Bronze berilium: komposisi, sifat dan aplikasi

Dalam tinjauan kami, kami akan menyesuaikan ciri-ciri dan parameter fizikokimia dari aloi tembaga-berrylium, yang lebih dikenali sebagai gangsa berilium. Mari kita bercakap tentang ciri-ciri fizikal dan kimia, serta skop komposisi yang unik ini.

Gangsa berilium adalah aloi tembaga-berrylium, yang terdiri daripada 0.5 hingga 3% berilium, dalam sesetengah kes kekotoran lain boleh ditambah. Gangsa berilium berbeza:

1. Peningkatan ketumpatan dan kekuatan dalam kombinasi dengan ciri-ciri bukan magnet dan ketiadaan lengkap mencetuskan.
2. Ia boleh menjalani apa-apa jenis pemprosesan - memotong dan membentuk.
3. Aloi digunakan secara meluas untuk pembuatan instrumen, termasuk alat muzik, serta instrumen kepersisan tinggi dan peluru untuk senjata api.
4. Tembaga-berilium mendapati aplikasinya dalam teknologi aeroangkasa.

Gangsa berilium tergolong dalam kumpulan komposisi penyebaran-pengerasan yang dipanggil. Ciri tersendiri mereka adalah kebergantungan kelarutan bahan mengaloi pada pemanasan.

Apabila pelindapkejutan dilakukan dari rantau fasa tunggal dalam pepejal, sejumlah besar atom komponen mengaloi utama dibentuk berbanding dengan keadaan keseimbangan sistem tersebut. Penyelesaian pepejal yang tertumpu dihasilkan dengan ketidakstabilan termodinamik dan kecenderungan untuk penguraian, proses ini diaktifkan dengan peningkatan dalam paras suhu. Kesan pemadatan diterangkan oleh penyebaran precipitates yang diperoleh hasil daripada penguraian bahan.

Formula kimia gangsa berilium adalah BrB2, komposisinya diterangkan secara terperinci dalam GOST semasa.

Aloi ini termasuk bahan-bahan berikut:

• tembaga 97-98%;
• berilium 1.9-2.1%;
• nikel 0.2-0.5%;
• kurang daripada 0.5% daripada aditif.

Sebatian tembaga-berilium yang paling banyak digunakan mengandungi berilium 2%, serta aloi tembaga-berilium-kobalt, di mana peratus berilium tidak melebihi 0.8%. Aloi pertama dipanggil gangsa berilium tinggi aloi, yang kedua dikelaskan sebagai gred aloi rendah.

Tembaga berilium mempunyai ciri-ciri fizikokimia yang berikut.

1. Kekonduksian elektrik dan haba yang terlalu mahal. Dalam parameter ini, bahan itu hanya sedikit lebih rendah daripada tembaga.
2. Had anjal meningkat.
3. Kekurangan percikan semasa kejutan mekanikal.
4. Parameter tinggi rintangan kakisan, kekerasan dan rintangan sementara.

Semua ciri-ciri ini boleh dimanipulasikan untuk semua momen apabila berilium gangsa tertakluk kepada pelbagai kaedah pemprosesan dan pengerasan. Contohnya, apabila secara buatan penuaan kemuluran muktamad, bahan-bahan tersebut dicapai selepas pelindapkejutan, yang dilakukan pada suhu kira-kira 770 darjah - dalam keadaan ini, gangsa berilium sangat ringan.

Rintangan tipikal bahan itu bersamaan dengan 450 MPa. Parameter ini meningkat sebanyak 2 kali semasa ubah bentuk plastik aloi sebanyak 35-50%. Akibatnya, selepas penuaan, yang dilakukan sebaik sahaja proses pelindapkejutan selesai, sifat mekanik berilium menjadi sangat tinggi.

Parameter komposisi tembaga-berilium yang kritikal untuk industri adalah jauh daripada yang disenaraikan. Semua aloi tembaga, strukturnya termasuk berilium, dicirikan oleh rintangan haba tinggi - produk yang dihasilkan daripada mereka boleh berfungsi tanpa mengubah keupayaan mereka pada suhu sehingga 340 darjah Celsius. Dan apabila dipanaskan hingga 500 darjah, sifat mekanik dan ketumpatan mana-mana berilium bronzes menjadi sama dengan indikator mereka kepada komposisi aluminium dan tin-fosfat pada suhu operasi standard kira-kira +20 darjah.

Harta ini membolehkan penggunaan gangsa berilium untuk pengeluaran cawan berbentuk yang berkualiti tinggi.

Aloi Beryllium dengan mudah boleh dimesin (memotong, mematikan dan mengimpal). Walaupun terdapat beberapa sekatan terhadap manipulasi di atas. Oleh itu, mana-mana aloi berilium harus dipaterikan sebaik sahaja selesai pelucutan mekanikal mereka. Dalam kes ini, perak solder, serta fluks, harus digunakan. Adalah penting bahawa garam fluorida semestinya ada dalam fluks itu sendiri. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pateri vakum yang dipanggil telah menjadi sangat meluas - ia dijalankan di bawah salutan tebal fluks. Oleh itu, kualiti produk yang unik dipastikan.

Tetapi kimpalan arka elektrik hari ini praktikalnya tidak digunakan apabila bekerja dengan tembaga berilium, kerana ia mempunyai penghabluran termal yang penting. Kimpalan jahitan, serta jenis tempat dan roller dalam persekitaran lengai yang dikuasai dalam jumlah yang cukup lengkap. Ia perlu menambah bahawa ciri-ciri mekanikal tertentu bahan tidak membenarkan kimpalan dilakukan segera selepas rawatan haba gangsa - ini pastinya harus diingat apabila mempertimbangkan teknologi untuk memprosesnya.

Perhatian khusus patut seperti penunjuk seperti kadar penyejukan. Penunjuk ini harus sangat tajam untuk mengelakkan penguraian komposisi pepejal supersaturated. Itulah sebabnya, apabila memilih media pelindap kerja, pertama sekali diperlukan untuk meneruskan dari petunjuk kelajuan kritikal.Data ini mengesahkan bahawa semasa pengerasan gangsa, kadar penyejukan maksimum harus berada di koridor 500-250 darjah.

Proses yang melambatkan dalam selang ini memerlukan pembebasan awal pengeras dan menyebabkan penurunan keupayaan untuk terus mengeras. Kadar penyejukan kritikal, yang membolehkan untuk mencapai gabungan optimum ciri-ciri fizikal dan teknikal, sepadan dengan 30-60 g / saat untuk tembaga dengan penambahan berilium. Untuk mencapai nilai yang dikehendaki, aloi biasanya dipadamkan dalam air. Untuk mengurangkan parameter kelajuan kritikal, sedikit kobalt biasanya diperkenalkan ke dalam aloi. Aditif minimum logam seperti itu menyebabkan peningkatan rintangan larutan supercooled. Begitu juga, kekotoran magnesium boleh menjejaskan rintangan gangsa.

Secara visual, ganglery berilium kelihatan seperti aloi berwarna, yang bersama-sama Ia digunakan dalam pembuatan unsur-unsur musim bunga, dawai, batang dan beberapa unsur lain yang memerlukan pemeliharaan konfigurasi. Dengan ubah bentuk kerap dan kelebihan berterusan, dawai sedemikian telah meningkatkan kekonduksian elektrik, ia digunakan dalam hubungan frekuensi rendah untuk pembuatan penyambung elektrik.

Tembaga berilium yang tidak magnet dan tidak berkilau menemui aplikasi luas dalam pembuatan tang, pahat pisau, tukul dan perengkuh. Aloi optimum untuk mengendalikan bahan letupan tertentu, contohnya, dalam lif biji-bijian, rig minyak atau lombong arang batu.

Penggunaan aloi secara meluas untuk peralatan kriogenikdigunakan pada suhu yang paling rendah. Sebagai contoh, peti sejuk. Kaitannya menggunakan tembaga-berilium di kawasan ini dijelaskan oleh kekuatannya dan peningkatan kekonduksian haba dalam julat suhu ini.

Gunakan komposisi untuk pengeluaran peluru senjata api. Walaupun permohonan itu agak luar biasa, kerana peluru keluli lebih murah dan pada masa yang sama mempunyai ciri-ciri yang sangat serupa. Kawat tembaga-berilium boleh didapati dalam beberapa bentuk sekaligus. Ia boleh menjadi kerinting atau rata, bulat atau persegi, pelbagai lapisan lurus, serta gegelung atau skeins, dijual.

Maklumat menarik mengenai berilium dibentangkan dalam video seterusnya.