Свойства бронза брб2: Статья о Бериллиевой бронзе БрБ2 на сайте интернет-магазина цветного металлопроката Ку-Прум

alexxlab | 27.04.2023 | 0 | Разное

Содержание

Контроль твёрдости изделий из бериллиевой бронзы

Автор статьи: Кадышкин Б.А.
октябрь 2013 г.Санкт-Петербург 

Бериллиевая бронза БрБ2 дисперсионно-твердеющий сплав, в закаленном состоянии мягкий и высокопластичный.

После искусственного старения бронза приобретает высокую твердость, высокий предел упругости, усталостной прочности и высокой износостойкости.

Химический состав бронзы БрБ2 (ГОСТ 493-54):
  Be  Ni  Al  Cu Примеси, не более
Si Pb Fe
% 1,9-2,2 0,2-0,5 0,15 ост. 0,15 0,005 0,15

 

Твердость бронзы, поставляемой в виде полосы различной толщины, в различном состоянии имеет следующие значения (ГОСТ 1189-70):

  • после закалки – HV ≤ 130
  • после закалки и наклепа – HV ≥ 170
  • после закалки и старения – HV ≥ 320
  • после закалки, наклепа и старения – HV ≥ 360

Закалка изделий из БрБ2 производится с температуры 110-190 °С в воду.

Нагрев под закалку тонкостенных изделий толщиной ≤ 0,5 проводится в заневоленном состоянии (специальная технологическая оснастка).

Перегрев при закалке изделий из бронзы БрБ2 приводит к снижению их упругости и прочностных свойств, повышению хрупкости материала из-за увеличения размера зерна, и оплавление границ зерен. Недогрев при закалки изделий из бронзы приводит к недостаточной концентрации бериллия в α-растворе, что после старения снижает предел упругости и твердости.

Упрочнение бронзы при старении происходит за счет выделения в ее структуре мелкодисперсионной фазы (Cu, Be) из неравновесного твердого раствора α-фазы.

Старение изделий из бронзы БрБ2 при температуре более высокой (˃ 340-360 °С) приводит к коагуляции частиц -фазы, что приводит к снижению механических свойств материалов.

Контроль качества т/обр (старение) изделий из бериллиевой бронзы БрБ2 производится измерением твердости (HV) этих изделий.

Контроль твердости изделий толщиной ≥ 2 мм производится либо на стационарных твердомерах измерения HV при нагрузке 5 кг, либо на портативных ультразвуковых твердомерах.

Следует отметить, что этот контроль можно производить по измерению электропроводности изделий.

При контроле твердости изделий толщиной ≤ 0,2 мм необходимо исключить затраты энергии вдавливаемого индентора на линейную деформацию контролируемого участка, которая функционально не связана с твердостью контролируемого материала и определяется только его размерами (толщиной, профилем, массой) и величиной прилагаемой нагрузки.

Для исключения дополнительных потерь механической энергии индентора на линейную деформацию контролируемого участка (стационарным твердомером, ультразвуковым твердомером) необходимо использовать под контролируемым участком изделия подложку с высокой твердостью (HRC ≥ 55 или HV ≥ 750).

При измерении электропроводности контролируемого изделия необходимо выполнить следующие требования: температура контролируемого изделия должна соответствовать температуре контролируемых образцов по электропроводности (прилагаются к прибору), тонкостенные изделия (контрольные образцы) при измерении их электропроводности укладываются на изоляционную подложку, для контролируемого участка малых размеров для исключения краевого эффекта необходимо обеспечить строгое позиционирование датчика прибора относительно контролируемого участка (разработка и изготовление технологических насадок на датчик прибора, изготавливается из непроводящего материала – текстолит, эбонит и т.

п.)

Для примера на рис.1 приведены зависимости электропроводности и сигнала датчика УЗ твердомера образцов бериллиевой бронзы (∅ 25, h = 3 мм) от времени их старения при оптимальной температуре.

Видно, что изменение электропроводности бронзы БрБ2 более надежно и объективно отслеживает время старения образцов БрБ2.

На рис.2 приведена зависимость сигнала датчика ультразвукового твердомера ТКМ-459 от твердости образцов из бронзы БрБ2 толщиной 0,15-0,2 мм. Наблюдается высокозначимая зависимость (R2 …), при этом для толщин 0,15-0,2 мм можно практически пренебречь разницей в толщине этих образцов.

На рис.3 приведены зависимости электропроводности МСим∙м (в отн. ед.) от твердости образцов бронзы толщиной 0,15-0,2 мм.

Наблюдается существенная разница этих зависимостей от толщин контролируемого образца, что связано с большой глубиной проникновения вихревых токов датчика прибора ВЭ27НЦ (δ ≈ 1,2-1,5 мм).

Однако, даже в этом случае четко различаются образцы с твердостью (HV) HV ≤ 250 от образцов с твердостью HB ≥ 200.

Выводы:

    1. Отработана методика контроля твердости (HV) изделий из БрБ2 толщиной 0,15-0,2 мм с помощью ультразвуковых портативных твердомеров.
    2. Установлена принципиальная возможность использования вихретокового метода измерения электропроводности для контроля качества т/об (старения) с оценкой твердости (HV) изделий из бериллиевой бронзы БрБ2.
По вопросам и предложениям обращайтесь по телефону +7 (812) 640-40-13

← предыдущая статьяк списку статей

Новые Бериллиевые Технологии – Свойства и применение бериллиевых бронз

  • Бериллиевые бронзы. Каталог продукции
  • Свойства и применение бериллиевых бронз
    • Свойства и применение МНБ 2,0-0,4
    • Свойства и применение БрБ2
  • Результаты испытаний продукции из бериллиевых бронз
  • Продукция из природных, синтетических алмазов и кубического нитрида бора
  • ГОСТы, ТУ
  • Наши реквизиты

01. 02.2020 PCD пластины и вкладыши различной формы позволяют снизить затраты на сменный инструмент при обработке изделий.

24.08.2017 Начаты поставки на рынок России премиальных PDC резцов новой разработки LANDS Superabrasives.

11.05.2016 Как подобрать материал электрода контактной сварки?

Продукция из природных, синтетических алмазов и кубического нитрида бора На одном из ведущих предприятий России завершены лабораторные и полевые испытания продукции Lands Superabrasives. Результаты испытаний показали, что продукция LS соответствует лучшим мировым стандартам и позволяет значительно увеличить надежность и рабочий ресурс инструмента

В ПОМОЩЬ ЭКОНОМИСТУ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТА ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ МНБ 2,0-0,4/БрНБТ Для принятия решения о приобретении полуфабрикатов/электродов МНБ 2,0-0,4/БрНБТ, возникает необходимость оценить их полезность. Это работу можно провести с использованием следующих рекомендаций.

БЕЗОПАСНОСТЬ БЕРИЛЛИЕВЫХ БРОНЗ Иногда потребители, услышав о том, что в состав бронзы входит.

..

В ПОМОЩЬ КОНСТРУКТОРУ И ТЕХНОЛОГУ. СВОЙСТВА НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ БРОНЗ БрНБТ/МНБ 2,0-0,4 Химический состав БрНБТ, % масс.

ВЕЧНЫЕ ПОДШИПНИКИ ИЛИ КОЕ-ЧТО О… Интеграция России в мировую систему с ожесточенной и изощренной конкурентной средой, не оставляют перед российскими производителями оборудования другого выбора, нежели увеличение конкурентоспособности до уровня, а лучше выше уровня западных аналогов.

Продукция из природных, синтетических алмазов и кубического нитрида бора ООО «НБТ» представило на рынке России продукцию из синтетических технических алмазов американской компании Lands Superabrasives (LS). В дальнейшее предполагаются поставки всей линейки продукции LS – резцов и заготовок на основе поликристаллических алмазов (PDC/PCD/TSP), а также порошков, микропорошков и паст из природных, синтетических алмазов и кубического нитрида бора.

Продукция из природных, синтетических алмазов и кубического нитрида бора ООО «НБТ» стало официальным представителем алмазной продукции Lands Superabrasives (LS) на рынке России.

Новый премиальный PDC резец марки DGQ Начаты поставки на рынок России премиальных PDC резцов новой разработки LANDS Superabrasives.

Новинка в линейке алмазной продукции LANDS – PCD пластины для станочной обработки различных материалов. PCD пластины и вкладыши различной формы позволяют снизить затраты на сменный инструмент при обработке изделий.

Бериллиевые бронзы  относятся к классу так называемых дисперсионно упрочняемых сплавов, характерной особенностью которых является зависимость растворимости легирующих компонентов от температуры. При  закалке из однофазной области  в твердом растворе фиксируется избыточное количество атомов легирующего компонента по сравнению с равновесным состоянием для данной системы. Образовавшийся пересыщенный твердый раствор термодинамически неустойчив  и стремится к распаду,  процесс активизируется с  повышением температуры.  Эффект упрочнения определяется дисперсностью выделений образовавшихся при распаде.

Наиболее применяемыми сплавами системы Cu-Be являются сплав БрБ2 (CuBe2, alloy 25, C 17200 по зарубежным спецификациям) содержащий около 2 % бериллия, а также сплавы МНБ (медь-никель-бериллий или CuNi2Be,  alloy 11, С17510 по зарубежным спецификациям) и МКБ (медь-кобальт-бериллий или CuСо2Be,  alloy 10, С17500 по зарубежным спецификациям),содержащие до 0,8 % бериллия.   Сплав БрБ2 также называют высоколегированной бериллиевой бронзой, а сплавы МНБ и МКБ – низколегированной бериллиевой бронзой.

Перечисленные сплавы в закаленном состоянии обладают хорошей  пластичностью и технологичностью, а также высокими механическими свойствами в термообработанном (состаренном) состоянии.
Дополнительного повышения уровня механических свойств можно добиться пластической деформацией перед старением (НТМО).

Перечисленные особенности лежат в основе применения бериллиевых бронз в промышленности. Полуфабрикат из бериллиевой бронзы в закаленном или закаленном и деформированном состоянии методами штамповки можно превратить в изделие самой сложной формы: подшипниковую опору, пружинный контакт, разъем, мембрану и, проведя старение, резко повысить прочность и пружинные свойства этого изделия, сохранив его форму.

Области применения бериллиевых бронз

Использование бериллиевых бронз высокоэффективно в тех случаях когда требуется:

  • высокая электропроводность;
  • высокая теплопроводность;
  • высокие прочностные и упругие свойства;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • отсутствие у материала способности к искрообразованию при ударах и ферро-магнитных свойств;

Приборостроение.

Электроника. Средства связи и коммуникации

Самой большой областью применения медно-бериллиевых сплавов является их использование в электрических и электронных деталях, в первую очередь в пружинных контактах, переключателях, соединителях, а также в оптико-волоконном телекоммуникационном оборудовании, гнездовых разъемах для соединения интегральных схем с печатной платой. Продолжающееся усложнение компьютерной техники и мобильных устройств является важнейшим фактором, ведущим к миниатюризации электронных деталей. Это приводит к повышению спроса на медно-бериллиевые сплавы, т.е. для этих деталей требуется более мелкие, более легкие и более надежные соединители. Коммуникаторы, смардфоны, мобильные телефоны, планшетники, ноутбуки и другие современные мобильные устройства содержат в себе многие ответственные детали из бериллиевой бронзы.

Автомобильная промышленность.

Электронные детали, содержащие медно-бериллиевые сплавы. применяются в компонентах двигательного отсека, электронных схемах системы безопасности автомобиля.

Производство и степень компьютеризации автомобилей растет. Это приводит к увеличению использования бериллиевых бронз в автомобилестроении.

Бурильное оборудование и оборудование нефтедобычи

Здесь используется такие свойства бериллиевых бронз как высокая прочность и антифрикционность, коррозионная стойкость, способность не образовывать искру. Из  сплава БрБ2 изготовляют скользящие опоры нефтяных насосов опоры буровых долот, трубы, резьбовые соединения колонны бурильных труб, безискровой вспомогательный инструмент.

Контактная сварка

Благодаря высокой прочности, хорошей жаропрочности и электропроводности, широкое применение в контактной сварке находят электроды и электрододержатели из низколегированной бериллиевой бронзы. Срок службы этих электродов значительно превышает соответствующий показатель электродов из бронз БрХ. и БрХЦр. (хромовые бронзы) при точечной сварке строительной арматуры, проволоки, листовой углеродистой стали, БрНХК (никел-хром-кремниевая бронза), сплава МН2,5КоКр при точечной сварке проволоки, арматуры, стыковой сварке листовой стали, сварке рельс для магистральных железнодорожных путей и т. п.

Литьё металлов и сплавов

Бериллиевые бронзы успешно применяются в плунжерах (поршнях)  оборудования для литья под давлением, в т.ч. алюминия, кокилях для литья различных металлов и сплавов, в стенках кристаллизаторов литьевых маши и установок непрерывной  разливки сталей. Здесь преимущества бериллиевой бронзы состоят в увеличенном сроке службы и в отсутствии необходимости нанесения дорогостоящего защитного покрытия стенок кристаллизаторов и литейных форм.

Авиастроение. Машиностроение

Бериллиевые бронзы в этих отраслях служат для изготовления ответственных деталей устройств и машин, подвергающиеся  совместному воздействию высоких переменных нагрузок,  и переменных температур. Так, в современных самолетах бериллиевая бронза используется при изготовлении большинства приборов, а также элементов шасси и т.п.

Это далеко не полный перечень областей применения сплавов системы медь-бериллий. По мере развития промышленности, появляются новые сферы их применения, а также разрабатываются новые бериллийсодержащие сплавы.

цена от поставщика Электровечер-сталь/Эвек

Международный Эквивалент

Знак Аналог W. №. Айси Унс EN Заказ
БрБ2 2.1447 CuBe2 Поставка со склада, в наличии

Класс: Бронза безоловянная, обработанная давлением, с высокой прочностью и износостойкостью, хорошими антифрикционными свойствами, очень хорошей деформируемостью в закаленном состоянии.

Промышленное применение: для упругих элементов и пружин.

Химические свойства сплава марки БрОФ6,5-0,15, в %.

Обозначение Описание
Fe до 0,15
Si до 0,15
Ni 0,2 — 0,5
Ал до 0,15
Cu 96. , 9 — 98
Pb до 0,005
Be 1,8 — 2,1

Полезная информация и характеристики:

Безоловянные бронзы не содержат дефицитного олова. Они могут служить не только заменителями оловянных бронз, по своим антикоррозионным, технологическим и механическим свойствам безоловянные бронзы часто их превосходят. Безоловянные бронзы называются бериллиевыми, алюминиевыми, марганцевыми и т. д., в зависимости от основного легирующего элемента. Бронзы безоловянные, обработанные под давлением, соответствуют ГОСТ 18 175-78. Настоящий стандарт распространяется на безоловянные бронзы, обработанные под давлением и предназначенные для производства полуфабрикатов и заготовок.

Температура плавления, °С: 995

Твердость сплава: HB 10 -1 = 130 — 150 МПа

Механические характеристики сплава БрБ2 при температуре 20 °С

Прокат δ5 (%) Давление. СТ (МПа) σv (МПа) Размер

KCU (кДж/м 2 )

ψ %
Мягкий сплав 40−50 400−600          
Твердый сплав 2-4 600−950          

Физические характеристики сплава БрБ2

a 10 6 (1/градус)

E 10 -5 (МПа)

Т (градус) л (Вт/(м • градус))

R 10 9 (Ом • м)

Кл (Дж/(кг • град))

р (кг/м 3 )

1,31 20 84 70 8200    
16,6 100 419        
Описание Обозначение Описание Обозначение
— предел прочности (предел прочности), МПа σ в — относительная осадка при крекинге, % х
— предел упругости, МПа о 0,05 — предел прочности при скручивании (предельное напряжение сдвига), МПа
— предел текучести условный, МПа о 0,2 — предел прочности при изгибе, МПа σизг
— удлинение после разрыва, % δ5, δ4, δ10 — предел выносливости при симметричной циклической изгибающей нагрузке, МПа σ-1
— сжатие (предел текучести), МПа σ сжатие 0,05 и σ сжатие — предел выносливости при симметричной циклической нагрузке кручения, МПа J-1
— относительное смещение, % ν — количество циклов нагрузки n
— предел кратковременной прочности, МПа св — электрическое сопротивление уд, в Ом • м Р и ρ
— относительное сужение, % ψ — номинальный модуль упругости, ГПа Е
— ударная вязкость для образцов с концентраторами по типу В и У, в Дж/см 2 KCU и KCV — температура испытания, °С T
— предел текучести — остаточная деформация (предел пропорциональности), в МПа СТ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С) l и e
— твердость по Бринеллю ХБ — удельная теплоемкость в [Дж/(кг·град)] C
— твердость по Виккерсу ВН — удельный вес кг/м 3 пн и р
— твердость по Роквеллу, шт. С HRCE — коэффициент линейного теплового расширения (1/°C)  
— твердость по Роквеллу, шт. В ХРБ — граница длительной прочности (МПа) σtТ
— Твердость по Шору ГСД — модуль упругости (сдвиг при скручивании) ГПа  

Поставка

Поставляем сертифицированный бронзовый прокат любых марок. Спецификация включает данные о процентном составе и характеристиках продуктов. У нас легко купить оптом любые полуфабрикаты для крупносерийного производства. Мы также работаем с розничными клиентами. Высокий уровень сервиса и оперативность обслуживания – лицо нашей компании.

Купить по лучшей цене

На складе Электровек-Сталь всегда в наличии бронзовая сталь высочайшего качества по лучшей цене. Формируется с учетом европейских ставок на цветные металлы без учета дополнительных затрат. Мы поставляем сертифицированную продукцию отечественных и зарубежных производителей. Сотрудничество с нами дает ряд преимуществ. Наши специалисты с удовольствием проконсультируют по вопросам приобретения любых сплавов, от правильного выбора будет зависеть исправная работа и долговечность оборудования. Мы поможем определить не только оптимальные параметры товара, но и предложим лучшую цену.

Термическая обработка металлических материалов с помощью магнитного поля

Используя технологию электромагнитного перемешивания, магнитное поле достигло значительных успехов, которые улучшили микроструктуру и характеристики процесса затвердевания металла. Он постепенно регулирует направление развития микроструктуры и свойств твердого металлического материала, что в основном отражается в термообработке металлического материала с помощью магнитного поля.

1. Введение

Магнитное поле представляет собой своего рода бесконтактное, зеленое, высокоэнергетическое, многоцелевое физическое поле, которое может изменять термодинамические и кинетические условия процесса подготовки материала и бесконтактно передавать энергию высокой интенсивности в атомный масштаб материи. Более того, это напрямую влияет на миграцию материала, соответствие и расположение атомов, молекул, ионов или зерен. Магнитное поле оказывает большое и глубокое влияние на микроструктуру и свойства материалов [1] [2] .

С 1960-х годов, когда ученые обнаружили, что магнитное поле может влиять на микроструктуру и механические свойства ферромагнитных материалов [3] [4] , они попытались использовать магнитное поле для обработки неферромагнитных материалов, а также обнаружили, что это может повлиять на структуру и свойства материала [5] [6] . Таким образом, обработка магнитным полем при модификации материалов стала быстро и широко применяться и стала важным техническим средством для разработки новых материалов и оптимизации свойств материалов.

В последние годы исследователи используют магнитное поле для регулирования структуры и свойств различных магнитных материалов. По мере углубления исследований было открыто много новых магнитных явлений. Используя технологию электромагнитного перемешивания, магнитное поле достигло значительных успехов, которые улучшили микроструктуру и характеристики процесса затвердевания металла. Он постепенно регулирует направление развития микроструктуры и свойств твердого металлического материала, что в основном отражается в термообработке металлического материала с помощью магнитного поля, вспомогательной пластической деформации и независимо обработанных металлических материалах для улучшения структуры и свойств материала [7] [8] [9] [10] , которые добились хороших результатов.

2. Термическая обработка металлических материалов с помощью магнитного поля

Для устранения остаточного внутреннего напряжения, создаваемого высоким температурным градиентом, и быстрого затвердевания сплава Ti-6.0Al-4.4V в процессе селективного лазерного плавления (SLM), а также для оптимизации микроструктуры и свойств отжиг в магнитном поле проводился при напряженности магнитного поля 2–10 Тл, индукция магнитного поля [11] [12] . Температура отжига 400°С, время отжига 30 мин.

Под воздействием температуры и магнитного поля α’-фаза мартенсита трансформировалась в α + β-фазу, а ширина α’/α-фазы уменьшилась и стала более тонкой. При этом при напряженности магнитной индукции 8 Тл удлинение сплава достигает 15,1 %, что увеличивается на 62,4 % по сравнению с 9,3 % без магнитного поля. Прочность сплава на растяжение незначительно увеличилась на 2,8%. Прочность и пластичность сплава Ti-6,0Al-4,4V синхронно повышаются под действием магнитного поля.

Для изучения влияния магнитного поля на свойства различных магнитных металлов образцы высокочистых Al, Ni и Cu сначала подвергались напряжению, снимающему отжиг, затем подвергались деформации сжатия на 30 % и, наконец, термоконсервации и чередованию. магнитное поле [13] . С увеличением интенсивности магнитной индукции микротвердость парамагнитных чистых Al и Ni (температура выше точки Кюри) постепенно увеличивалась, а микротвердость ферромагнитного чистого Ni (температура ниже точки Кюри) и диамагнитной чистой Cu неуклонно снижалась. Микротвердость сплавов увеличилась на 8,6 %, увеличилась на 5,9%, уменьшилась на 6,2 % и уменьшилась на 12,3 % соответственно по сравнению с таковой без магнитного поля. Было обнаружено, что микротвердость различных магнитных металлов неодинакова при термообработке магнитным полем.

После твердого раствора образец парамагнитного сплава Al-5%Cu состарили при 130 °C и приложили импульсное магнитное поле [14] . По сравнению с таковым без магнитного поля после трех часов старения внутри сплава диспергировалось и выделялось больше фазы Al 2 Cu, а значение твердости увеличилось на 30,0% до 115,2 HV.

Парамагнитный алюминиевый сплав AA2219 представлял собой твердый раствор после ковки, и во время последующего процесса старения применялось переменное магнитное поле [15] . Установлено, что микротвердость сплава с магнитным полем выше, чем без магнитного поля при одинаковом времени старения. После 8 ч старения микротвердость сплава с магнитным полем увеличилась на 10,7 % по сравнению с таковой без магнитного поля. Изменения микротвердости сплава происходили в основном за счет влияния магнитного поля на количество и распределение выделений θʹ-фазы.

Диамагнитный сплав бериллиевой бронзы, прошедший обработку на твердый раствор, состаренный в постоянном магнитном поле 0,7 Тл Установлено, что микротвердость сплава бериллиевой бронзы в основном снижается, а микротвердость сплава Cu-1,6Be уменьшается не более чем на 25,0 % после обработки магнитным полем. Однако микротвердость сплава Cu-1,9Be-0,33Ni увеличилась на 38,0 % после добавления элемента Ni.

Согласно вышеуказанному исследованию [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [16] [17] [16] . 19] [20] [21] , изменения микротвердости при термообработке в магнитном поле алюминия и алюминиевого сплава, сплава бериллиевой бронзы и титанового сплава по сравнению с таковой без магнитного поля отсортированы по таблице . 1 . Его видно с Таблица 1 видно, что магнитное поле может значительно изменить твердость сплава при термообработке металла с помощью магнитного поля. В частности, отжиг в магнитном поле может значительно улучшить пластичность сплава Ti-6.0Al-4.4V, полученного методом селективного лазерного плавления.

Таблица 1. Свойства металлических материалов при термообработке в магнитном поле.

Анализ изменения микротвердости сплавов бериллиевой бронзы № 7–14 в Таблица 1 установила, что микротвердость сплавов бериллиевой бронзы без добавки элемента Ni (за исключением № 10) уменьшалась при старении в магнитном поле. Напротив, микротвердость сплавов с добавлением элемента Ni увеличивается. При анализе изменения микротвердости алюминиевых сплавов № 15–18 в табл. Однако уменьшилась только микротвердость алюминиевого сплава № 7, содержащего элемент Fe. После приложения магнитного поля микротвердость сплава бериллиевой бронзы, содержащего Ni, и алюминиевого сплава, содержащего Fe, показала тенденцию, отличную от других сплавов без добавления Ni или Fe, независимо от того, связано ли это явление с ферромагнитным элементом Fe и Ni, и влияние ферромагнитных элементов на свойства сплавов с парамагнитной или диамагнитной основой, что заслуживает дальнейшего изучения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *