuris atliekamas maždaug 770 laipsnių temperatūroje - tokioje būsenoje berilio bronza yra ypač lengva.

Įprastas medžiagos atsparumas atitinka 450 MPa. Šis lydinys plastiko lydinio deformacijos metu padidėja 2 kartus 35-50%. Dėl to po brandinimo, kuris atliekamas iškart po to, kai užgesinamas procesas, berilio mechaninės savybės tampa ypač aukštos.

Pramonei svarbūs vario ir berilio kompozicijos parametrai toli gražu ne tik išvardyti. Visi bronzos lydiniai, kurių struktūrą sudaro berilis, pasižymi dideliu atsparumu karščiui - iš jų pagaminti produktai gali veikti nekeisdami savo galimybių esant temperatūrai iki 340 laipsnių Celsijaus. Kai jis įkaista iki 500 laipsnių, bet kurios berilio bronzos mechaninės savybės ir tankis pagal rodiklius tampa visiškai identiškos aliuminio, taip pat alavo-fosfato kompozicijoms esant standartinei maždaug +20 laipsnių darbinei temperatūrai.

Ši savybė leidžia naudoti berilio bronzą aukštos kokybės formos liejinių gamybai.

Berilio lydinius galima lengvai apdirbti (pjaustant, kietojo litavimo ir suvirinimo būdu). Nors minėtoms manipuliacijoms yra tam tikrų apribojimų. Taigi, bet kokie berilio lydiniai turėtų būti lituojami iškart, kai tik jie bus mechaniškai pašalinti. Tokiu atveju turėtų būti naudojamas sidabro lydmetalis, taip pat srautas. Svarbu, kad fluoro druskos būtinai būtų pačiame sraute. Pastaraisiais metais labai paplitęs vadinamasis vakuuminis litavimas - jis atliekamas po storu dangų sluoksniu. Taigi užtikrinama unikali gaminio kokybė.

Tačiau elektrinis lankinis suvirinimas šiandien praktiškai nenaudojamas dirbant su berilio variu, nes jis turi reikšmingą kristalizacijos terminį intervalą. Siūlų, taip pat taškinių ir ritininių suvirinimas inertinėse aplinkose, įvaldytas gana dideliu kiekiu. Verta pridurti, kad specifinės mechaninės medžiagos savybės neleidžia suvirinti iškart po terminio bronzos apdorojimo - tai tikrai reikėtų atsiminti svarstant jų apdorojimo technologiją.

Ypatingas dėmesys nusipelno tokio rodiklio kaip aušinimo greitis. Šis indikatorius turėtų būti ypač aštrus, kad būtų išvengta viršsotinės kietosios kompozicijos skilimo. Būtent todėl, renkantis veikiančią gesinimo terpę, pirmiausia reikia vadovautis kritiniais greičio rodikliais.Šie duomenys patvirtina, kad kietėjant bronzai, maksimalus aušinimo greitis turėtų būti 500–250 laipsnių koridoriuje.

Dėl sulėtėjusių procesų per šį intervalą kietiklis išleidžiamas anksti ir sumažėja galimybė toliau kietėti. Kritinė aušinimo sparta, leidžianti pasiekti optimalų fizinių ir techninių charakteristikų derinį, yra 30–60 g / s variui, pridedant berilio. Norint pasiekti norimą vertę, lydinys paprastai gesinamas vandenyje. Siekiant sumažinti kritinius greičio parametrus, į lydinį paprastai įpilama šiek tiek kobalto. Minimalūs tokio metalo priedai padidina atvėsinto tirpalo atsparumą. Panašiai magnio priemaišos gali paveikti bronzos atsparumą.

Vizualiai berilio bronza atrodo kaip spalvotas lydinys, kuris kartu Jis naudojamas gaminant spyruoklinius elementus, vielą, strypus ir kai kuriuos kitus elementus, kuriems reikia išsaugoti konfigūraciją. Dėl dažnų deformacijų ir nuolatinių perkrovų tokia viela padidina elektros laidumą, ji naudojama žemo dažnio kontaktuose gaminant elektros jungtis.

Stiprus nemagnetinis ir neakinantis berilio varis plačiai pritaikytas replių, peilių kaltų, plaktukų ir veržliarakčių gamyboje. Lydinys optimalus tam tikroms sprogstamosioms medžiagoms tvarkytipavyzdžiui, grūdų elevatoriuose, naftos gręžiniuose ar anglių kasyklose.

Plačiai naudojamas lydinys kriogeninei įrangaitaikomas žemiausiose temperatūrose. Pavyzdžiui, šaldytuvus. Vario-berilio naudojimo šioje srityje svarbą paaiškina jo stiprumas ir padidėjęs šilumos laidumas šiame temperatūros diapazone.

Naudokite kompoziciją šaunamųjų ginklų kulkų gamybai. Nors tokia programa yra gana neįprasta, nes plieninė kulka yra pigesnė ir tuo pačiu metu pasižymi gana panašiomis savybėmis. Vario ir berilio viela yra kelių formų iš karto. Tai gali būti garbanotas ar plokščias, apvalus arba kvadratinis, parduodami įvairūs tiesūs sluoksniai, taip pat ritės ar sruogos.

Įdomi informacija apie berilį pateikiama kitame vaizdo įraše.