Beryllium bronze: komposisyon, mga katangian at aplikasyon

Sa aming pagsusuri, tatalakayin namin nang mas detalyado ang mga tampok at mga parameter ng physicochemical ng tanso-beryllium na haluang metal, na mas kilala bilang beryllium bronze. Pag-usapan natin ang pisikal at kemikal na mga katangian, pati na rin ang larangan ng aplikasyon ng natatanging komposisyon na ito.

Ang Beryllium bronze ay isang tansong-beryllium na haluang metal na naglalaman ng mula 0.5 hanggang 3% na beryllium, sa ilang mga kaso ay maaaring idagdag ang iba pang mga impurities. Beryllium na tanso ay iba:

1. Tumaas na density at lakas, na sinamahan ng mga di-magnetic na katangian at isang kumpletong kawalan ng sparking.
2. Ito ay may kakayahang sumailalim sa anumang uri ng pagproseso - pagputol at paghubog.
3. Ang haluang metal ay malawakang ginagamit para sa paggawa ng mga instrumento, kabilang ang mga instrumentong pangmusika, pati na rin ang mga instrumento na may mataas na katumpakan at mga bala para sa mga baril.
4. Ang Copper-beryllium ay natagpuan din ang aplikasyon nito sa mga teknolohiya ng aerospace.

Ang Beryllium bronze ay kabilang sa grupo ng mga tinatawag na dispersion-hardening compositions... Ang kanilang natatanging katangian ay ang pagtitiwala sa antas ng solubility ng mga haluang sangkap sa pag-init.

Kapag ang pagsusubo ay isinagawa mula sa isang solong yugto na seksyon sa isang solid, ang isang labis na bilang ng mga atom ng pangunahing sangkap ng alloying ay nabuo kumpara sa estado ng balanse ng naturang sistema. Ang nagreresultang puro solid na solusyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng thermodynamic instability at tendency sa decomposition; na may pagtaas sa antas ng temperatura, ang prosesong ito ay isinaaktibo. Ang epekto ng compaction ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagpapakalat ng mga precipitates na nakuha bilang isang resulta ng agnas ng mga sangkap.

Ang kemikal na formula ng beryllium bronze ay BrB2, ang komposisyon nito ay detalyado sa kasalukuyang GOST.

Kasama sa haluang metal ang mga sumusunod na sangkap:

• tanso 97-98%;
• beryllium 1.9-2.1%;
• nikel 0.2-0.5%;
• mas mababa sa 0.5% additives.

Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga komposisyon ng tanso-beryllium na naglalaman ng 2% beryllium, pati na rin ang mga haluang metal na tanso-beryllium-cobalt, kung saan ang porsyento ng beryllium ay hindi lalampas sa 0.8%. Ang unang haluang metal ay tinatawag na high-alloy beryllium bronze, ang pangalawa ay kabilang sa pangkat ng mga mababang-alloy na grado.

Ang Beryllium copper ay may mga sumusunod na katangiang physicochemical.

1. Na-overestimated ang electrical at thermal conductivity. Ayon sa mga parameter na ito, ang sangkap ay bahagyang mas mababa sa tanso.
2. Tumaas na nababanat na limitasyon.
3. Kakulangan ng sparking sa panahon ng mechanical shock.
4. Mataas na mga parameter ng paglaban sa kaagnasan, katigasan at pansamantalang pagtutol.

Ang lahat ng mga katangiang ito ay pinakamataas na ipinakikita sa lahat ng mga sandali kapag ang beryllium bronze ay sumasailalim sa iba't ibang mga pamamaraan ng pagproseso at pagsusubo. Halimbawa, sa artipisyal na pag-iipon, ang mga naturang sangkap ay umabot sa kanilang sukdulang plasticity pagkatapos ng pagsusubo, na isinasagawa sa temperatura na humigit-kumulang 770 degrees - sa ganitong estado, ang beryllium bronze ay napakagaan.

Ang karaniwang paglaban ng sangkap ay tumutugma sa 450 MPa. Ang parameter na ito ay doble sa panahon ng mga proseso ng plastic deformation ng haluang metal sa pamamagitan ng 35-50%. Bilang kinahinatnan, pagkatapos ng pagtanda, na isinasagawa kaagad pagkatapos makumpleto ang proseso ng hardening, ang mga mekanikal na katangian ng beryllium ay nagiging napakataas.

Ang mga parameter ng komposisyon ng tanso-beryllium, na pangunahing para sa industriya, ay malayo sa pagiging limitado sa mga nakalista. Ang lahat ng mga haluang metal na tanso, ang istraktura na kinabibilangan ng beryllium, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa init - ang mga produktong gawa sa kanila ay maaaring gumana nang hindi binabago ang kanilang mga kakayahan sa mga temperatura hanggang sa 340 degrees Celsius. At kapag pinainit sa 500 degrees, ang mga mekanikal na katangian at density ng anumang beryllium bronzes ay magiging ganap na magkapareho sa kanilang pagganap sa aluminyo, pati na rin ang mga komposisyon ng tin-phosphorite sa isang karaniwang operating temperatura na mga +20 degrees.

Ang ari-arian na ito ay nagpapahintulot sa paggamit ng beryllium bronze para sa produksyon ng mga hugis na castings ng pinakamataas na kalidad.

Ang mga haluang metal ng Beryllium ay madaling pumayag sa anumang mekanikal na pagproseso (pagputol, pagpapatigas at hinang). Bagaman mayroong ilang mga paghihigpit sa pagsasagawa ng mga nakalistang manipulasyon. Kaya, ang anumang haluang beryllium ay dapat na brazed kaagad pagkatapos makumpleto ang mekanikal na pagtatalop. Sa kasong ito, siguraduhing gumamit ng silver solder, pati na rin ang flux. Mahalaga na ang mga fluoride salt ay palaging nasa flux mismo. Sa mga nagdaang taon, ang tinatawag na vacuum brazing ay naging laganap - ito ay isinasagawa sa ilalim ng isang makapal na patong ng pagkilos ng bagay. Kaya, ang natatanging kalidad ng produkto ay natiyak.

Ngunit sa ngayon, ang electric arc welding ay halos hindi ginagamit kapag nagtatrabaho sa beryllium copper, dahil mayroon itong makabuluhang crystallization thermal interval. Ang welding ng seam, pati na rin ang mga uri ng spot at roller sa inert media ay pinagkadalubhasaan nang buo. Dapat itong idagdag na ang mga tiyak na mekanikal na katangian ng materyal ay hindi nagpapahintulot sa welding work na maisagawa kaagad pagkatapos ng init na paggamot ng tanso - ito ay tiyak na dapat tandaan kapag iniisip ang teknolohiya ng kanilang pagproseso.

Ang sumusunod na tagapagpahiwatig ay nararapat na espesyal na pansin: rate ng paglamig. Ang tagapagpahiwatig na ito ay dapat na lubhang matalas upang maiwasan ang pagkabulok ng supersaturated na solidong komposisyon. Iyon ang dahilan kung bakit, kapag pumipili ng gumaganang quenching media, una sa lahat, dapat magpatuloy ang isa mula sa mga kritikal na tagapagpahiwatig ng bilis.Kinukumpirma ng mga datos na ito na sa panahon ng pagsusubo ng tanso, ang pinakamataas na rate ng paglamig ay dapat nasa hanay na 500-250 degrees.

Ang mga pinabagal na proseso sa agwat na ito ay humahantong sa maagang paglabas ng hardener at nagdudulot ng pagbaba sa kakayahang tumigas pa. Ang kritikal na rate ng paglamig, na nagpapahintulot sa isang pinakamainam na kumbinasyon ng mga pisikal at teknikal na katangian na makamit, ay tumutugma sa 30-60 g / s para sa tanso na may idinagdag na beryllium. Upang makamit ang nais na halaga, ang haluang metal ay karaniwang pinapatay sa tubig. Upang mabawasan ang mga kritikal na parameter ng bilis, ang isang maliit na kobalt ay karaniwang idinagdag sa haluang metal. Ang kaunting pagdaragdag ng naturang metal ay nagpapataas ng katatagan ng supercooled na solusyon. Gayundin, ang mga impurities ng magnesium ay maaaring makaapekto sa tibay ng bronze.

Biswal, ang beryllium bronze ay mukhang isang kulay na haluang metal, na magkasama ginagamit sa paggawa ng mga elemento ng spring, wire, rod at ilang iba pang elemento na kinakailangan upang mapanatili ang configuration. Sa madalas na mga deformation at pare-pareho ang labis na karga, ang naturang wire ay may nadagdagang kondaktibiti ng kuryente, ginagamit ito sa mga contact na may mababang dalas para sa paggawa ng mga de-koryenteng konektor.

Malakas na non-magnetic ngunit hindi kumikinang na beryllium na tanso natagpuan ang malawak na aplikasyon sa paggawa ng mga pliers, chisels para sa mga kutsilyo, martilyo at wrenches. Haluang metal pinakamainam para sa paghawak ng ilang mga sumasabog na sangkap, halimbawa, sa mga grain elevator, oil rig o sa mga minahan ng karbon.

Karaniwang paggamit ng haluang metal para sa cryogenic na kagamitanginagamit sa pinakamababang temperatura. Halimbawa, ang mga trak na pinalamig. Ang kaugnayan ng paggamit ng tanso-beryllium sa lugar na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng lakas nito at pagtaas ng thermal conductivity sa saklaw ng temperatura na ito.

Gamitin ang komposisyon para sa paggawa ng mga bala. Bagaman ang naturang aplikasyon ay medyo hindi pangkaraniwan, dahil ang isang bala ng bakal ay mas mura at sa parehong oras ay may katulad na mga katangian. Ang kawad na tanso-beryllium ay magagamit sa maraming anyo nang sabay-sabay. Maaari itong kulot o patag, bilog o parisukat; ibinebenta ang iba't ibang tuwid na layer, pati na rin ang mga coils o coils.

Ang kawili-wiling impormasyon tungkol sa beryllium ay ipinakita sa sumusunod na video.