использованная литература
- Бауччо, Майкл (ред.). Справочник по металлам ASM, третье издание . Парк материалов, Огайо: ASM International. п. 445. ISBN 0-87170-478-1 .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка на сайт)
- «C17200 Берриллиевая медь». Aviva Metals .
- «Федеральный закон и боеприпасы». Nucnews.net. Архивировано из оригинал на 2009-11-14. Получено 2009-11-02.
- «Архивная копия». В архиве из оригинала от 27.06.2009. Получено 2009-05-08.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
- «Особенность — EDMing Beryllium Copper: Введение». Mmsonline.com. В архиве из оригинала 2011-06-14. Получено 2010-10-17.
Характеристики материала
Самым популярным сплавом можно назвать БрБ2. Его очень иногда называют высоколегированной бронзой. По мимо этого популярны и остальные марки бериллиевой бронзы, которые в составе могут иметь разный процент ключевых и легирующих элементов.
Важные характеристики бериллиевой бронзы заключаются в приведенных ниже моментах:
- Большая упругость. Такой параметр определяет то, что сделанные детали из рассматриваемого сплава могут держать влияние разной деформационной нагрузки, направленной перпендикулярно или под иным углом относительно оси.
- При соударении изделий не появятся искры. Данный эффект вырисовывается при использовании обыкновенной стали или некоторых остальных материалов. Такое качество дает возможность использовать бериллиевой бронзы для производства ответственных деталей, которые работают в сложной, легко воспламеняемой обстановке.
- Высокая проводимость электричества бериллиевых бронз определяет обширное распространение материала. Впрочем необходимо учесть, что критерий проводимости электричества немного ниже чем у чистой меди.
- Очень высокая проводимость тепла обуславливает использование материала во время изготовления отводящих тепло компонентов. Примером можно назвать изготовление охладительных систем самых разных компьютеров. Большая цена бериллиевой бронзы не дает возможность ее применять при изготовлении систем отопления.
- Необходимо помнить и про то, что сопротивление коррозии также высокое. Материал не реагирует на влияние влаги, что определяет большой служебный срок при эксплуатировании в трудных условиях.
Внешний вид бериллиевой бронзы
Состав сплава определяет главные рабочие качества. По мимо этого необходимо помнить про то, что бериллиевые сплавы подвержены термохимической отделке. Эластичность и крепость достигается при закалке, которая проходит при температуре примерно 800 градусов по Цельсию.
Неповторимые свойства бериллиевой бронзы связаны с ее особенным химическим составом. Для примера отметим такие моменты:
- Бериллий в таком сплаве имеет концентрацию 1,6-3%. В материалах МНБ и МКБ критерий концентрации данного вещества составляет 0,8%.
- Концентрация легирующих компонентов может изменяться при проведении закалки. Данный момент необходимо учесть при рассмотрении термохимической обработки.
Изменение ключевых параметров происходит при нагревании бериллиевой бронзы до температуры 340 градусов по Цельсию. При нагревании до 500 градусов по Цельсию бериллиевый состав приобретает рабочие качества, которые свойственны алюминию.
Маркировка бронз
| Безоловянные (ГОСТ 493, ГОСТ 17328,ГОСТ 18175) | |
| Марка | Краткое обозначение марки |
| БрА5 БрА7 | БА5 БА7 |
| БрАЖ9—4; БрА9ЖЗЛ; БрА10ЖЗ; БрА10ЖЗр | БАЖ |
| БрАЖН10—4—4; БрАЖНМц9—4—4—1; БрА10Ж4Н4Л; БрА9Ж4Н4Мц1; БрА11ЖбНб | БАЖН |
| БрАЖМц10—3—1,5; БрА10ЖЗМц2 | БАЖМц |
| БрМц5 БрКд1 БрБ2 | БМц БКд ББ |
| БрБНТ1,7; БрБНТ1,9; БрБНТ1,9Мг | ББН |
| БрКН1-3 БрКМцЗ—1 БрМг0,З БрСр0,1 БрХ1 | БКН БКМц БМг БСр БХр |
| БрХ1Цр; БрХЦрКа; БрЦр | БЦр |
| БрАМц10—2; БрА10Мц2Л; БрАМц9—2; БрА9Мц2Л | БАМц |
| БрА7Мц15ЖЗН2Ц2 БрС30 БрСуЗНЗЦЗС2ОФ БрНК1,5—0,5 | БАМц15 БС БСуС БНК |
| Оловянные (ГОСТ 613, ГОСТ 5017) | |
| Марка | Краткое обозначение марки |
| Бр0ЗЦ12С5 | Б0З |
| БрОЦС4—4—2,5; БрОЦС4—4—4; Бр04Ц7С5 | Б04 |
| Бр05Ц5С5 | Б05 |
| Бр06Ц6СЗ; Бр06Ц6С2х | Б06 |
| Бр0Ц4—3 Бр08Ц4 Бр010Ц2 Бр0ЗЦ17С5Н1 Бр04Ц4С17 Бр05С25 | Б0Ц4 Б0Ц8 Б0Ц10 Б0ЗН Б04С Б05С |
| Бр08С12; Бр08С21 | Б08С |
| Бр010С10 Бр010Ф1 Бр0Ф2—0,25 Бр0Ф4—0,25 Бр0Ф6,5—0,15 Бр0Ф6,5—0,4 Бр0Ф7—0,2 Бр0Ф8,0—0,3 БрМц07—3 | Б0С10 Б0Ю Б0Ф2 Б0Ф4 Б0Ф6 Б0Ф6 Б0Ф7 Б0Ф8 Б0Мц |
Химические свойства бериллия
Элемент 2-валентен. Его отличает высокая химическая активность. Устойчивости бериллия на воздухе способствует быстрое окисление: образование прочной поверхностной пленки ВеО, препятствует дальнейшим реакциям. Дальнейшее быстрое окисление металла происходит при нагревании свыше 800 0С. Взаимодействие металла с водой происходит только после достижения температуры ее кипения. Бериллий растворим в большинстве кислот, исключение составляет только концентрированная азотная. Также элемент растворяется в водных растворах щелочей, образуя соли бериллия.
Видео – Бериллий. Легкий и дорогой металл:
Взаимодействие Be с другими элементами происходит преимущественно при нагревании. Так, нитрид бериллия образуется при температуре свыше 650 0С в атмосфере азота. Взаимодействие Be с углеродом при 1200 0С и выше переводит металл в карбид бериллия. Более интересно происходит образование гидрида бериллия. Действительно сам металл не взаимодействует с водородом при любых температурах. Поэтому получить гидрид бериллия можно только вследствие разложения органических соединений, содержащих Be. Еще одна особенность, которой характеризуется гидрид бериллия – он устойчив только при температурах менее 240 0С.
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
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
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
Структура и состав
Состав указывается на маркировке, что позволяет правильно подобрать материал для тех или иных работ.
- Второй фактор менее известен – это структура сплава или твердого раствора. Дело в том, что в меди может раствориться только 15,8% олова, в то время как в сплаве его может быть заметно больше. Это и обуславливает появление сплавов с разной фазовой структурой. Однофазные – доля олова не превышает 6–8%, здесь существует только одна α-фаза. Такой состав отличается эластичностью и высокой ковкостью. Причем в бронзу с содержанием олова до 2%, можно ковать на холоде без нагрева, а с содержанием металла до 8% – при нагреве.
- Двухфазные – при превышении доли олова в 15%, то есть максимума растворимости, в твердом растворе появляются 2 фазы. При этом такое качество, как ковкость совершенно исчезает, а сплав начинает набирать твердости и некоторой хрупкости. Такой сплав используют для литья.
Дополнительные элементы, влияющие на свойства, на фазовый состав оказывает малое влияние.
Виды бронзы и их применение
С развитием металлургии и открытием разных видов металлов, появилось большое количество бронз, но основным металлом в формуле является медь. В зависимости от того, какие компоненты входят в состав, изменяются и свойства материала.
Знание этих особенностей позволяет применять бронзовые сплавы в различных видах промышленности в зависимости от предъявляемых к материалу требований. Бронзу часто выпускают в виде прокатных труб, проволоки и листов. Используется металл в производстве подшипников, втулок, рессор и прочих деталей, подверженных воздействию высокого давления и износа. Высокие антикоррозийные свойства позволяют применять данный материал также в условиях агрессивной внешней среды и при работе с различной химией. Помимо этого, применение бронзы распространено в художественных ковке и литье, из нее делают различные скульптуры, памятники и украшения.
Оловянная
Сплав меди и олова называется оловянным. Эти бронзы применялись в бронзовом веке, дошли до наших дней и являются наиболее применяемыми в промышленности. Из этого вида сплава часто отливались различные колокола, в связи с чем данный материал иногда называется колокольной бронзой.
Оловянистый материал почти не поддается механической обработке, поэтому изделия из него создаются исключительно литьем; имеет высокую твердость и прочность, а также антикоррозийные свойства. Стандартный сплав меди и олова характеризуется количественным соотношением 80:20, но может дополняться некоторыми металлами для изменения свойств:
- Добавление цинка (менее 10%) позволяет повысить антикоррозийную стойкость. Используется для создания деталей, которым нужно часто контактировать с водой и другими окислителями.
- Свинец и фосфор повышают антифрикционные свойства. Кроме того, сплав с добавлением этих металлов проще подвергается обработке.
Иногда наличие олова в изделии недопустимо и его заменяют другими металлами, позволяющими достичь требуемых характеристик, например, свинец, кремний, цинк, бериллий или алюминий. Такая бронза называется безоловянной, или специальной.
Свинцовая
Основной легирующий компонент — свинец, содержание которого может достигать 30%. Материал имеет хорошие антифрикционные свойства и высокую теплопроводность, может выдерживать давление до 30 мПа, поэтому применяется для изготовления подшипников, подвергающихся высокому давлению.
Кремниецинковая
Данный сплав состоит из 97% меди, 1.1% олова, 0.05% кремния и цинка. Является довольно пластичным и текучим, что позволяет применять его как материал в изделиях сложной формы. Имеет хорошее сопротивление при сжатии, обладает антифрикционными свойствами и упругостью. Не искрит при обработке, хорошо сопротивляется низким температурам, зачастую содержит добавки никеля и марганца.
Бериллиевая
Бериллиевый сплав является самым твердым из всех существующих видов бронз. Обладает высокими антикоррозийными свойствами, не искрит при обработке, не магнитится. В процессе закалки приобретает хорошую деформируемость и упругость.
Алюминиевая
Состав бронзы в процентах выглядит как 95% меди и 5% алюминия. Сплав очень хорошо сопротивляется агрессивным средам, жаропрочный, но имеет низкие антикоррозийные свойства и дает сильную усадку.
Сплав меди с цинком называется красной бронзой — латунью, а с никелем — мельхиором. Эти соединения являются отдельными материалами, их малое количество может присутствовать в любом сплаве, но должно быть ниже суммы всех остальных компонентов.
Статьи
Маркировка бронз
Бронза – сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием и другими элементами, за исключением цинка. В зависимости от легирования бронзы называют оловянными, алюминиевыми, кремневыми, бериллиевыми и т.д.
Марку бронз составляют из букв «Бр», характеризующих тип сплава (бронза), букв, указывающих перечень легирующих элементов в нисходящем порядке их содержания, и цифр, соответствующих их усредненному количеству в процентах. Например: маркой Бр. ОЦС4-4-2,5 обозначают бронзу, содержащую 4% олова, 4% цинка, 2.5% свинца и 89,5% меди (100-(4+4+2.5)=89,5% ).
Принято все бронзы делить на оловянные и безоловянные.
Сплавы меди с оловом обладают высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими антифрикционными свойствами. Этим обусловливается применение бронз в химической промышленности для изготовления литой арматуры, а также в качестве антифрикционного материала в других отраслях.
Оловянные бронзы легируют цинком, никелем и фосфором. Цинка добавляют до 10%, в этом количестве он почти не изменяет свойств бронз, но делает их дешевле. Свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства бронзы и ее обрабатываемость резанием.
Применение некоторых литейных оловянных бронз
БрОФ6,5-0,4 – пружины, барометрические коробки, мембраны, антифрикционные детали
БрОЦ4-3 – плоские и круглые пружины
БрОЦС4-4-2,5 – Антифрикционные детали
БрО3Ц12С5 – Арматура общего назначения
БрО5ЦНС5 – Антифрикционные детали, вкладыши подшипников и арматура
БрО4Ц4С17 – Антифрикционные детали (втулки, подшипники, вкладыши, червячные пары)
В настоящее время существует ряд марок бронз, не содержащих олова. Это двойные или чаще многокомпонентные сплавы меди с алюминием, марганцем, железом, свинцом, никелем, бериллием и кремнием.
Алюминиевые бронзы. Алюминиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии в морской воде и тропической атмосфере, имеют высокие механические и технологические свойства. Однофазные бронзы, обладающие высокой пластичностью, применяют для глубокой штамповки. Двухфазные бронзы подвергают горячей деформации, или применяют в виде фасонного литья. Литейные свойства алюминиевых бронз ниже, чем литейные свойства оловянных бронз, но они обеспечивают высокую плотность отливок.
Кремнистые бронзы. При легировании меди кремнием (до 3,5%) повышается прочность, а так же пластичность. Никель и марганец улучшает механические и коррозионные свойства кремнистых бронз, эти бронзы легко обрабатываются давлением, резанием и свариваются. Благодаря высоким механическим свойствам, упругости и коррозионной стойкости их применяют для изготовления пружин и пружинящих деталей приборов и радиооборудования, работающих при температуре до 2500С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).
Бериллиевые бронзы. Эти бронзы относятся к сплавам, упрочняемые термической обработкой. Обладая высокими значениями временного сопротивления, пределами текучести и упругости, бериллиевые бронзы хорошо сопротивляются коррозии, свариваются и обрабатываются резанием. Бериллиевые бронзы применяют для мембран, пружин, пружинящих контактов, деталей, работающих на износ, в электронной технике
Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жидкой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоит из кристаллов меди и включения свинца. Такая структура бронзы обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Это предопределяет широкое применение свинцовой бронзы для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давлениях. По сравнению с оловянными подшипниковыми бронзами теплопроводность бронзы БрС30 в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.
Нередко свинцовые бронзы легируют никелем и оловом и повышают механические и коррозионные свойства.
Применение безоловянных бронз:
БрАЖ9-4 – Для обработки давлением ( прутки, трубы, листы)
БрАЖН10-4-4 – Детали химической аппаратуры
БрА9Ж3Л – Арматура, антифрикционные детали
БрА10Ж3Мц2 – Арматура, антифрикционные детали
БрКМц3-1 – Прутки, ленты, проволока для пружин
БрБ2 – Полосы, прутки, лента, проволока для пружин
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.
Варианты состава
Данный материал представляет собой смесь меди с легирующими элементами, в качестве которых применяют неметаллы и металлы. При этом цинк и никель не должны являться основными среди них. Путем варьирования соотношений между компонентами изменяют свойства бронзы. В соответствии с этим существует несколько ее разновидностей, выделяемых на основе легирующих добавок. В их качестве используют:
- олово;
- бериллий;
- цинк;
- кремний;
- свинец;
- алюминий
- никель;
- железо;
- марганец;
- фосфор.
Первой была разработана бронза оловянная (в начале 3 тысячелетия до н. э.). В небольшом количестве данный элемент придает твердость, легкоплавкость, упругость. При повышении его концентрации до 5% снижается пластичность, а при 20% бронза обретает хрупкость. Путем доведения олова до максимальной доли в 33% сплаву придает серебристо-белую окраску. Материал с бериллием отличается наибольшими упругостью (закаленный) и твердостью, а также химической устойчивостью. Он подходит для обработки путем резания и сварки. 
Цинк и кремний повышают текучесть, что актуально для литья, а также придают поверхности устойчивость к истиранию. Кремниево-цинковая бронза характеризуется отсутствием искр при механическом воздействии и хорошим сопротивлением сжатию.
Алюминий повышает плотность, антифрикционные свойства, устойчивость к коррозии и химическому воздействию. Бронза такого состава подходит для резки. Фосфор используется в совокупности с некоторыми прочими добавками с целью раскисления сплава. Его наличие отражается в названии при содержании более 1% (оловянно-фосфористая бронза).
Что касается меди, ее содержание определяет не только технологические и эксплуатационные параметры, но и цвет, который имеет бронза. Красная окраска свидетельствует о концентрации меди более 90%. При содержании ее около 85% (наиболее часто встречается) бронза имеет золотистый цвет. Если сплав состоит из меди наполовину, белым цветом он напоминает серебро. Для получения серой и черной окраски нужно сократить процент меди до 35. Такой цвет материала тоже встречается нередко, однако нужно учитывать, что данный сплав может приобрести темную окраску с течением времени в результате воздействия различных факторов (температуры, воды и т. д.). К тому же технологии, позволяющие добавлять в бронзу придающие ей насыщенный черный цвет легирующие элементы, стали применять относительно недавно, а изделия из рассматриваемого сплава такой окраски обширно распространены издавна.
Кроме того, существует классификация бронзы, основанная на внутренней структуре, а именно количестве фаз в твердом растворе. Она подразумевает ее разделение на одно- и двухфазные варианты.
Наконец, ввиду обширной распространенности оловянного типа сплав подразделяют на оловянные и безоловянные бронзы.
Бериллиевая бронза — Википедия. Что такое Бериллиевая бронза
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
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. 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. 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
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, 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 выпускается в нескольких формах: круглой, квадратной, плоской и фигурной, в мотках, в катушках и в прямом виде.
