Berylliový bronz: vlastnosti

Berylliový bronz je slitina, která se aktivně používá při výrobě dílů pro různé účely a nejenom. Jeho široké využití je způsobeno jedinečnými vlastnostmi. Takže, jaká je tato slitina, jaké jsou její vlastnosti?

Bronzové vlastnosti

Než se obrátím na diskusi o hlavním tématu, chtěla bych upozornit na vlastnosti a složení bronzu. Slitina berylia se stále liší ve vlastnostech. Co je to "původní"?

Bronz je slitina mědi, která je růžovo-zlatá tvárná přechodová kov. Najde se v rodné podobě častěji než stříbro, zlato a železo.

Tradiční bronz jsou slitiny s přídavkem cínu. K dispozici jsou také možnosti křemíku, olova, hliníku a dalších prvků. Existují pouze dvě výjimky. Měď se zinkem je mosaz. S nikl - nikl stříbra.

V závislosti na přítomnosti dalšího kovu a nečistot jsou zde bronzové značky. Beryllium - nejtrvanlivější. Ale o tom - podrobněji.

Chemické složení

Takže berýliový bronz je disperzně tvrzená slitina. Jeho vlastností je teplotní závislost rozpustnosti legujících složek. Při procesu kalení v tuhém roztoku se uvolňuje přebytek jejich atomů (nosiče vlastností látky).

Výsledkem je přesycený pevný roztok. Je termodynamicky nestabilní, má tendenci k rozpadu a čím vyšší je teplota, tím silnější. A vytvrzovací účinek určuje rozptýlení sekrecí, které vznikly během rozpadu.

Ze slitin systému Cu-Be je nejčastěji používaným berylliovým bronzem Brb2 (značka). Obsahuje asi 2% látky. Používají se také slitiny MNB. Obsahují také nikl a procento berylia je 0,8%. Třetí typ slitin je ICD. V nich nikoliv nikl, kobalt je přítomen. Berýlium je obsaženo ve stejném množství. První slitina výše uvedeného se nazývá vysokolegovaná. Druhá a třetí - nízká.

Všechny ve vytvrzeném stavu mají vynikající plasticitu a zpracovatelnost, vysoké mechanické vlastnosti ve stáří. Často se jejich kvalita zlepšuje plastickou deformací.

Kdy je materiál vhodný?

Někdy bez použití berylliového bronzu je nepostradatelné. Použití tohoto materiálu je vysoce efektivní, pokud chcete dosáhnout:

• Absence feromagnetických vlastností v konečném produktu a schopnost vytvářet jiskra při nárazu.
• Vysoká elektrická vodivost.
• Vysoké elastické a pevnostní vlastnosti.
• Vysoká tepelná vodivost.
• Odolnost proti korozi.

Všechny uvedené charakteristiky jsou ještě lepší, pokud je slitina podrobena kalení nebo tepelnému zpracování jiného typu na konci. Stejné umělé stárnutí, například.

A nejúčinnější metoda, která se používá k dosažení tvárnosti slitiny, je kalení prováděné při teplotě 775 ° C.

Použití při výrobě přístrojů

To je nejběžnější. Berylliový bronz se používá při výrobě elektronických i elektrických dílů. Především jsou to pružinové kontakty, konektory, spínače.

Také bez ní výroba optických telekomunikačních zařízení nepostačí. Tato kategorie zahrnuje:

• Optické vysílače.
• Předzesilovače.
• Synchronizace čipů a obnovení dat.
• Bloky transformují sériový kód na paralelní.
• Kabely
• Paralelně-sériové měniče.
• Laserové tvarovače.

Také berýliový bronz se používá k výrobě zásuvkových konektorů pro připojení integrovaných systémů pomocí deska s plošnými spoji.

A protože vývoj technologie, počítačové a mobilní zařízení se stávají složitějšími, elektronické součástky jsou stále menší. Poptávka po slitinách bronz-beryllium se zvyšuje, protože jsou ideálním materiálem pro výrobu malých, lehkých a spolehlivých dílů. V řadě moderních smartphonů, komunikátorů, notebooků a tablet jsou již používány.

Počítačové konektory, spínače, pružiny a další součásti byly již dlouho vyrobeny z nich. Odhadovaný v roce 1999, každý PC obsahoval nejméně 2 gramy berylia v bronzu.

Automobilový průmysl

Další oblast, ve které je kvůli svým vlastnostem často používán berylliový bronz. Zejména je vyrobeno mnoho elektronických částí oddílů motoru. A ještě z tohoto materiálu dělají elektronické obvody bezpečnostních systémů mnoha vozů.

Vzhledem k tomu, že stupeň automatizace a výroba strojů roste pouze každý rok, je zapotřebí více slitin.

Stojí za zmínku, že automobilový průmysl představuje zhruba 12% světové spotřeby tohoto materiálu. Z něj dělají ložiska, pouzdra, části komponentů, komponenty. Není překvapující, protože jeho síla významně převyšuje výkonnost mosazi a slitin, ke kterým se přidávají křemík, cín, fosfor, chrom a hliník.

Ropný a plynárenský průmysl

A tady je berýliový bronz. Vlastnosti této slitiny umožňují její použití při výrobě zařízení určeného k vrtání a těžbě ropy. Z toho:

• Kluzná ložiska pro olejová čerpadla.
• Závitové spoje řetězců vrtacích trubek.
• Pomocné nástroje bez jisker.
• Trubky.
• Podrobnosti o čerpadlech.
• Podpěry vrtáku.

Tento materiál je zvláště ceněn díky vysoké elasticitě. Pokud narazíte na součásti vyrobené z něj, nedojde k jiskru. To je velmi důležité v takových nebezpečných průmyslových odvětvích, zejména při těžbě a následné přepravě uhlovodíků. A co je to olej? Fosilní palivo, hořlavá kapalina, sestávající ze složité směsi uhlovodíků a jiných chemických sloučenin.

Letadla

Jistě každý zná takové letouny jako Boeing 787 a Airbus A380. Při výrobě jejich budov byla použita slitina berylia.

Faktem je, že pro tento účel je to ideální materiál. Má mnohem vyšší tvrdost, pevnost, odolnost proti opotřebení a nosnost než jakákoli jiná slitina. Vytváří na povrchu pouzdra odolnou, ale tenkou vrstvu oxidu, která působí samoléčivým mazivem.

Také vyrobené z tohoto pouzdra ze slitiny, zažívající opakovaný kontakt s povrchem. Musí zůstat vždy hladký, a proto potřebný materiál je ten, který se nenosí. Je logické, proč se používá berylliová slitina.

Navíc má vynikající tepelné vlastnosti - tepelnou stabilitu a nízký koeficient tepelné roztažnosti. Jedná se o nejdůležitější vlastnosti, které jsou v první řadě zohledněny v letecké struktuře. Slitiny musí odolat extrémním teplotám.

Mimochodem, dalším plusem materiálu je jeho dobrá tekutost v roztaveném stavu. Tato vlastnost je vhodná pro složité odlitky. Pitotové trubkové pláště například obsahují extrémně tenké tvarované konstrukce. A mohou být odlévány pouze z dobře tekoucího materiálu. Kromě toho jsou z těchto slitin vyrobeny také vodiče vrtulových turbín.

Odporové svařování

Jedná se o proces, při kterém je trvalý svařovaný spoj vytvořen zahříváním kovu protékajícím proudem, s další plastickou deformací této zóny působením tlakové síly. To je také technická oblast. Zde jsou aplikace z berylliové slitiny:

• Elektrody. Proudové vodiče.
• Držáky elektrod. Část elektrofúzního přístroje, do kterého je vložena elektroda.

Jejich životnost je mnohem vyšší než u těch komponent, které jsou vyrobeny z jiných slitin (chromové bronzy, aby byly přesné). Rozsah použití je široký. To je to, co se svařuje pomocí komponentů berylliového bronzu: drát, konstrukční fitinky, uhlíková ocel, slitiny nikl-chrom-křemík, kolejnice pro hlavní železniční tratě atd.

To je opravdu trvanlivý materiál. Komponenty vyrobené z ní mohou pracovat s velkým úsilím při lisování elektrod, silným proudem a vysokou rychlostí. Odolávají velkému počtu svarů, protože mají zvýšený modul pružnosti, odolnost proti střídavým zatížením a vysokou teplotu měknutí. To znamená, že nejen elektrody musí být měněny méně často - přesnost a síla spojení se několikrát zvyšuje.

Lití slitin a kovů

Toto je další oblast použití pro berylliový bronz. Podle GOST je povoleno jej používat v plunžru (pístu) zařízení pro lití. Včetně hliníku, v chladných formách (opětovně použitelné formy), ve stěnách krystalisátorů a v zařízeních s kontinuálním odléváním.

Jaké jsou výhody materiálu zde diskutovaného? Zvýšená životnost a stále není potřeba použít drahé fólie na stěnách a licích forem.

Jedinečné vlastnosti

V současné době existuje mnoho různých kovů a slitin. Takže na závěr bych chtěl říci, proč měděný materiál s přídavkem berýlia je nejvíce ceněn v uvedených oblastech. Takže tato slitina:

• Opravdu elastické. On doslova "pramení".
• Velmi odolný. Po desetiletí si zachová svou původní tvrdost a odpovídající vzhled.
• Snadno přizpůsobitelné "zlepšení". Dočasná odolnost je 450 MPa, ale může být zvýšena o 40% pouze tím, že podrobí uvedenou deformaci dříve. Ale obecně je realistické přenést ho na 1400 MPa.
• Nezmění jeho vlastnosti ani v případě, že je zahřátý na 340 ° C. Pokud zvýšíte teplotu na 500 ° C, bude její kvalita podobná charakteristikám charakteristickým pro hliník, fosfor, cínové slitiny.

Mimochodem, aby byl berylliový materiál ještě silnější, někdy i bór, hořčík, titan, nikl, kobalt nebo kovy vzácných zemin. V některých případech jsou tyto nečistoty platné a odůvodněné.