Dans notre examen, nous allons nous installer sur les particularités et les paramètres physicochimiques de l'alliage de cuivre-Berilya, plus connu sous le nom de Béryllium Bronze. Nous raconterons les caractéristiques physiques et chimiques, ainsi que la portée de l'application de cette composition unique.
Définition
Béryllium Bronze est un alliage de cuivre-berilyan, qui comprend de 0,5 à 3% de béryllium, dans certains cas, il est possible d'ajouter d'autres impuretés. Bérylliye bronze est différent:
- Une densité et une forteresse accrues en combinaison avec des caractéristiques non magnétiques et une absence complète d'une interaction.
- Il est capable de soumettre à tout type de traitement et de moulage.
- L'alliage est utilisé partout pour la fabrication d'instruments, y compris des dispositifs musicaux, ainsi que des appareils de haute précision et des balles pour armes à feu.
- J'ai trouvé mon usage de cuivre-béryllium et de technologies aérospatiales.
Important! N'oubliez pas que les alliages, y compris toute quantité de béryllium, sont très toxiques et posent un danger pour une personne au stade de la production.
Le bronze de Béryllium fait référence au groupe de compositions de durcissement dits distinctes . Leur caractéristique distinctive est la dépendance de la solubilité des ingrédients d'alliage du chauffage.
Lorsque vous effectuez un durcissement d'une partie monophasée dans un solide, un nombre excessif d'atomes du composant d'alliage principal est formé en comparaison avec l'état d'équilibre d'un tel système. La solution solide concentrée résultante se caractérise par une instabilité thermodynamique et une désir de décomposition, avec une augmentation du niveau de température, ce processus est activé. L'effet du joint est expliqué par la dispersion de la décharge obtenue à la suite de la décomposition des substances.
Composition
Formule chimique de Béryllium Bronze - Brb2, sa composition est enregistrée en détail dans le GOST actuel.
L'alliage comprend de tels ingrédients:
- Cuivre 97-98%;
- Béryllium 1.9-2,1%;
- Nickel 0.2-0.5%;
- moins de 0,5% d'additifs.
Le plus souvent utilisé des compositions de cuivre-béryllium contenant 2% de béryllium, ainsi que des alliages de cuivre-béryllium-cobalt, où le pourcentage de la présence de béryllium ne dépasse pas 0,8%. Le premier alliage a été appelé le bronze de Béryllium High-Alloy, le second appartient au groupe de marques à faible alliage.
Propriétés
Le cuivre Béryllium présente les caractéristiques physicochimiques suivantes.
- Conductivité électrique et thermique éclairée. Pour ces paramètres, la substance n'est que légèrement inférieure au cuivre.
- Élasticité accrue.
- Manque d'interactions dans les chocs mécaniques.
- Paramètres élevés de résistance corrosive, de dureté et de résistance temporelle.
Toutes ces caractéristiques se manifestent de manière maximale pour tous les points lorsque Beryllium Bronze est soumis à une variété de méthodes de traitement et de durcissement. Par exemple, avec une formation artificielle de plasticité limite, de telles substances sont obtenues après la trempe, produite à une température d'environ 770 degrés - dans cet état, le bronze du béryllium est une facilité exceptionnelle.
Type Résistance de la substance correspond à 450 MPa. Ce paramètre augmente de 2 fois pendant la déformation plastique de l'alliage de 35 à 50%. En conséquence, après le vieillissement, qui est effectué immédiatement à la fin du processus de durcissement, les propriétés mécaniques du béryllium deviennent extrêmement élevées.
Principal pour l'industrie, les paramètres de la composition de cuivre-béryllium sont loin d'être limités à ceux énumérés. Tous les alliages de bronze, dont la structure comprenant le béryllium, se caractérise par une résistance à la chaleur élevée - les produits qu'ils peuvent fonctionner sans modification de leurs capacités à des températures allant jusqu'à 340 degrés de chaleur. Et lorsqu'il est chauffé à 500 degrés, les propriétés mécaniques et la densité de tout bronze de béryllium deviennent complètement identiques dans leurs indicateurs en aluminium, ainsi que des compositions phosphoritiques en étain avec une température de fonctionnement standard d'environ +20 degrés.
Cette propriété permet d'utiliser le bronze de Béryllium de produire les pièces moulées de la plus haute qualité.
Dans la plupart des cas, l'alliage est fabriqué sous la forme de produits semi-finis qui ont passé la phase de formation. Le plus souvent, c'est un ruban mince, une bande ou un fil.
Les alliages de béryllium peuvent facilement succomber à n'importe quel mehopling (coupe, soudure et soudage). Bien qu'il y ait des restrictions sur les manipulations énumérées. Donc, tous les alliages de béryllium doivent être soudés immédiatement à la fin de leur décapage mécanique. Dans le même temps, il est nécessaire d'utiliser la soudure d'argent, ainsi que du flux. Il est important que les sels de fluor soient assistés au flux lui-même. Ces dernières années, la soudure de vide a été largement distribuée - elle est effectuée sous une épaisse revêtement de flux. Ainsi, la qualité unique du produit est assurée.
Mais le soudage à l'arc électrique d'aujourd'hui n'est pratiquement pas utilisé lorsque vous travaillez avec le cuivre de Béryllium, car il a un intervalle thermique de cristallisation significatif. La suture de soudage, ainsi que les types de points et de rouleaux dans le support inerte sont maîtrisés dans un volume suffisamment plein. Il convient de souligner que les caractéristiques mécaniques spécifiques du matériau ne permettent pas de travaux de soudage immédiatement après le traitement thermique de la bronze - il se souviendra certainement de penser à la technologie de leur traitement.
Une attention particulière mérite un tel indicateur comme Taux de refroidissement. Cet indicateur doit être extrêmement net pour empêcher la désintégration du solide recherché. C'est pourquoi, lors de la sélection des travailleurs durcissant les supports, il est d'abord nécessaire de procéder d'indicateurs de vitesse critiques. Ces données confirment que lors de l'injection de bronze, les taux de refroidissement maximum doivent être dans le couloir de 500 à 250 degrés.
Le ralentissement de processus à cet intervalle est injecté une libération anticipée de l'achèvement et entraîne une diminution de la capacité de guérir davantage. Taux de refroidissement critique, qui permet d'obtenir une combinaison optimale de caractéristiques physico-techniques, correspond à 30 à 60 g / seconde pour le cuivre avec l'addition de béryllium. Pour atteindre la valeur souhaitée, l'alliage est généralement tempéré dans l'eau. Afin de réduire les paramètres de la vitesse critique, un petit cobalt est généralement introduit dans l'alliage. Les ajouts minimaux de ce métal provoquent une augmentation de la résistance de la solution sous-caillie. De même, les impuretés de magnésium peuvent affecter la résistance du bronze.
Application
Visuellement le bronze béryllium ressemble à un alliage de couleur, qui ensemble Il est utilisé dans la fabrication d'éléments de ressort, de fils, de tiges et d'autres éléments que vous souhaitez enregistrer la configuration. Avec des déformations fréquentes et des surcharges constantes, un tel fil a une conductivité électrique accrue, elle est utilisée dans des contacts basse fréquence pour la fabrication de connecteurs électriques.
Fort non magnétique et sans cuivre de béryllium étincelant Trouvé une large application dans la fabrication de pinces, couteaux de ciseau, marteaux et clé. Alliage Optimal pour effectuer des manipulations avec des substances explosives , Par exemple, sur des ascenseurs à grains, des plates-formes de forage ou des mines de charbon.
L'alliage de Beryl-cuivre utilise souvent la fabrication d'instruments de musique de choc pour assurer leur tonalité de translation et leur résonance acoustique - généralement le matériau est en demande lors de la création de triangles et de tambourines.
L'utilisation de l'alliage est distribuée Pour les équipements cryogéniques utilisé aux températures les plus réduites. Par exemple, les réfrigérateurs. La pertinence de l'utilisation du béryllium en cuivre dans ce domaine est expliquée par sa forteresse et une conductivité thermique accrue dans cette plage de température.
Utiliser la composition Pour la production de balles de coups de feu. Bien qu'une telle application soit assez inhabituelle, car la balle d'acier est moins chère et, en même temps, avoir des caractéristiques assez similaires. Le fil en cuivre Béryllium est libéré immédiatement sous plusieurs formes. Il peut être figuré ou plat, arrondi ou carré, divers couches directes sont disponibles, ainsi que des bobines ou des machines.
Des informations intéressantes sur Beryllia sont présentées dans la vidéo suivante.