Бронза бериллиевая википедия – Бериллиевая бронза – свойства и сферы применения + Видео

alexxlab | 12.03.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Бериллиевая бронза – свойства и сферы применения + Видео

1 Сплав бериллия с медью – что он собой представляет?

Бериллиевая бронза – это дисперсионно-упрочняемый сплав системы “медь–бериллий” (Cu–Be) с содержанием бериллия от 1,6 до 3 процентов. Также к таким бронзам причисляют системы “медь–бериллий–кобальт” (сокращенно – МКБ) и “медь–бериллий–никель” (МНБ). МКБ и МНБ могут содержать не более 0,8 процентов бериллия.

Фото бериллиевой бронзы

Рекомендуем ознакомиться

Особенность бериллийсодержащих бронз заключается в том, что с изменением температуры растворимость легирующих элементов, имеющихся в них, также изменяется. В твердом растворе при закалке из однофазной зоны отмечается образование повышенного числа атомов легирующей добавки (если сравнивать их количество при состоянии равновесия конкретной системы). Получающийся в результате этого процесса твердый пересыщенный раствор с точки зрения термодинамики является неустойчивым.

На фото – бериллийсодержащие бронзы

При малейшем изменении условий он распадается. С увеличением температуры процесс распада становится более интенсивным, с уменьшением – замедляется. Упрочняющий эффект зависит от величины дисперсности выделений, которые формируются при распаде указанного раствора.

2 Особые свойства системы медь–бериллий

Самым распространенным представителем бронз интересующего нас класса является сплав БрБ2, который принято называть высоколегированной бронзой (в ней присутствует порядка двух процентов легирующего бериллия). А вот композиции МКБ и МНБ часто именуют низколегированными бериллиевыми сплавами из-за относительно малого содержания в них Ве. Также востребованностью пользуется бронза марки БрВ2,5 (содержание легирующего компонента – 2,5 процента).

Можно выделить такие основные свойства описываемых сплавов:

  • повышенная тепло- и электропроводность, ненамного уступающая теплопроводности меди;
  • отличный уровень противодействия износу, ползучести и усталости;
  • высокий предел упругости;
  • отсутствие искр при ударах;
  • повышенная коррозионная стойкость, показатель твердости и временного сопротивления.

Все эти свойства становятся еще лучше в тех случаях, когда бериллиевые сплавы подвергают закалке и другим видам термообработки (в частности, искусственному старению). Максимальной пластичности описываемые бронзы достигают после закалки, выполняемой при температуре около 775 градусов. В подобном состоянии сплав отличается легкостью деформирования.

Фото бериллиевого сплава с бронзой

Стандартная величина сопротивления (временного) распространенной композиции БрБ2 равняется 450 МПа. Она повышается практически вдвое при пластическом деформировании сплава на 40 %. Механические характеристики систем “медь–бериллий” становятся очень высокими после старения, которое производится следом за процессом закалки (например, сопротивление упомянутого сплава БрБ2 становится равным 1400 МПа).

Важные для промышленности свойства интересующих нас сплавов не ограничиваются указанными характеристиками. Кроме всего прочего, бронзы, в коих присутствует бериллий, обладают отличной теплостойкостью. Изделия из них функционируют без изменения своих возможностей при температурах до +340 °С. А при более высоких температурах (около +500°) механические показатели бериллиевых сплавов идентичны показателям алюминиевых и оловянно-фосфористых композиций при температуре эксплуатации +20°.

Рассматриваемые бронзы подходят для выпуска из них фасонных отливок хорошего качества. Но обычно такие сплавы изготавливаются в виде разнообразных полуфабрикатов, прошедших операцию деформирования (проволока, тонкая лента, полосы и так далее). Бериллиевые сплавы поддаются без особых проблем механической обработке (пайка, сварка, резка), правда, существуют и определенные ограничения на выполнения указанных операций.

На фото – фасонные отливки из бериллиевой бронзы

Так, пайка бронз с бериллием по сравнению с обработкой иных композиций на основе меди считается более трудной.

Бериллиевые сплавы необходимо паять сразу же после того, как была выполнена их зачистка (механическая). При этом используется флюс и специальные серебряные припои. Заметим, что в применяемом флюсе обязательно должны присутствовать фтористые соли. В последние годы широкое распространение получила именно вакуумная пайка бронз под слоем флюса, гарантирующая уникальное качество соединения.

Электродуговая сварка бериллиевых сплавов сейчас почти не используется, что связано с их большим кристаллизационным температурным интервалом. А вот их роликовая, точечная, шовная сварка и сварка в инертной атмосфере освоены достаточно хорошо. Добавим, что особые механические свойства систем “медь–бериллий” не позволяют осуществлять сварочные работы после термической обработки бронз. Об этом обязательно нужно помнить, разрабатывая технологию их сварки.

3 В каких отраслях промышленности используются медно-бериллиевые сплавы?

Описываемые бронзы, имеющие уникальные свойства, применяются в тех промышленных сферах, где к деталям из них предъявляются повышенные требования. Процесс производства медно-бериллиевых композиций является достаточно дорогим, поэтому их используют только в “особых” случаях.

Наиболее активно они эксплуатируются в электронных и электрических изделиях:

  • в телекоммуникационной оптико-волоконной технике;
  • в различных соединителях, пружинных контактах;
  • в разъемах гнездового типа для создания интегральных схем.

Также без бериллиевых композиций нынче не обходится ни одно портативное электронное устройство, будь то ноутбук, планшетный компьютер, сотовый телефон или коммуникатор. Из сплавов меди и бериллия можно производить миниатюрные детали, которые как раз и требуются для указанных устройств.

Фото сплава меди и бериллия

Находят рассматриваемые бронзы применение и при изготовлении оборудования для добычи нефти, а также бурильных установок. Коррозионная стойкость, высокая антифрикционность и прочность – вот те свойства систем “Cu–Be”, которые интересуют буровиков и нефтяников. Обычно из медно-бериллиевых сплавов производят вспомогательные бурильные приспособления, бурильные трубы и резьбовые соединения для них, опоры насосов для перекачки нефти.

Другие сферы применения сплавов на основе меди и бериллия:

  • Автомобилестроение. В наши дни уровень компьютеризации транспортных средств постоянно повышается. И здесь трудно обойтись без миниатюрных и при этом максимально надежных деталей, которые делают из бериллийсодержащих композиций. В любом ТС они присутствуют в виде компонентов электронных схем различных автомобильных систем и элементов современных двигателей.
  • Машино- и авиастроение. Бронзы в данных отраслях незаменимы для конструкций, которые эксплуатируются в условиях переменных температур и нагрузок. К таковым относят элементы шасси летательной техники, навигационные приборы самолетов, ответственные компоненты машин и механизмов.
  • Контактная сварка. Высокая электропроводность и жаропрочность бериллийсодержащих сплавов (такие свойства особенно присущи низколегированным бронзам) обуславливают их востребованность при производстве электродержателей и сварочных стержней, которые характеризуются длительным сроком эксплуатации. Такие электроды рекомендованы для соединения железнодорожных рельс, стали в листах, любых видов арматуры и проволоки.

На фото – бериллийсодержащий сплав

Еще одна область применения бронз с бериллием – изготовление поршней агрегатов, которые используются для выполнения литейных операций под давлением, стенок оборудования для кристаллизации машин непрерывного литья заготовок и литьевого оборудования, кокилей для литья всевозможных сложных сплавов и металлов. В данном случае отпадает необходимость в дополнительной защите стенок указанных агрегатов с целью повышения времени их эксплуатации.

tutmet.ru

Бериллиевая бронза, применение и уникальность ее свойств

Бериллиевая бронза представляет собой сплав меди и бериллия, подвергнутый дисперсионному упрочнению. Данный материал нашел широкое применение в процессе изготовления имеющих разнообразное назначение деталей, включая и предназначенных для установки в особо ответственные изделия, что обусловлено в первую очередь свойствами этого вида бронзовых сплавов.

Процентное содержание бериллия в таковых сплавах составляет от полутора до трех процентов, остальное – медь, а так же – кобальт или никель. При наличии кобальта бериллиевая бронза называется медно-кобальтовой, и обозначается буквами «МКБ», при наличии же никеля она называется медно-никелевой, и обозначается буквами «МНБ». В двух последних типах бронз бериллий содержится в количестве не более 0,8 процента.

Все бериллиевые бронзы обладают характерной особенностью. Она состоит в том, что способность содержащихся в ней легирующих добавок растворяться может изменяться при нагревании. Например, в процессе их термической обработки, именуемой термином «закалка», концентрация атомов легирующих элементов увеличивается, в результате чего образуется весьма неустойчивый в термодинамическом отношении пересыщенный твердый раствор, сохраняющий свои первоначальные свойства лишь при неизменности параметров, существовавших в момент его возникновения. Если же эти параметры хоть как-то будут изменены, этот раствор тут же разлагается на отдельные составляющие. В соответствии с законами термодинамики, процесс распада ускоряется при нагревании материала, и замедляется при его охлаждении. В процессе распада образуются различные выделения, от степени дисперсности которых и зависит значение достигаемого в процессе закалки бериллиевой бронзы упрочняющего эффекта. Потому этот процесс и называется дисперсионным упрочнением. Соблюдение всех правил технологии закалки увеличивает прочность изготавливаемых из этого материала деталей, и повышает предельные значения текучести медно-бериллиевого сплава.

Наиболее распространена бериллиевая бронза марки БрБ2, где буквы означают «бронза бериллиевая», а число – процентное содержание легирующей добавки. Как видно из обозначения, оно составляет примерно 2 процента, т.е. эта бронза является высоколегированной. Существует бериллиевая бронза с еще большим содержанием легирующей добавки – до 2,5 %. Она маркируется обозначением БрБ2,5. Вышеупомянутые сплавы марок МКБ и МНБ являются низколегированными бериллиевыми бронзами, поскольку легирующей добавки – бериллия – в них содержится менее одного процента (если точно – до 0,8 %).

Уникальный материал — бериллиевая бронза

Какими же уникальными свойствами обладают медно-бериллиевые сплавы? Во-первых, высокой упругостью. Они буквально «пружинят». В-вторых, бериллиевые бронзы не искрят при ударах ими или по ним, что особо важно в условиях взрывоопасных производств.

В-третьих, они практически не подвержены разрушающим воздействиям времени и коррозии, сохраняя всю свою первоначальную твердость, т.е. обладают особо высокой стойкостью к износу. И в-четвертых, тепло- и электропроводность бериллиевых бронз практически такая же, как и у меди высокой степени чистоты. Причем закаленные или искусственно состаренные медно-бериллиевые сплавы обладают еще более выдающимися качествами. Если такие сплавы закаливать, нагревая примерно до 775°, то они становятся максимально пластичными, и даже могут слегка деформироваться.

Временное сопротивление обычной бериллиевой бронзы равно 450 Мпа, а подвергнутой пластическому деформированию — на целых 40 % выше. Если же сразу после закалки такие сплавы обработать методом искусственного старения, то этот показатель увеличивается уже не на проценты, а в разы. Так, временное сопротивление обработанной таким образом бронзы марки БрБ2 достигает значения 1400 Мпа, т.е. улучшается более чем в два раза.

Высока так же и стойкость бериллиевых бронз к тепловому воздействию. Они не меняют своих свойств при нагреве до 340°. Интересно, что если нагреть их до температуры 500°, то свойства таких бронз будут аналогичны свойствам сплавов из алюминия, олова и фосфора, сплавов, работающих при комфортной температуре в 20°.

Из сплавов меди и бериллия можно изготавливать высокотехнологичное литье, однако в основном они предназначаются для производства из них заготовок в виде лент, листов, полос, проволоки и других профилей, а уже из них делают необходимые детали. Эти заготовки подвергаются предварительной пластической деформации. Детали из бериллиевой бронзы можно паять и сваривать, однако – с соблюдением определенных ограничений.

Применение бериллиевой бронзы

Основными же направлениями промышленного использования сплавов из меди и бериллия являются нижеследующие:

  1. Производство комплектующих для двигателей, электронных устройств, и других систем, предназначенных для использования в современных транспортных средствах.
  2. Производство комплектующих для воздушного транспорта, предназначенных для работы при изменяющихся нагрузках и скачущих температурах, например – устройств навигации и шасси вертолетов и самолетов.
  3. Производство сварочных стержней и электродов, используемых при контактных сварочных работах, поскольку жаропрочность, износостойкость и электропроводность бериллиевых бронз с низкой степенью легирования поистине исключительны.
  4. Производство поршней для литейного оборудования, работающего под давлением, литейных кокилей и кристаллизационных камер.

www.alto-lab.ru

Бериллиевая бронза — Википедия. Что такое Бериллиевая бронза

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Разводной ключ с пометкой «BeCu», обозначающей, что он изготовлен из бериллиевой бронзы.

Бериллиевая бронза — сплав меди, содержащий 0,5—3 % бериллия и, в некоторых случаях, другие добавки. Бериллиевая бронза совмещает высокую прочность с немагнитными свойствами и отсутствием искрения. Она превосходно подвергается металлообработке, формовке и резанию. Она находит множество применений в инструментах для опасных сред, музыкальных инструментах, приборах для высокоточных измерений, пулях, и воздушно-космическом пространстве. Сплавы бериллия представляют токсическую опасность при вдыхании во время производства.

Свойства

Бериллиевая бронза — это пластичный, пригодный для сварки и обработки сплав. Он устойчив к неокисляющим кислотам (например, к соляной или угольной), продуктам распада пластмасс, абразивному износу и истиранию. Она может подвергаться термической обработке для повышения прочности, износостойкости и электропроводности. Бериллиевая бронза достигает наибольшей прочности (до 1400 МПа) из всех сплавов на основе меди[1]. Она имеет хорошую теплопроводность (107 Вт/м·К), превышающую теплопроводность инструментальной стали в 3-5 раз.

Токсичность

В твердой форме и в виде завершённых изделий, бериллиевая бронза не представляет никакой опасности для здоровья[2]. Однако, вдыхание пыли или дыма, содержащих бериллий, может привести к серьезному заболеванию легких, бериллиозу. Это заболевание поражает в первую очередь легкие, ограничивая обмен кислорода между легкими и кровотоком. Международное агентство по изучению рака относит бериллий к первой группе канцерогенов человека. Национальная программа токсикологии также относит бериллий к канцерогенам.

Применение

Пример не искрящего инструмента из бериллиевой бронзы.

Бериллиевая бронза — это цветной сплав, используемый в пружинах, пружинной проволоке, датчиках нагрузки и других деталях, которые должны сохранять свою форму при многократных нагрузках и деформациях. Она имеет высокую электрическую проводимость, и используется в низкоточных контактах для батарей и электрических соединителей.

Не искрящаяся, но прочная и немагнитная, бериллиевая бронза отвечает требованиям директивы ATEX для зон 0, 1 и 2. Отвертки, плоскогубцы, гаечные ключи, зубила, ножи, и молотки из бериллиевой бронзы подходят для работы рядом с взрывоопасными веществами, например, на буровых вышках, угольных шахтах и зерновых элеваторах. Другой сплав, иногда используемый для производства не искрящихся инструментов — алюминиевая бронза. По сравнению со стальными инструментами инструменты из бериллиевой бронзы дороже в производстве, уступают им в прочности и долговечности, но достоинства бериллиевой бронзы в опасных средах могут перевешивать недостатки.

Бериллиевая бронза также используется для производства:

  • некоторых ударных инструментов для их последовательного тона и резонанса, особенно бубнов и треугольников;
  • криогенного оборудования, используемого при очень низких температурах, такого как рефрижераторы растворения, из-за механической прочности и относительно высокой теплопроводности данного сплава в этом диапазоне температур;
  • бронебойных пуль[2], хотя такое использование необычно, потому что пули из стали стоят гораздо дешевле и имеют схожие свойства;
  • набивок, используемых для создания RF-плотного (устойчивого к утечке радиочастоты), электронного уплотнения на дверях, используемых при испытании электромагнитной совместимости и безэховых камер.

Проволока из бериллиевой бронзы[3] выпускается в нескольких формах: круглой, квадратной, плоской и фигурной, в мотках, в катушках и в прямом виде.

Марки

Производители

Примечания

Ссылки

wiki.sc

Берилієва бронза — Вікіпедія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Бери́лієва бро́нза (англ. beryllium bronze) або бери́лієва мідь (англ. beryllium copper, BeCu) — сплави на основі міді, із вмістом не більше 3% берилію. Може містити також інші легувальні добавки, такі як нікель (0,2%…0,4%) і титан (0,1%…0,25%) та інші домішки не більше від 0,5%. Берилієві бронзи серед мідних сплавів вирізняються високою міцністю при збереженні високого рівня електро- та теплопровідності.

Структурні особливості[ред. | ред. код]

Найбільше застосування знайшли сплави системи «Cu-Be», до яких належить дисперсно-зміцнюваний сплав БрБ2 за ГОСТ 18175-78[1] (CuBe2, alloy 25, C 17200 за специфікаціями інших країн)[2], що містить близько 1,8…2,1% берилію, а також сплави системи МНБ (мідь-нікель-берилій або CuNi2Be, alloy 3, C17510 за іншими специфікаціями) та МКБ (мідь-кобальт-берилій чи CuСо2Be, alloy 10, C17500), з вмістом до 0,8% берилію. Сплав БрБ2 також називають високолегованою берилієвою бронзою, а сплави типу МНБ та МКБ — низьколегованою берилієвою бронзою. Також користується попитом високолегована бе

uk.wikipedia.org

Бериллиевая бронза — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Разводной ключ с пометкой «BeCu», обозначающей, что он изготовлен из бериллиевой бронзы.

Бериллиевая бронза — сплав меди, содержащий 0,5—3 % бериллия и, в некоторых случаях, другие добавки. Бериллиевая бронза совмещает высокую прочность с немагнитными свойствами и отсутствием искрения. Она превосходно подвергается металлообработке, формовке и резанию. Она находит множество применений в инструментах для опасных сред, музыкальных инструментах, приборах для высокоточных измерений, пулях, и воздушно-космическом пространстве. Сплавы бериллия представляют токсическую опасность при вдыхании во время производства.

Свойства

Бериллиевая бронза — это пластичный, пригодный для сварки и обработки сплав. Он устойчив к неокисляющим кислотам (например, к соляной или угольной), продуктам распада пластмасс, абразивному износу и истиранию. Она может подвергаться термической обработке для повышения прочности, износостойкости и электропроводности. Бериллиевая бронза достигает наибольшей прочности (до 1400 МПа) из всех сплавов на основе меди[1]. Она имеет хорошую теплопроводность (107 Вт/м·К), превышающую теплопроводность инструментальной стали в 3-5 раз.

Видео по теме

Токсичность

В твердой форме и в виде завершённых изделий, бериллиевая бронза не представляет никакой опасности для здоровья[2]. Однако, вдыхание пыли или дыма, содержащих бериллий, может привести к серьезному заболеванию легких, бериллиозу. Это заболевание поражает в первую очередь легкие, ограничивая обмен кислорода между легкими и кровотоком. Международное агентство по изучению рака относит бериллий к первой группе канцерогенов человека. Национальная программа токсикологии также относит бериллий к канцерогенам.

Применение

Пример не искрящего инструмента из бериллиевой бронзы.

Бериллиевая бронза — это цветной сплав, используемый в пружинах, пружинной проволоке, датчиках нагрузки и других деталях, которые должны сохранять свою форму при многократных нагрузках и деформациях. Она имеет высокую электрическую проводимость, и используется в низкоточных контактах для батарей и электрических соединителей.

Не искрящаяся, но прочная и немагнитная, бериллиевая бронза отвечает требованиям директивы ATEX для зон 0, 1 и 2. Отвертки, плоскогубцы, гаечные ключи, зубила, ножи, и молотки из бериллиевой бронзы подходят для работы рядом с взрывоопасными веществами, например, на буровых вышках, угольных шахтах и зерновых элеваторах. Другой сплав, иногда используемый для производства не искрящихся инструментов — алюминиевая бронза. По сравнению со стальными инструментами инструменты из бериллиевой бронзы дороже в производстве, уступают им в прочности и долговечности, но достоинства бериллиевой бронзы в опасных средах могут перевешивать недостатки.

Бериллиевая бронза также используется для производства:

  • некоторых ударных инструментов для их последовательного тона и резонанса, особенно бубнов и треугольников;
  • криогенного оборудования, используемого при очень низких температурах, такого как рефрижераторы растворения, из-за механической прочности и относительно высокой теплопроводности данного сплава в этом диапазоне температур;
  • бронебойных пуль[2], хотя такое использование необычно, потому что пули из стали стоят гораздо дешевле и имеют схожие свойства;
  • набивок, используемых для создания RF-плотного (устойчивого к утечке радиочастоты), электронного уплотнения на дверях, используемых при испытании электромагнитной совместимости и безэховых камер.

Проволока из бериллиевой бронзы[3] выпускается в нескольких формах: круглой, квадратной, плоской и фигурной, в мотках, в катушках и в прямом виде.

Марки

Производители

Примечания

Ссылки

wiki2.red

Бериллиевая бронза – свойства и сферы применения

Дисперсионно-упрочняемый сплав бериллия и меди хорошо известен специалистам как бериллиевая бронза. Активное использование такого материала для производства деталей различного назначения, в том числе и ответственных изделий, обусловлено уникальными свойствами данного сплава.


Бериллиевая бронза

Уникальность сплава бериллия и меди

Бериллия в таком сплаве содержится 1,6–3 процента. К бронзам данной группы относятся сплавы меди, бериллия и кобальта (МКБ), а также меди, бериллия и никеля (МНБ). В МНБ и МКБ содержание бериллия не превышает 0,8%.

Примечательной особенностью бериллиевых бронз является то, что при их нагреве меняется растворимость легирующих элементов, содержащихся в их составе. В частности, при осуществлении закалки деталей из данных материалов из однофазной зоны в них увеличивается концентрация атомов легирующих добавок. В результате такой термообработки формируется пересыщенный твердый раствор, который очень неустойчив по своим термодинамическим свойствам.

Как только изменяются внешние условия, такой раствор распадается на составляющие элементы. Особенно сильно активизируется такой процесс при нагревании сплава, а при снижении температуры распад замедляется. От того, какой дисперсности будут выделения, образующиеся при таком распаде, зависит упрочняющий эффект от проводимой термообработки. Правильно выполненная термическая обработка позволяет не только улучшить прочностные характеристики деталей из бериллиевой бронзы, но и повысить предел текучести данного сплава.



Свойства системы «медь – бериллий»

Наиболее распространенной маркой бериллиевых сплавов является бронза БрБ2. Сплав данной марки относится к категории высоколегированной бронзы, что обусловлено достаточно высоким содержанием в ней основного легирующего элемента (около 2%). К низколегированным бериллиевым бронзам относятся сплавы групп МНБ и МКБ, в которых бериллия содержится не более 0.8%. Есть еще более высоколегированная бериллиевая бронза (БрВ2,5), легирующего элемента в которой содержится около 2,5%.


Бронза бериллиевая высоколегированная (БрБ2)

Сплавы, основу которых составляют бериллий и медь, отличаются следующими характеристиками:

  • исключительная электро- и теплопроводность, сопоставимые с аналогичными характеристиками чистой меди;
  • повышенная износостойкость, способность противостоять ползучести и усталости;
  • высокий предел упругости;
  • при ударах бериллиевые бронзы не выделяют искр;
  • исключительно высокая устойчивость к коррозии, твердость и показатель временного сопротивления.

Свойства, которыми обладают бериллиевые сплавы, можно еще более улучшить, если подвергнуть их термической обработке: закалке и искусственному старению. Можно придать им максимальную пластичность и способность к легкому деформированию, если подвергнуть закалке при температуре порядка 775 градусов.

В обычном состоянии бронза бериллиевой группы обладает временным сопротивлением, равным 450 МПа. При пластическом деформировании деталей из бериллиевой бронзы эта характеристика улучшается на 40%. Временное сопротивление и другие механические характеристики сплавов этой группы можно улучшить в разы, если подвергнуть их искусственному старению, выполняемом сразу после закалки. В частности, бронза БрБ2 после осуществления такой термообработки имеет временное сопротивление, равное 1400 МПа.


Плиты бериллиевой бронзы



Отличает бронзы бериллиевой группы и такое важное качество, как теплостойкость. Эксплуатационные свойства таких сплавов не меняются, даже если их нагреть до температуры 340 градусов. А при температуре нагрева 500 градусов бронза бериллиевой группы обладает такими же свойствами, как изделия, изготовленные из алюминиевых и оловянно-фосфористых сплавов, эксплуатирующихся при температуре 20 градусов.

Технологические характеристики позволяют изготавливать из бериллиевых сплавов сложные отливки высокого качества, но обычно детали из них производят из заготовок, подвергнутых предварительной пластической деформации (листы и полосы, проволока, ленты и др). Широкое применение сплавов бериллиевой группы обусловлено еще и тем, что они хорошо поддаются различным видам обработки, а для соединения деталей из них можно использовать все известные способы (сварка и пайка). Между тем, на использование таких операций существуют и определенные ограничения, которые следует учитывать при их планировании.

Ограничения по способам соединения сплавов на основе бериллия и меди касаются как пайки, так и сварки. Пайку бериллиевых бронз следует выполнять сразу же, как была выполнена тщательная механическая зачистка соединяемых элементов. В качестве припоя при выполнении такой технологической операции используются сплавы на основе серебра, а в защитном флюсе, использование которого необходимо, должны в обязательном порядке содержаться фтористые соли. Высокое качество пайки деталей из данных сплавов обеспечивает технология, предполагающая выполнение соединения в вакууме и использование слоя защитного флюса.

Детали из бериллиевых бронз не соединяют при помощи электродуговой сварки, для этого успешно используют другие технологии: точечную, шовную, роликовую и сварку в среде инертных газов. Такое ограничение в применении электродуговой сварки обусловлено тем, что сплавы данной группы обладают большим температурным интервалом кристаллизации. Кроме этого, сварку бронз бериллиевой группы нельзя выполнять после термической обработки, что обусловлено их особыми механическими свойствами.


Полосы из бериллиевой бронзы



Где используются сплавы данной группы

Бронзы медно-бериллиевой группы находят широкое применение в тех областях, в которых от деталей требуется их соответствие особым характеристикам. Объясняется это не только их уникальными эксплуатационными свойствами, но и дороговизной их производства.

Наиболее распространенными областями применения сплавов бериллиевой группы, является производство электронных и электрических компонентов:

  • телекоммуникационного оборудования, монтажа оптико-волоконных сетей;
  • соединительных элементов, пружинных контактов;
  • разъемов гнездового типа, элементов интегральных микросхем.

Детали, изготовленные из бронз медно-бериллиевой группы, сегодня можно встретить практически в любом компьютерном устройстве, планшете, смартфоне и сотовом телефоне.

Исключительные антикоррозионные свойства бериллиевых бронз, их прочность и антифрикционные характеристики делают их оптимальным материалом для производства элементов нефтеперерабатывающего оборудования и буровых установок. В частности, из них производят трубы для бурильных установок, элементы резьбовых соединений, опоры для установки насосов, использующихся для перекачки нефти и продуктов ее переработки.


Гаечный ключ взрывобезопасный из бериллиевой бронзы



Свойства сплавов на основе бериллия и меди позволяют применять их для производства следующих изделий.

  • Элементов электронных устройств, двигателей и других систем, использующихся для оснащения современных транспортных средств.
  • Деталей самолетов и различного оборудования, работающих в условиях переменных нагрузок и скачков температур. Бериллиевые бронзы используются для изготовления деталей шасси летательных средств, элементов навигационного оборудования, других ответственных изделий.
  • Электродов и сварочных стержней для оснащения оборудования контактной сварки. Целесообразность использования низколегированных бериллиевых бронз для производства подобной продукции обусловлена их исключительной жаропрочностью и электропроводностью. Важно и то, что электроды, изготовленные из данного материала, характеризуются длительным сроком эксплуатации по причине высокой износостойкости.

Из бронз медно-бериллиевой группы также производят поршни для оснащения оборудования, на котором выполняются операции литья под давлением, стенки камер для кристаллизации литейных заготовок, кокили для литья деталей из различных металлов. Использование бериллиевой бронзы для производства подобной продукции, позволяет не применять дополнительных приспособлений для обеспечения защиты их стенок, испытывающих значительные механические и термические нагрузки.


Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Бериллиевая бронза Википедия

Разводной ключ с пометкой «BeCu», обозначающей, что он изготовлен из бериллиевой бронзы.

Бериллиевая бронза — сплав меди, содержащий 0,5—3 % бериллия и, в некоторых случаях, другие добавки. Бериллиевая бронза совмещает высокую прочность с немагнитными свойствами и отсутствием искрения. Она превосходно подвергается металлообработке, формовке и резанию. Она находит множество применений в инструментах для опасных сред, музыкальных инструментах, приборах для высокоточных измерений, пулях, и воздушно-космическом пространстве. Сплавы бериллия представляют токсическую опасность при вдыхании во время производства.

Свойства

Бериллиевая бронза — это пластичный, пригодный для сварки и обработки сплав. Он устойчив к неокисляющим кислотам (например, к соляной или угольной), продуктам распада пластмасс, абразивному износу и истиранию. Она может подвергаться термической обработке для повышения прочности, износостойкости и электропроводности. Бериллиевая бронза достигает наибольшей прочности (до 1400 МПа) из всех сплавов на основе меди[1]. Она имеет хорошую теплопроводность (107 Вт/м·К), превышающую теплопроводность инструментальной стали в 3-5 раз.

Токсичность

В твердой форме и в виде завершённых изделий, бериллиевая бронза не представляет никакой опасности для здоровья[2]. Однако, вдыхание пыли или дыма, содержащих бериллий, может привести к серьезному заболеванию легких, бериллиозу. Это заболевание поражает в первую очередь легкие, ограничивая обмен кислорода между легкими и кровотоком. Международное агентство по изучению рака относит бериллий к первой группе канцерогенов человека. Национальная программа токсикологии также относит бериллий к канцерогенам.

Применение

Пример не искрящего инструмента из бериллиевой бронзы.

Бериллиевая бронза — это цветной сплав, используемый в пружинах, пружинной проволоке, датчиках нагрузки и других деталях, которые должны сохранять свою форму при многократных нагрузках и деформациях. Она имеет высокую электрическую проводимость, и используется в низкоточных контактах для батарей и электрических соединителей.

Не искрящаяся, но прочная и немагнитная, бериллиевая бронза отвечает требованиям директивы ATEX для зон 0, 1 и 2. Отвертки, плоскогубцы, гаечные ключи, зубила, ножи, и молотки из бериллиевой бронзы подходят для работы рядом с взрывоопасными веществами, например, на буровых вышках, угольных шахтах и зерновых элеваторах. Другой сплав, иногда используемый для производства не искрящихся инструментов — алюминиевая бронза. По сравнению со стальными инструментами инструменты из бериллиевой бронзы дороже в производстве, уступают им в прочности и долговечности, но достоинства бериллиевой бронзы в опасных средах могут перевешивать недостатки.

Бериллиевая бронза также используется для производства:

  • некоторых ударных инструментов для их последовательного тона и резонанса, особенно бубнов и треугольников;
  • криогенного оборудования, используемого при очень низких температурах, такого как рефрижераторы растворения, из-за механической прочности и относительно высокой теплопроводности данного сплава в этом диапазоне температур;
  • бронебойных пуль[2], хотя такое использование необычно, потому что пули из стали стоят гораздо дешевле и имеют схожие свойства;
  • набивок, используемых для создания RF-плотного (устойчивого к утечке радиочастоты), электронного уплотнения на дверях, используемых при испытании электромагнитной совместимости и безэховых камер.

Проволока из бериллиевой бронзы[3] выпускается в нескольких формах: круглой, квадратной, плоской и фигурной, в мотках, в катушках и в виде прямых отрезков.

Марки

Производители

Примечания

Ссылки

wikiredia.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о

Рубрики