Berilijeva bronca: svojstva

Berilijeva bronca je legura koja se aktivno koristi u proizvodnji dijelova za različite namjene i ne samo za njih. Njegova raširena upotreba je zbog jedinstvenih svojstava. Dakle, što je to legura, koje su njezine značajke?

Svojstva bronce

Prije prelaska na raspravu o glavnoj temi, željela bih skrenuti pozornost na osobine i sastav bronce. Legure berilija se još uvijek razlikuju po svojstvima. Što je "izvorna" opcija?

Bronca je legura bakra, koja je ružičasto-zlatni duktilni prijelazni metal. Nalazi se u izvornom obliku češće od srebra, zlata i željeza.

Tradicionalno, bronca su legure s dodatkom kositra. Tu su i opcije sa silicijem, olovom, aluminijem i drugim elementima. Postoje samo dvije iznimke. Bakar s cinkom je mjed. S niklovim srebrom.

Ovisno o prisutnosti dodatnog metala i nečistoća, postoje brončane marke. Berilij - najtrajniji. Ali o tome - detaljnije.

Kemijski sastav

Dakle, berilijeva bronca je legura koja je očvršćena disperzijom. Njegova značajka je temperaturna ovisnost topljivosti legirajućih komponenti. U procesu gašenja u krutoj otopini oslobađa se višak njihovih atoma (nositelja svojstava tvari).

Rezultat je supersaturirana čvrsta otopina. To je termodinamički nestabilan, teži propadanju, a temperatura je jača. A učinak stvrdnjavanja određuje disperziju sekreta koji su nastali tijekom truljenja.

Od legura Cu-Be sustava, najčešće korištena berilijeva bronca je Brb2 (brand). Sadrži oko 2% tvari. Također se koriste legure MNB. Također sadrže nikal, a postotak berilija je 0,8%. Treća vrsta legura je ICD. U njima je umjesto nikla prisutan kobalt. Berilij se nalazi u istoj količini. Prva legura gore navedenog naziva se visoko legirana. Drugi i treći - nizak.

Svi oni u kaljenom stanju imaju izvrsnu plastičnost i proizvodnost, visoka mehanička svojstva u starom stanju. Često se njihova kvaliteta poboljšava plastičnom deformacijom.

Kada je materijal prikladan?

Ponekad bez uporabe berilija bronca je neophodna. Korištenje ovog materijala je vrlo učinkovito ako želite postići:

• Nedostatak feromagnetskih svojstava u konačnom proizvodu i sposobnost stvaranja iskri na utjecaj.
• Visoka električna provodljivost.
• Visoka svojstva elastičnosti i čvrstoće.
• Visoka toplinska vodljivost.
• Otpornost na koroziju.

Sve navedene karakteristike postaju još bolje ako se legura podvrgne gašenju ili toplinskoj obradi drugog tipa na kraju. Isto umjetno starenje, na primjer.

A najučinkovitija metoda koja se koristi za postizanje duktilnosti legure je gašenje, koje se provodi na temperaturi od 775 ° C.

Koristite u izradi instrumenata

To je najčešće. Berilij bronca se koristi u proizvodnji elektroničkih i električnih dijelova. Prije svega, to su opružni kontakti, konektori, prekidači.

Također, bez njega, proizvodnja optičkih telekomunikacijskih uređaja ne košta. Ova kategorija uključuje:

• Optički odašiljači.
• Predpojačala.
• Sinkronizacija čipa i obnavljanje podataka.
• Blokovi pretvaraju serijski kod u paralelu.
• Kabeli.
• Paralelno-serijski pretvarači.
• Laserski oblikovači.

Također se za proizvodnju ženskih priključaka za spajanje integralnih sustava koristi i berilijeva bronca tiskana pločica.

Budući da s razvojem tehnologije, računalne i mobilne opreme postaje sve složenije, sve manje se smanjuju i elektroničke komponente. Potražnja za brončano-berilijevim legurama raste, jer su oni idealan materijal za proizvodnju malih, laganih i pouzdanih dijelova. U mnogim modernim pametnim telefonima, komunikatorima, prijenosnim računalima i tabletima već se koriste.

Od njih su odavno napravljeni računalni priključci, prekidači, opruge i drugi dijelovi. Procijenjeno 1999. godine svako je računalo sadržavalo najmanje 2 grama berilija u bronci.

Auto industrija

Još jedno područje u kojem se zbog svojih svojstava često primjenjuje berilijeva bronca. Konkretno, mnogi elektronički dijelovi odjeljaka motora izrađeni su od njega. I dalje od ovog materijala čine elektronički sklopovi sigurnosnih sustava mnogih automobila.

Budući da stupanj informatizacije i proizvodnje strojeva rastu samo svake godine, potrebno je više legura.

Važno je napomenuti da automobilska industrija čini oko 12% svjetske potrošnje ovog materijala. Iz njega se proizvode ležajevi, čahure, dijelovi komponenti, dijelovi. To ne iznenađuje, jer njegova čvrstoća znatno premašuje performanse od mjedi i legura, kojima se dodaju silicij, kositar, fosfor, krom i aluminij.

Industrija nafte i plina

I ovdje je uključena berilijeva bronca. Svojstva ove legure omogućuju njezinu primjenu u proizvodnji opreme namijenjene bušenju i proizvodnji nafte. Od njega:

• Klizni ležajevi za uljne pumpe.
• Navojni spojevi žica cijevi za bušenje.
• Pomoćni alati bez iskre.
• Cijevi.
• Pojedinosti crpki.
• Držač burgije.

Ovaj materijal je posebno cijenjen zbog svoje visoke elastičnosti. Ako pogodite dijelove napravljene od njega, iskra se neće pojaviti. To je vrlo važno u takvim opasnim industrijama, osobito tijekom ekstrakcije i naknadnog transporta ugljikovodika. A što je ulje? Fosilno gorivo, zapaljiva tekućina, koja se sastoji od složene mješavine ugljikovodika i drugih kemijskih spojeva.

zrakoplov

Svakako svatko poznaje zrakoplove Boeinga 787 i Airbus A380. U proizvodnji svojih zgrada korištena je legura berilija.

Činjenica je da je to idealan materijal za tu svrhu. Ima mnogo veću tvrdoću, čvrstoću, otpornost na habanje i nosivost od bilo koje druge legure. Na površini kućišta formira se otporan, ali tanak sloj oksida, koji djeluje kao samoliječivo mazivo.

Također izrađena od ove legure rukavca, doživljava ponovljeni kontakt s površinom. Uvijek mora ostati glatka i stoga je potreban materijal onaj koji se ne istroši. Logično je zašto se koristi legura berilija.

Osim toga, ima izvrsna toplinska svojstva - toplinsku stabilnost i nizak koeficijent toplinskog širenja. To su najvažnije osobine koje se prvenstveno uzimaju u obzir u zrakoplovnoj strukturi. Legure moraju izdržati ekstremne temperature.

Usput, još jedan plus materijala je njegova dobra fluidnost u rastaljenom stanju. Ovo svojstvo čini pogodnim za složene odljevke. Pitotne cijevne školjke, na primjer, uključuju ekstremno tanke oblikovane strukture. I mogu se baciti samo iz dobro tekućeg materijala. I vodiči helikopterskih turbina, usput rečeno, također su izrađeni od tih legura.

Otporno zavarivanje

To je postupak u kojem se trajnim zavarenim spojem stvara zagrijavanje metala strujom koja prolazi kroz nju, uz daljnju plastičnu deformaciju te zone pod djelovanjem tlačne sile. To je također i tehničko područje. Evo primjena od legure berilija:

• Elektroda. Strujni vodiči.
• Držači elektroda. Dio elektrofuzijskog aparata u koji je umetnuta elektroda.

Njihov vijek trajanja znatno je veći od onih koji su izrađeni od drugih legura (točnije kromiranih bronca). Raspon primjene je širok. To je ono što se zavaruje s komponentama od berilijeve bronce: žicom, građevinskim okovima, čeličnim limovima, legurama nikal-krom-silicija, tračnicama za glavne željezničke pruge itd.

Ovo je stvarno izdržljiv materijal. Komponente izrađene od njega mogu raditi s velikim naporima pritiskajući elektrode, snažnu struju i visoku brzinu. Oni podnose veliki broj zavarenih spojeva, jer imaju povećan modul elastičnosti, otpornost na naizmjenična opterećenja i visoku temperaturu omekšavanja. To znači da ne samo da se elektrode moraju mijenjati rjeđe - točnost i čvrstoća spojeva se povećava nekoliko puta.

Ljevačke legure i metali

Ovo je sljedeće područje primjene za berilij broncu. Prema GOST-u, dopušteno je koristiti ga u klipovima opreme za lijev. Uključujući aluminij, u kalupima (oblici za višekratnu upotrebu), u zidovima kalupa i u postrojenjima za kontinuirano lijevanje.

Koje su prednosti materijala koji se ovdje razmatra? Povećani vijek trajanja, a još uvijek nedostatak potrebe za primjenom skupe obloge na zidovima i kalupima za lijevanje.

Jedinstvena svojstva

Danas postoji mnogo različitih metala i legura. U zaključku bih želio reći zašto se bakreni materijal s dodatkom berilija najviše cijeni u navedenim područjima. Dakle, ova legura:

• Stvarno elastična. On doslovno "izvire".
• Vrlo izdržljiv. Desetljećima će zadržati svoju izvornu tvrdoću i odgovarajući izgled.
• Lako se može "poboljšati". Privremeni otpor je 450 MPa, ali se može povećati za 40% samo podvrgavanjem ranije spomenutoj deformaciji. No, općenito, realno je dovesti ga na 1400 MPa.
• Ne mijenja svojstva, čak i ako se zagrije na 340 ° C. Ako temperaturu podignete na 500 ° C, njezina će kvaliteta biti slična onoj koja je karakteristična za aluminij, fosfor, legure kositra.

Usput, kako bi berilij materijal još jači, ponekad bor, magnezij, titan, nikal, kobalt ili metali rijetkih zemalja. U određenim slučajevima, takve nečistoće su valjane i opravdane.