Dowiedz się o wytrzymałości i twardości stopów berylu i miedzi

Beryl-miedźstopy są znane z unikalnego połączenia siły, twardości i korozja odporność. Jedną ważną cechą tego stopu jest to, że beryl-miedź można dowolnie zmiękczyć lub utwardzić za pomocą dwóch prostych procesów obróbki cieplnej. W preparacie poddanym pełnej obróbce cieplnej stopy berylu z miedzią są najtwardszym i najsilniejszym ze wszystkich stopów bogatych w miedź (do 1400 MPa), w stopniu podobnym do wielu stopów wysokiej jakości stale.

Oczywiście jego zaletą w stosunku do stali jest wyższa odporność na korozję, wyższa temperatura i przewodnictwo elektryczne i jego nieiskrzące właściwości. To także nie jestmagnetyczny i mogą być formowane z pasków lub drutów w stanie miękkim, a następnie utwardzane przez obróbkę cieplną.

Zasadniczo stopy zawierające od 1,7 do 1,9 procent berylu i utwardzane wydzieleniowo przez dwie godziny w zakresie temperatur 315°C do 350°C zapewni właściwości idealne do większości celów komercyjnych. W przypadku bardziej miękkich gatunków można zastosować wyższe temperatury.

Wysoki limit sprężystości wraz z niskim modułem sprężystości i odporności na zmęczenie są cenione w określonych zastosowaniach technicznych. Stop jest również plastyczny, spawalny i obrabialny mechanicznie. Miedź berylowa jest najczęściej stosowana do produkcji małych sprężyn, membran reagujących na nacisk, elastycznych mieszki, rurki Bourdona i elementy przyrządów pomiarowych do zastosowań elektrycznych i barometrycznych.

Odlewy i odkuwki stopu stosuje się w obszarach wymagających wysokiej wytrzymałości w połączeniu z dobrą przewodnością elektryczną i cieplną. Przykłady obejmują elektrody do urządzeń do zgrzewania oporowego i matryce do formowania tworzyw sztucznych. Wnioski o miedź berylową można podzielić na cztery grupy na podstawie unikalnych cech, z których każda wymaga:

• Sprężyny, membrany i przyrządy czułe na nacisk (elastyczność i wytrzymałość)
• Matryce do głębokiego tłoczenia i kucia metali oraz formowania tworzyw sztucznych (wysoka wytrzymałość i twardość)
• Rezystancyjne elektrody spawalnicze (wytrzymałość, odporność na korozję i przewodnictwo)
• Narzędzia nieiskrzące (nieiskrzące, wytrzymałość i twardość)

Podczas gdy większość stopów zawiera około 2 procent berylu, może to wynosić od 1,5 do nawet 3,0 procent, w zależności od zastosowania. Zastosowania wrażliwe na nacisk, w tym sprężyny, zwykle wykorzystują mniejszą ilość berylu, który sam jest kruchy. Podczas gdy matryce, które wymagają większej twardości, zawierają więcej berylu na wyższym końcu tego spektrum.

Kobalt i nikiel są również regularnie zawarte w takich stopach, w bardzo małych ilościach, aby poprawić reakcję na obróbkę cieplną. Stopy o niskiej zawartości berylu zawierają znacznie mniej berylu (mniej niż 1 procent) i większą ilość kobaltu (2 do 3 procent). Chociaż stopy te mają niższą wytrzymałość i twardość, mają znacznie wyższą przewodność. Opracowano także nowe, zastrzeżone stopy, których skład mieści się między zwykłymi a niskimi stopami berylu i miedzi.

Wszystkie dostępne w handlu gatunki miedzi berylowej są stopy utwardzające wydzielanie. Oznacza to, że można je zmiękczyć przez hartowanie i utwardzić przez ogrzewanie do umiarkowanej temperatury. Odporność miedzi na działanie berylu zarówno w środowisku normalnym, jak i morskim, jest bardzo podobna do czystej miedzi. Chociaż zastosowania metalu (np. W sprężynach i aplikacjach wrażliwych na nacisk) najczęściej konkurują ze stalą, zapewnia to znaczną przewagę komparatywną.

Podczas gdy beryl-miedź jest atakowana przez siarkę i związki pierwiastka, może być bezpiecznie narażony na większość płynów organicznych, w tym na produkty naftowe, rafinowane oleje i rozpuszczalniki przemysłowe. Podobnie jak miedź, stopy berylu i miedzi tworzą na ich powierzchni ochronną warstwę tlenkową, która jest odporna na utlenianie i niszczenie.

Miedź berylowa. Copper Development Association. Publikacja CDA nr 54, 1962
URL: www.copperinfo.co.uk
Bauccio, Michael (red.). ASM Metals Reference Book, wydanie trzecie. Materials Park, Ohio: ASM International. p. 445.