Berilyum bronz: bileşim, özellikler ve uygulama

İncelememizde, daha iyi berilyum bronz olarak bilinen bakır-berilyum alaşımının özellikleri ve fizikokimyasal parametreleri üzerinde daha ayrıntılı olarak duracağız. Bu eşsiz bileşimin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile uygulama alanı hakkında konuşalım.

Berilyum bronz, %0,5 ila %3 berilyum içeren bir bakır-berilyum alaşımıdır, bazı durumlarda başka safsızlıklar da eklenebilir. Berilyum bronz farklı:

1. Manyetik olmayan özellikler ve tamamen kıvılcım yokluğu ile birlikte artan yoğunluk ve güç.
2. Her türlü işleme - kesme ve şekillendirmeye tabi tutulabilir.
3. Alaşım, müzik aletleri de dahil olmak üzere aletlerin yanı sıra ateşli silahlar için yüksek hassasiyetli aletler ve mermilerin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır.
4. Bakır-berilyum, uygulamasını havacılık teknolojilerinde de bulmuştur.

Berilyum bronz, dağılma-sertleştirme bileşimleri grubuna aittir.... Ayırt edici özellikleri, alaşım bileşenlerinin çözünürlük derecesinin ısıtmaya bağlı olmasıdır.

Bir katıdaki tek fazlı bir bölümden söndürme gerçekleştirildiğinde, böyle bir sistemin denge durumuna kıyasla ana alaşım bileşeninin aşırı sayıda atomu oluşur. Elde edilen konsantre katı çözelti, termodinamik kararsızlık ve ayrışma eğilimi ile karakterize edilir; sıcaklık seviyesindeki bir artışla bu işlem etkinleştirilir. Sıkıştırmanın etkisi, maddelerin ayrışması sonucu elde edilen çökeltilerin dağılmasıyla açıklanır.

Berilyum bronzunun kimyasal formülü BrB2'dir, bileşimi mevcut GOST'de detaylandırılmıştır.

Alaşım aşağıdaki bileşenleri içerir:

• bakır %97-98;
• berilyum %1.9-2.1;
• nikel %0.2-0.5;
• % 0,5'ten az katkı maddesi.

% 2 berilyum içeren en yaygın kullanılan bakır-berilyum bileşimlerinin yanı sıra berilyum yüzdesinin% 0,8'i geçmediği bakır-berilyum-kobalt alaşımları. İlk alaşıma yüksek alaşımlı berilyum bronz denir, ikincisi düşük alaşımlı kaliteler grubuna aittir.

Berilyum bakır aşağıdaki fizikokimyasal özelliklere sahiptir.

1. Aşırı tahmin edilen elektriksel ve termal iletkenlik. Bu parametrelere göre, madde bakırdan sadece biraz daha düşüktür.
2. Artan elastik limit.
3. Mekanik şok sırasında kıvılcım eksikliği.
4. Yüksek korozyon direnci, sertlik ve geçici direnç parametreleri.

Tüm bu özellikler, berilyum bronzunun çeşitli işleme ve söndürme yöntemlerine tabi tutulduğu tüm anlar için maksimum düzeyde kendini gösterir. Örneğin, yapay yaşlanma ile, bu tür maddeler, yaklaşık 770 derecelik bir sıcaklıkta gerçekleştirilen söndürmeden sonra nihai plastisitelerine ulaşır - bu durumda berilyum bronz son derece hafiftir.

Maddenin tipik direnci 450 MPa'ya tekabül etmektedir. Bu parametre, alaşımın plastik deformasyon süreçleri sırasında %35-50 oranında iki katına çıkar. Sonuç olarak, sertleştirme işleminin tamamlanmasından hemen sonra gerçekleştirilen eskitmeden sonra berilyumun mekanik özellikleri son derece yüksek olur.

Endüstri için temel olan bakır-berilyum bileşiminin parametreleri, listelenenlerle sınırlı olmaktan uzaktır. Yapısı berilyum içeren tüm bronz alaşımlar, yüksek ısı direnci ile karakterize edilir - bunlardan yapılan ürünler, 340 santigrat dereceye kadar sıcaklıklarda yeteneklerini değiştirmeden çalışabilir. Ve 500 dereceye ısıtıldığında, herhangi bir berilyum bronzunun mekanik özellikleri ve yoğunluğu, performanslarında alüminyum ve kalay-fosforit bileşimlerinin yanı sıra yaklaşık +20 derecelik bir standart çalışma sıcaklığında tamamen aynı hale gelir.

Bu özellik, en yüksek kalitede şekillendirilmiş dökümlerin üretimi için berilyum bronzunun kullanılmasına izin verir.

Berilyum alaşımları herhangi bir mekanik işleme (kesme, sert lehimleme ve kaynaklama) kolayca uygundur. Listelenen manipülasyonları gerçekleştirme konusunda bazı kısıtlamalar olmasına rağmen. Bu nedenle, herhangi bir berilyum alaşımı, mekanik sıyırma tamamlandıktan hemen sonra lehimlenmelidir. Bu durumda, akı yanı sıra gümüş lehim kullandığınızdan emin olun. Florür tuzlarının her zaman akışın kendisinde bulunması önemlidir. Son yıllarda, sözde vakumlu lehimleme yaygınlaştı - kalın bir akı kaplaması altında gerçekleştirilir. Böylece ürünün benzersiz kalitesi sağlanır.

Ancak günümüzde, berilyum bakır ile çalışırken, önemli bir kristalleşme termal aralığına sahip olduğundan, elektrik ark kaynağı pratik olarak kullanılmamaktadır. İnert medyadaki punta ve merdane tiplerinin yanı sıra dikiş kaynağı tam olarak öğrenildi. Malzemenin belirli mekanik özelliklerinin, bronzun ısıl işleminden hemen sonra kaynak işlerinin yapılmasına izin vermediği de eklenmelidir - bu, işleme teknolojisini düşünürken kesinlikle akılda tutulmalıdır.

Aşağıdaki gösterge özel ilgiyi hak ediyor: soğutma hızı. Aşırı doymuş katı bileşimin bozulmasını önlemek için bu gösterge son derece keskin olmalıdır. Bu nedenle çalışan su verme ortamını seçerken öncelikle kritik hız göstergelerinden hareket edilmelidir.Bu veriler, bronzun söndürülmesi sırasında maksimum soğuma hızlarının 500-250 derece aralığında olması gerektiğini doğrulamaktadır.

Bu aralıktaki yavaş işlemler, sertleştiricinin erken salınmasına ve daha fazla sertleşme yeteneğinin azalmasına neden olur. Fiziksel ve teknik özelliklerin optimal bir kombinasyonunun elde edilmesini sağlayan kritik soğutma hızı, berilyum katkılı bakır için 30-60 g/s'ye karşılık gelir. İstenen değeri elde etmek için alaşım genellikle suda söndürülür. Kritik hız parametrelerini azaltmak için alaşıma genellikle biraz kobalt eklenir. Böyle bir metalin minimum ilavesi, aşırı soğutulmuş çözeltinin stabilitesini arttırır. Aynı şekilde, magnezyum safsızlıkları da bronzun dayanıklılığını etkileyebilir.

Görsel olarak, berilyum bronz renkli bir alaşıma benziyor. konfigürasyonu korumak için gerekli olan yay elemanları, tel, çubuklar ve diğer bazı elemanların imalatında kullanılır. Sık deformasyonlar ve sürekli aşırı yüklenmelerle, böyle bir telin elektrik iletkenliği artar, elektrik konnektörlerinin üretimi için düşük frekanslı kontaklarda kullanılır.

Güçlü manyetik olmayan ancak kıvılcım çıkarmayan berilyum bakır pense, keski bıçak, çekiç ve anahtar imalatında geniş uygulama alanı buldu. alaşım bazı patlayıcı maddelerin taşınması için idealörneğin tahıl elevatörlerinde, petrol kulelerinde veya kömür madenlerinde.

Alaşımın ortak kullanımı kriyojenik ekipman içinen düşük sıcaklıklarda kullanılır. Örneğin, frigorifik kamyonlar. Bu alanda bakır-berilyum kullanmanın önemi, bu sıcaklık aralığında gücü ve artan termal iletkenliği ile açıklanmaktadır.

Kompozisyonu kullanın mermi üretimi için. Böyle bir uygulama oldukça sıra dışı olsa da, çelik mermi daha ucuzdur ve aynı zamanda oldukça benzer özelliklere sahiptir. Bakır berilyum teli aynı anda çeşitli şekillerde mevcuttur. Kıvırcık veya düz, yuvarlak veya kare olabilir; çeşitli düz katmanların yanı sıra bobinler veya bobinler satışta.

Aşağıdaki videoda berilyum hakkında ilginç bilgiler sunulmaktadır.