Берилиев бронз: характеристики

Берилиевият бронз е сплав, която се използва активно при производството на части за различни цели и не само. Широкото му приложение се дължи на уникални свойства. И така, каква е тази сплав, какви са нейните характеристики?

Бронзови свойства

Преди да се обърнем към обсъждането на основната тема, бих искал да обърна внимание на характеристиките и състава на бронза. Берилиевата сплав все още се различава по свойства. Каква е "оригиналната" опция?

Бронзът е сплав от мед, която е розово-златист пластичен преходен метал. В родната форма се среща по-често от сребро, злато и желязо.

Традиционно бронзът е сплав с добавка на калай. Има и опции със силиций, олово, алуминий и други елементи. Има само две изключения. Мед с цинк е месинг. С никел - никелово сребро.

В зависимост от наличието на допълнителен метал и примеси има бронзови марки. Берилий - най-издръжлив. Но за това - по-подробно.

Химичен състав

Така че, берилиевият бронз е дисперсионно закалена сплав. Неговата характеристика е температурната зависимост на разтворимостта на легиращите компоненти. В процеса на охлаждане в твърдия разтвор се освобождава излишък от техните атоми (носители на свойствата на веществото).

Резултатът е пренаситен твърд разтвор. Тя е термодинамично нестабилна, има тенденция да се разпада и колкото по-висока е температурата, толкова по-силна. А ефектът на втвърдяване определя дисперсията на секрети, които се образуват по време на разпадането.

От сплавите на системата Cu-Be най-често използваният берилиев бронз е Brb2 (марка). Той съдържа около 2% от веществото. Използват се и сплави MNB. Те съдържат също никел, а процентът на берилий е 0,8%. Третият тип сплави е ICD. В тях вместо никел има кобалт. Берилий се съдържа в същото количество. Първата сплав от горното се нарича високолегирана. Вторият и третият - нисък.

Всички те в закалено състояние имат отлична пластичност и технологичност, високи механични свойства в старата форма. Често качеството им се подобрява чрез пластична деформация.

Кога материалът е подходящ?

Понякога без използването на берилиев бронз е незаменим. Използването на този материал е много ефективно, ако искате да постигнете:

• Липсата на феромагнитни свойства в крайния продукт и способността за образуване на искри при удар.
• Висока електрическа проводимост.
• Високи еластични и якостни свойства.
• Висока топлопроводимост.
• Устойчивост на корозия.

Всички изброени характеристики стават още по-добри, ако сплавта е подложена на закаляване или топлинна обработка на друг тип в края. Същото изкуствено стареене например.

И най-ефективният метод, използван за постигане на еластичност на сплавта, се охлажда, провежда се при температура 775 ° С.

Използвайте при изработване на инструменти

Това е най-често срещаното. Берилиевият бронз се използва в производството на електронни и електрически части. На първо място, това са пружинни контакти, конектори, ключове.

Също така, без него, производството на оптично телекомуникационно оборудване не струва. Тази категория включва:

• Оптични предаватели.
• Предусилватели.
• Синхронизация на чипове и възстановяване на данни.
• Блокове превръщат серийния код в паралелен.
• Кабели.
• Паралелно-серийни преобразуватели.
• Лазерни фрези.

Също така за производство на женски конектори за свързване на интегрални системи се използва и берилиевият бронз печатна платка.

И тъй като с развитието на технологиите, компютърната и мобилната техника става все по-сложна, електронните компоненти стават все по-малки. Търсенето на бронзо-берилиеви сплави се увеличава, тъй като те са идеалният материал за производството на малки, леки и надеждни части. В много от модерните смартфони, комуникатори, лаптопи и таблети те вече се използват.

От дълго време се произвеждат компютърни конектори, ключове, пружини и други части. Очаквано през 1999 г. всеки компютър съдържа най-малко 2 грама берилий в бронз.

Автомобилна индустрия

Друга област, в която благодарение на своите свойства често е приложим берилиевият бронз. По-специално от него са изработени много електронни части на двигателните отделения. И все пак от този материал правят електронни схеми на системите за сигурност на много коли.

Тъй като степента на компютъризация и производството на машини нарастват само всяка година, се изискват повече сплави.

Заслужава да се отбележи, че автомобилната индустрия представлява около 12% от световното потребление на този материал. От него се правят лагери, втулки, части от компоненти, компоненти. Това не е изненадващо, защото силата му значително надвишава производителността на месинг и сплави, към които се добавят силиций, калай, фосфор, хром и алуминий.

Нефтената и газовата промишленост

Тук става въпрос за берилиев бронз. Характеристиките на тази сплав позволяват използването му при производството на оборудване, предназначено за пробиване и добив на нефт. От него:

• Плъзгащи лагери за маслени помпи.
• Резбови съединения на шнурове на сондажните тръби.
• Спомагателни инструменти без искри.
• Тръби.
• Подробности за помпите.
• Свредло за бормашина.

Този материал е особено ценен заради високата си еластичност. Ако ударите частите, направени от него, искрата няма да се появи. Това е много важно в такива опасни производства, особено при добива и последващото транспортиране на въглеводороди. И какво е масло? Изкопаемо гориво, запалима течност, състояща се от сложна смес от въглеводороди и други химични съединения.

самолет

Със сигурност всички знаят самолети като Boeing 787 и Airbus A380. В производството на техните сгради беше използвана берилиева сплав.

Факт е, че това е идеалният материал за тази цел. Тя има много по-висока твърдост, якост, износоустойчивост и товароносимост от всяка друга сплав. Образува на повърхността на корпуса устойчив, но тънък слой оксид, който има ефект на самовъзстановяващ се смазочен материал.

Също така изработени от тази сплав ръкав, изпитващ многократен контакт с повърхността. Тя трябва винаги да остане гладка и затова материалът, от който се нуждае, не се износва. Логично е защо се използва берилиева сплав.

Освен това, той има отлични термични свойства - термична стабилност и нисък коефициент на топлинно разширение. Това са най-важните качества, които се вземат предвид в аерокосмическата структура на първо място. Сплавите трябва да издържат на екстремни температури.

Между другото, друг плюс на материала е неговата добра течливост в стопеното състояние. Този имот го прави удобен за сложни отливки. Черупките на тръбата на Pitot например включват изключително тънки формовани конструкции. И те могат да се хвърлят само от добре течащ материал. Между другото, водачите на хеликоптерните турбини също са направени от тези сплави.

Устойчивост на заваряване

Това е процесът, при който се образува постоянна заварена връзка чрез нагряване на метала с ток, преминаващ през него, с по-нататъшна пластична деформация на тази зона под действието на сила на натиск. Това е и техническата област. Ето приложенията, направени от берилиева сплав:

• Електроди. Токови проводници.
• Държачи за електроди. Частта от електрофузионен апарат, в която е поставен електродът.

Техният експлоатационен живот е много по-висок от този на компонентите, които са направени от други сплави (по-точно хромовите бронзи). Обхватът на приложение е широк. Това е това, което се заварява с берилиеви бронзови компоненти: тел, строителни фитинги, листова въглеродна стомана, никел-хром-силициеви сплави, релси за главни железопътни линии и др.

Това е наистина траен материал. Компонентите, изработени от него, могат да работят с големи усилия натискайки електроди, мощен ток и висока скорост. Те издържат на голям брой заварки, тъй като имат повишен модул на еластичност, устойчивост на променливи натоварвания и висока температура на омекване. Това означава, че не само електродите трябва да се сменят по-рядко - точността и здравината на връзките се увеличават няколко пъти.

Леене сплави и метали

Това е следващото поле на приложение за берилиевия бронз. Според ГОСТ, е позволено да се използва в бутала (бутала) на оборудването за леене. Включително алуминий, във форми (за многократна употреба), в стените на формите и в инсталации за непрекъснато леене.

Какви са предимствата на обсъждания тук материал? Увеличеният експлоатационен живот, и все още липсата на необходимост да се прилагат скъпи листове на стени и леярски форми.

Уникални свойства

Днес има много различни метали и сплави. В заключение бих искал да кажа защо медният материал с добавянето на берилий се оценява най-много в изброените области. Така че, тази сплав:

• Наистина еластична. Той буквално "извира".
• Много издръжлив. В продължение на десетилетия ще запази първоначалната си твърдост и съответстващ външен вид.
• Лесно се поддава на "подобрение". Временното съпротивление е 450 MPa, но може да се увеличи с 40% само чрез подлагане на деформацията, спомената по-горе. Но като цяло е реалистично да се достигне до 1400 MPa.
• Той не променя свойствата си, дори ако се нагрява до 340 ° С. Ако повишите температурата до 500 ° C, то качеството му ще бъде подобно на тези, характерни за алуминий, фосфор, калаени сплави.

Между другото, за да направят берилий материал още по-силен, понякога бор, магнезий, титан, никел, кобалт или редкоземни метали. В някои случаи такива примеси са валидни и обосновани.