เบริลเลียมบรอนซ์: องค์ประกอบคุณสมบัติและการใช้งาน

ในการตรวจสอบของเรา เราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติและพารามิเตอร์ทางเคมีกายภาพของโลหะผสมทองแดง-เบริลเลียม หรือที่รู้จักกันดีในชื่อเบริลเลียมบรอนซ์ มาพูดถึงลักษณะทางกายภาพและทางเคมีกัน รวมถึงขอบเขตการใช้งานขององค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์นี้

เบริลเลียมบรอนซ์เป็นโลหะผสมทองแดงเบริลเลียมที่มีเบริลเลียม 0.5 ถึง 3% ในบางกรณีอาจมีการเติมสิ่งเจือปนอื่น ๆ เบริลเลียมบรอนซ์ แตกต่างกัน:

1. ความหนาแน่นและความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น รวมกับลักษณะที่ไม่ใช่แม่เหล็กและไม่มีประกายไฟโดยสมบูรณ์
2. สามารถแปรรูปได้ทุกประเภท - ตัดและขึ้นรูป
3. โลหะผสมนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตเครื่องดนตรี รวมทั้งเครื่องดนตรี ตลอดจนเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงและกระสุนสำหรับอาวุธปืน
4. Copper-beryllium ยังพบการประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีการบินและอวกาศ

เบริลเลียมบรอนซ์อยู่ในกลุ่มขององค์ประกอบที่เรียกว่าการกระจายตัวชุบแข็ง... ลักษณะเด่นของพวกเขาคือการพึ่งพาระดับความสามารถในการละลายของส่วนผสมอัลลอยด์บนความร้อน

เมื่อทำการดับจากส่วนเฟสเดียวในของแข็ง อะตอมของส่วนประกอบการผสมหลักจำนวนมากจะเกิดขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะสมดุลของระบบดังกล่าว สารละลายที่เป็นของแข็งเข้มข้นที่ได้นั้นมีลักษณะเฉพาะคือความไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์และแนวโน้มที่จะสลายตัว เมื่อระดับอุณหภูมิเพิ่มขึ้น กระบวนการนี้จะเริ่มทำงาน ผลกระทบจากการบดอัดอธิบายได้จากการกระจายตัวของตะกอนที่เกิดขึ้นจากการสลายตัวของสาร

สูตรทางเคมีของเบริลเลียมบรอนซ์คือ BrB2 องค์ประกอบของมันมีรายละเอียดอยู่ใน GOST ปัจจุบัน

โลหะผสมประกอบด้วยส่วนผสมต่อไปนี้:

• ทองแดง 97-98%;
• เบริลเลียม 1.9-2.1%;
• นิกเกิล 0.2-0.5%;
• สารเติมแต่งน้อยกว่า 0.5%

องค์ประกอบทองแดงเบริลเลียมที่ใช้บ่อยที่สุดที่มีเบริลเลียม 2% เช่นเดียวกับโลหะผสมทองแดง - เบริลเลียม - โคบอลต์โดยที่เปอร์เซ็นต์ของเบริลเลียมไม่เกิน 0.8% โลหะผสมชนิดแรกเรียกว่าโลหะผสมเบริลเลียมบรอนซ์สูง โลหะผสมที่สองเป็นของกลุ่มเกรดโลหะผสมต่ำ

ทองแดงเบริลเลียมมีลักษณะทางเคมีกายภาพดังต่อไปนี้

1. ค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูงเกินไป ตามพารามิเตอร์เหล่านี้ สารนี้ด้อยกว่าทองแดงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
2. เพิ่มขีดจำกัดความยืดหยุ่น
3. ไม่มีประกายไฟในระหว่างการกระแทกทางกล
4. พารามิเตอร์สูงของความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็ง และความต้านทานชั่วคราว

ลักษณะทั้งหมดเหล่านี้ปรากฏให้เห็นอย่างสูงสุดในทุกช่วงเวลาเมื่อเบริลเลียมบรอนซ์ต้องผ่านกรรมวิธีต่างๆ และวิธีดับ ตัวอย่างเช่น เมื่ออายุมากขึ้น สารดังกล่าวจะมีลักษณะเป็นพลาสติกในที่สุดหลังจากการดับ ซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 770 องศา - ในสถานะนี้ เบริลเลียมบรอนซ์มีน้ำหนักเบามาก

ความต้านทานทั่วไปของสารสอดคล้องกับ 450 MPa พารามิเตอร์นี้เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูปพลาสติกของโลหะผสม 35-50% เป็นผลให้หลังจากอายุมากขึ้นซึ่งจะดำเนินการทันทีหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการชุบแข็งคุณสมบัติทางกลของเบริลเลียมจะสูงมาก

พารามิเตอร์ขององค์ประกอบทองแดงเบริลเลียมซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับอุตสาหกรรมนั้นยังห่างไกลจากการถูกจำกัดให้อยู่ในรายการ โลหะผสมทองแดงทั้งหมดซึ่งมีโครงสร้างเป็นเบริลเลียมนั้นมีคุณสมบัติทนความร้อนสูง ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมเหล่านี้สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงความสามารถที่อุณหภูมิสูงถึง 340 องศาเซลเซียส และเมื่อให้ความร้อนถึง 500 องศา สมบัติเชิงกลและความหนาแน่นของเบริลเลียมบรอนซ์จะมีประสิทธิภาพเหมือนกันทุกประการกับอะลูมิเนียม เช่นเดียวกับองค์ประกอบของดีบุก-ฟอสฟอไรต์ที่อุณหภูมิการทำงานมาตรฐานประมาณ +20 องศา

คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถใช้เบริลเลียมบรอนซ์ในการผลิตการหล่อขึ้นรูปที่มีคุณภาพสูงสุด

โลหะผสมเบริลเลียมสามารถคล้อยตามการประมวลผลทางกลได้อย่างง่ายดาย (การตัด การประสาน และการเชื่อม) แม้ว่าจะมีข้อ จำกัด บางประการในการดำเนินการจัดการตามรายการ ดังนั้น โลหะผสมเบริลเลียมใดๆ ควรประสานทันทีหลังจากการลอกแบบกลไกเสร็จสิ้น ในกรณีนี้ต้องแน่ใจว่าใช้บัดกรีเงินและฟลักซ์ เป็นสิ่งสำคัญที่เกลือฟลูออไรด์มักมีอยู่ในฟลักซ์เอง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการประสานสุญญากาศที่เรียกว่าเป็นที่แพร่หลาย - ดำเนินการภายใต้ฟลักซ์เคลือบหนา จึงมั่นใจได้ในคุณภาพอันเป็นเอกลักษณ์ของผลิตภัณฑ์

แต่ในปัจจุบันนี้ การเชื่อมอาร์กด้วยไฟฟ้านั้นแทบไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการทำงานกับทองแดงเบริลเลียม เนื่องจากมีช่วงความร้อนจากการตกผลึกที่สำคัญ การเชื่อมรอยต่อ แบบจุดและลูกกลิ้งในตัวกลางเฉื่อยได้รับการฝึกฝนอย่างเต็มที่ ควรเสริมว่าคุณสมบัติทางกลเฉพาะของวัสดุไม่อนุญาตให้ทำการเชื่อมทันทีหลังจากการอบชุบทองสัมฤทธิ์ - สิ่งนี้ควรจดจำได้อย่างแน่นอนเมื่อคิดถึงเทคโนโลยีของการประมวลผล

ตัวบ่งชี้ต่อไปนี้สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ: อัตราการทำความเย็น ตัวบ่งชี้นี้ควรมีความคมอย่างยิ่ง เพื่อป้องกันการสลายตัวขององค์ประกอบของแข็งที่อิ่มตัวยิ่งยวด นั่นคือเหตุผลที่เมื่อเลือกสื่อดับการทำงาน อย่างแรกเลย เราควรดำเนินการจากตัวบ่งชี้ความเร็วที่สำคัญข้อมูลเหล่านี้ยืนยันว่าในระหว่างการชุบทองแดง อัตราการทำความเย็นสูงสุดควรอยู่ในช่วง 500-250 องศา

กระบวนการที่ช้าในช่วงเวลานี้นำไปสู่การปลดปล่อยตัวชุบแข็งก่อนกำหนด และทำให้ความสามารถในการชุบแข็งต่อไปลดลง อัตราการเย็นตัวที่สำคัญซึ่งช่วยให้ได้ส่วนผสมที่เหมาะสมของลักษณะทางกายภาพและทางเทคนิคที่สอดคล้องกับ 30-60 g / s สำหรับทองแดงที่เติมเบริลเลียม เพื่อให้ได้ค่าที่ต้องการ โลหะผสมมักจะดับในน้ำ เพื่อลดค่าพารามิเตอร์ความเร็ววิกฤต มักจะเพิ่มโคบอลต์เล็กน้อยลงในโลหะผสม การเติมโลหะดังกล่าวเพียงเล็กน้อยจะเพิ่มความเสถียรของสารละลาย supercooled ในทำนองเดียวกัน สิ่งเจือปนแมกนีเซียมอาจส่งผลต่อความทนทานของบรอนซ์

สายตา เบริลเลียมบรอนซ์ดูเหมือนโลหะผสมสีซึ่งรวมกัน ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสปริง ลวด แท่งและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่จำเป็นต่อการรักษาโครงแบบ ด้วยการเปลี่ยนรูปบ่อยครั้งและการโอเวอร์โหลดอย่างต่อเนื่อง ลวดดังกล่าวมีการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น มันถูกใช้ในหน้าสัมผัสความถี่ต่ำสำหรับการผลิตขั้วต่อไฟฟ้า

ทองแดงเบริลเลียมที่ไม่เป็นแม่เหล็กแต่ไม่เกิดประกายไฟ พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในการผลิตคีม สิ่วมีด ค้อนและประแจ ล้อแม็ก เหมาะสมที่สุดสำหรับการจัดการสารระเบิดบางชนิดตัวอย่างเช่น ในลิฟต์เมล็ดพืช แท่นขุดเจาะน้ำมัน หรือในเหมืองถ่านหิน

การใช้โลหะผสมทั่วไป สำหรับอุปกรณ์แช่แข็งใช้ที่อุณหภูมิต่ำสุด เช่น รถบรรทุกห้องเย็น ความเกี่ยวข้องของการใช้คอปเปอร์เบริลเลียมในบริเวณนี้อธิบายได้จากความแข็งแกร่งและการนำความร้อนที่เพิ่มขึ้นในช่วงอุณหภูมินี้

ใช้องค์ประกอบ สำหรับการผลิตกระสุน แม้ว่าแอปพลิเคชันดังกล่าวจะค่อนข้างผิดปกติเนื่องจากกระสุนเหล็กมีราคาถูกกว่าและในขณะเดียวกันก็มีลักษณะที่ค่อนข้างคล้ายคลึงกัน ลวดทองแดงเบริลเลียมมีหลายรูปแบบในคราวเดียว มันสามารถเป็นลอนหรือแบนกลมหรือสี่เหลี่ยม ขายชั้นตรงต่าง ๆ เช่นเดียวกับขดลวดหรือขดลวด

ข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับเบริลเลียมนำเสนอในวิดีโอต่อไปนี้