Beryllium đồng: thành phần, tính chất và ứng dụng

Trong bài đánh giá của chúng tôi, chúng tôi sẽ nghiên cứu các tính năng và thông số hóa lý của hợp kim đồng-berrylium, còn được gọi là đồng beryllium. Hãy nói về các đặc tính vật lý và hóa học, cũng như phạm vi của thành phần độc đáo này.

Đồng beryllium là một hợp kim berrylium đồng, bao gồm từ 0,5 đến 3% beryllium, trong một số trường hợp các tạp chất khác có thể được thêm vào. Beryllium đồng khác nhau:

1. Tăng mật độ và sức mạnh kết hợp với các đặc tính không từ tính và hoàn toàn không có tia lửa.
2. Nó có thể trải qua bất kỳ loại chế biến - cắt và đúc.
3. Hợp kim được sử dụng rộng rãi để sản xuất các nhạc cụ, bao gồm cả nhạc cụ, cũng như các nhạc cụ có độ chính xác cao và đạn cho súng.
4. Copper-beryllium đã tìm thấy ứng dụng của nó trong các công nghệ hàng không vũ trụ.

Đồng Beryllium thuộc nhóm được gọi là các chế phẩm làm cứng phân tán. Đặc điểm đặc biệt của chúng là sự phụ thuộc vào độ hòa tan của các thành phần hợp kim khi đun nóng.

Khi quá trình làm nguội được thực hiện từ vùng một pha trong chất rắn, một số lượng nguyên tử quá mức của thành phần hợp kim chính được hình thành so với trạng thái cân bằng của hệ như vậy. Dung dịch rắn đậm đặc thu được được đặc trưng bởi sự mất ổn định nhiệt động lực học và xu hướng phân hủy, quá trình này được kích hoạt với sự gia tăng mức nhiệt độ. Hiệu ứng nén được giải thích bằng sự phân tán các kết tủa thu được do sự phân hủy các chất.

Công thức hóa học của đồng beryllium là BrB2, thành phần của nó được mô tả chi tiết trong GOST hiện tại.

Hợp kim bao gồm các thành phần sau:

• đồng 97-98%;
• berili 1,9-2,1%;
• niken 0,2-0,5%;
• ít hơn 0,5% phụ gia.

Các hợp chất đồng-beryllium được sử dụng phổ biến nhất có chứa 2% beryllium, cũng như các hợp kim đồng-beryllium-coban, trong đó tỷ lệ beryllium không vượt quá 0,8%. Hợp kim đầu tiên được gọi là đồng beryllium hợp kim cao, thứ hai được phân loại là loại hợp kim thấp.

Đồng berili có các đặc tính hóa lý sau.

1. Quá điện và dẫn nhiệt. Trong các thông số này, chất chỉ kém hơn đồng một chút.
2. Tăng giới hạn đàn hồi.
3. Thiếu tia lửa trong các cú sốc cơ học.
4. Các thông số cao về khả năng chống ăn mòn, độ cứng và sức đề kháng tạm thời.

Tất cả những đặc điểm này được thể hiện tối đa cho tất cả các thời điểm khi đồng beryllium phải chịu các phương pháp xử lý và làm cứng khác nhau. Ví dụ, khi lão hóa một cách nhân tạo độ dẻo cuối cùng, các chất như vậy đạt được sau khi làm nguội, được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 770 độ - ở trạng thái này, đồng beryllium rất nhẹ.

Điện trở điển hình của chất tương ứng với 450 MPa. Thông số này tăng 2 lần trong quá trình biến dạng dẻo của hợp kim thêm 35-50%. Kết quả là, sau khi lão hóa, được thực hiện ngay sau khi quá trình dập tắt được hoàn thành, tính chất cơ học của berili trở nên cực kỳ cao.

Các thông số của thành phần đồng-beryllium rất quan trọng đối với ngành công nghiệp không bị giới hạn trong phạm vi được liệt kê. Tất cả các hợp kim đồng, cấu trúc bao gồm berili, được đặc trưng bởi khả năng chịu nhiệt cao - các sản phẩm làm từ chúng có thể hoạt động mà không thay đổi khả năng của chúng ở nhiệt độ lên tới 340 độ C. Và khi được làm nóng đến 500 độ, các tính chất cơ học và mật độ của bất kỳ đồng brerylium nào trở nên hoàn toàn giống nhau trong các chỉ số của chúng với nhôm, cũng như các chế phẩm thiếc-phosphate ở nhiệt độ hoạt động tiêu chuẩn khoảng +20 độ.

Khách sạn này cho phép sử dụng đồng beryllium để sản xuất các vật đúc có chất lượng cao nhất.

Hợp kim beryllium có thể dễ dàng gia công (cắt, hàn và hàn). Mặc dù có một số hạn chế về các thao tác trên. Vì vậy, bất kỳ hợp kim beryllium nên được hàn ngay lập tức sau khi hoàn thành tước cơ khí của họ. Trong trường hợp này, nên sử dụng hàn bạc, cũng như từ thông. Điều quan trọng là muối florua nhất thiết phải có trong thông lượng. Trong những năm gần đây, cái gọi là hàn chân không đã trở nên rất phổ biến - nó được thực hiện dưới một lớp phủ dày. Do đó, chất lượng sản phẩm độc đáo được đảm bảo.

Nhưng hàn hồ quang điện ngày nay thực tế không được sử dụng khi làm việc với đồng beryllium, vì nó có một khoảng nhiệt kết tinh đáng kể. Hàn chỉ khâu, cũng như các loại điểm và con lăn trong môi trường trơ ​​làm chủ trong một khối lượng khá đầy đủ. Điều đáng nói thêm là các đặc tính cơ học cụ thể của vật liệu không cho phép hàn được thực hiện ngay sau khi xử lý nhiệt bằng đồng - điều này chắc chắn nên được ghi nhớ khi xem xét công nghệ xử lý chúng.

Sự chú ý đặc biệt xứng đáng là một chỉ số như tốc độ làm mát. Chỉ thị này phải cực kỳ sắc nét để ngăn chặn sự phân hủy của thành phần rắn siêu bão hòa. Đó là lý do tại sao, khi chọn phương tiện dập tắt hoạt động, trước hết cần phải tiến hành từ các chỉ số tốc độ quan trọng.Những dữ liệu này xác nhận rằng trong quá trình làm cứng đồng, tốc độ làm mát tối đa phải ở trong hành lang 500-250 độ.

Các quá trình chậm trong khoảng thời gian này đòi hỏi phải giải phóng sớm chất làm cứng và làm giảm khả năng làm cứng thêm. Tốc độ làm mát tới hạn, cho phép đạt được sự kết hợp tối ưu giữa các đặc tính vật lý và kỹ thuật, tương ứng với 30-60 g / giây đối với đồng với việc bổ sung berili. Để đạt được giá trị mong muốn, hợp kim thường được làm nguội trong nước. Để giảm các thông số tốc độ tới hạn, một ít coban thường được đưa vào hợp kim. Phụ gia tối thiểu của kim loại như vậy gây ra sự gia tăng sức đề kháng của dung dịch siêu lạnh. Tương tự, tạp chất magiê có thể ảnh hưởng đến sức đề kháng của đồng.

Nhìn bề ngoài, đồng beryllium trông giống như một hợp kim màu, kết hợp với nhau Nó được sử dụng trong sản xuất các yếu tố lò xo, dây, thanh và một số yếu tố khác cần bảo quản cấu hình. Với biến dạng thường xuyên và quá tải liên tục, một dây như vậy đã tăng độ dẫn điện, nó được sử dụng trong các tiếp điểm tần số thấp để sản xuất các đầu nối điện.

Đồng beryllium mạnh mẽ không từ tính và không phát lửa tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong sản xuất kìm, đục dao, búa và cờ lê. Hợp kim tối ưu để xử lý các chất nổ nhất định, ví dụ, trong thang máy hạt, giàn khoan dầu hoặc trong các mỏ than.

Sử dụng rộng rãi hợp kim cho thiết bị đông lạnháp dụng ở nhiệt độ thấp nhất. Ví dụ, tủ lạnh. Sự liên quan của việc sử dụng đồng-beryllium trong khu vực này được giải thích bởi độ bền và độ dẫn nhiệt tăng trong phạm vi nhiệt độ này.

Sử dụng thành phần để sản xuất đạn súng. Mặc dù một ứng dụng như vậy khá bất thường, vì một viên đạn thép rẻ hơn và đồng thời có những đặc điểm khá giống nhau. Dây đồng-beryllium có sẵn trong một số hình thức cùng một lúc. Nó có thể là xoăn hoặc phẳng, tròn hoặc vuông, các lớp thẳng khác nhau, cũng như cuộn hoặc xiên, đang được bán.

Thông tin thú vị về berili được trình bày trong video tiếp theo.