Beryllium bronse: sammensetning, egenskaper og påføring

I vår gjennomgang vil vi dvele ved funksjonene og fysisk-kjemiske parametrene til kobber-berrylium-legeringen, bedre kjent som beryllium bronze. La oss snakke om de fysiske og kjemiske egenskapene, så vel som omfanget av denne unike sammensetningen.

Beryllium bronze er en kobber-berrylium-legering, som inneholder 0,5 til 3% beryllium, i noen tilfeller kan andre urenheter tilsettes. Beryllium bronse karakterisert ved:

1. Økt tetthet og styrke i kombinasjon med ikke-magnetiske egenskaper og fullstendig fravær av gnist.
2. Den er i stand til å gjennomgå alle typer behandlinger - skjæring og støping.
3. Legering er mye brukt for produksjon av instrumenter, inkludert musikkinstrumenter, samt instrumenter med høy presisjon og kuler til skytevåpen.
4. Kobber-beryllium fant sin anvendelse innen luftfartsteknologier.

Beryllium bronse tilhører gruppen av såkalte dispersjonsherdende komposisjoner. Deres særegne kjennetegn er avhengigheten av løseligheten av de legerende ingrediensene til oppvarming.

Når bråkjøling utføres fra et enfase-område i faststoffet, dannes et for høyt antall atomer av hovedlegerings-komponenten i sammenligning med likevektstilstanden til et slikt system. Den resulterende konsentrerte faste løsningen er preget av termodynamisk ustabilitet og en tendens til nedbrytning, denne prosessen aktiveres med en økning i temperaturnivået. Komprimeringseffekten blir forklart ved spredning av bunnfallene oppnådd som et resultat av nedbrytningen av stoffer.

Den kjemiske formelen for beryllium bronze er BrB2, dens sammensetning er beskrevet i detalj i den nåværende GOST.

Legeringen inkluderer følgende ingredienser:

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

De mest brukte kobber-berylliumforbindelsene som inneholder 2% beryllium, samt kobber-beryllium-kobolt-legeringer, der prosentandelen av beryllium ikke overstiger 0,8%. Den første legeringen ble kalt høylegert berylliumbronse, den andre er klassifisert som en lavlegert klasse.

Beryllium kobber har følgende fysisk-kjemiske egenskaper.

1. Overpriset elektrisk og termisk ledningsevne. I disse parametrene er stoffet bare svakere enn kobber.
2. Økt elastisk grense.
3. Mangel på gnistdannelse under mekaniske støt.
4. Høye parametre for korrosjonsmotstand, hardhet og midlertidig motstand.

Alle disse egenskapene manifesteres maksimalt for alle øyeblikk når berylliumbronse utsettes for forskjellige prosesserings- og herdemetoder. For eksempel når kunstig aldring av den ultimate duktiliteten, når slike stoffer etter sluking, som utføres ved en temperatur på omtrent 770 grader - i denne tilstanden er berylliumbronse ekstremt lett.

Stoffets typiske motstand tilsvarer 450 MPa. Denne parameteren øker to ganger under plastisk deformasjon av legeringen med 35-50%. Som et resultat, etter aldring, som utføres umiddelbart etter at quenching-prosessen er fullført, blir de mekaniske egenskapene til beryllium ekstremt høye.

Parametrene for kobber-berylliumsammensetning som er kritiske for industrien er langt fra begrenset til de som er oppført. Alle bronslegeringer, hvis struktur inkluderer beryllium, er preget av høy varmebestandighet - produkter laget av dem kan fungere uten å endre kapasitet ved temperaturer opp til 340 grader. Og når de varmes opp til 500 grader, blir de mekaniske egenskapene og tettheten til berylliumbronser helt identiske i indikatorene til aluminium, så vel som tinn-fosfatkomposisjoner ved en standard driftstemperatur på ca. +20 grader.

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

Beryllium-legeringer kan enkelt bearbeides (skjæring, lodding og sveising). Selv om det er noen begrensninger på de ovennevnte manipulasjonene. Så alle berylliumlegeringer bør loddes umiddelbart etter fullført mekanisk stripping. I dette tilfellet bør sølv loddetinn, så vel som fluks, brukes. Det er viktig at fluorsalter nødvendigvis er tilstede i selve fluksen. De siste årene har den såkalte vakuumlodding blitt veldig utbredt - den utføres under et tykt fluksbelegg. Dermed sikres unik produktkvalitet.

Men elektrisk lysbuesveising i dag brukes praktisk talt ikke når du arbeider med berylliumkobber, siden den har et betydelig termisk krystalliseringsintervall. Sveising av sutur, så vel som flekk- og valsetyper i inerte miljøer mestret i et ganske komplett volum. Det er verdt å legge til at de spesifikke mekaniske egenskapene til materialet ikke tillater sveising å utføres umiddelbart etter varmebehandlingen av bronse - dette må absolutt huskes når vi vurderer teknologien for å behandle dem.

Spesiell oppmerksomhet fortjener en slik indikator som kjølehastighet. Denne indikatoren skal være ekstremt skarp for å forhindre spaltning av den overmettede faste blandingen. Derfor er det først og fremst nødvendig å gå videre fra kritiske hastighetsindikatorer når du velger arbeidsslukningsmedium.Disse dataene bekrefter at under harding av bronse, bør den maksimale kjølehastigheten være i korridoren på 500-250 grader.

Sakte prosesser i dette intervallet medfører tidlig frigjøring av herderen og forårsaker en reduksjon i evnen til å herde ytterligere. Den kritiske kjølehastigheten, som gjør det mulig å oppnå en optimal kombinasjon av fysiske og tekniske egenskaper, tilsvarer 30-60 g / sekund for kobber med tilsetning av beryllium. For å oppnå den ønskede verdien, blir legeringen vanligvis slukket i vann. For å redusere de kritiske hastighetsparametrene innføres vanligvis litt kobolt i legeringen. Minimum tilsetningsstoffer til et slikt metall forårsaker en økning i motstanden til den superkjølte løsningen. Tilsvarende kan magnesiumforurensninger påvirke motstanden til bronse.

Visuelt ser beryllium bronse ut som en farget legering, som sammen Det brukes til fremstilling av fjærelementer, ledning, stenger og noen andre elementer som krever konfigurasjonsbevaring. Ved hyppige deformasjoner og konstant overbelastning har en slik ledning økt elektrisk ledningsevne, den brukes i lavfrekvente kontakter for fremstilling av elektriske kontakter.

Sterkt ikke-magnetisk og ikke-gnistende berylliumkobber fant bred anvendelse i produksjon av tang, knivmeisler, hammer og skiftenøkler. legering optimal for håndtering av visse eksplosive stofferfor eksempel i kornheiser, oljerigger eller i kullgruver.

Utbredt bruk av legering for kryogent utstyrbrukes ved de mest senkede temperaturer. For eksempel kjøleskap. Relevansen av å bruke kobber-beryllium i dette området forklares med dens styrke og økte termiske ledningsevne i dette temperaturområdet.

Bruk sammensetning for produksjon av skytevåpen. 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. Det kan være krøllete eller flate, runde eller firkantede, forskjellige rette lag, samt spoler eller nøster, er til salgs.

Interessant informasjon om beryllium blir presentert i neste video.