Бериллиевая бронза: состав, свойства, марки и применение сплава

Общие сведения

Бериллиевые бронзы — это группа металлических сплавов, основными компонентами которых являются медь и бериллий. Такие металлические композиции также называют «бериллиевая латунь» или «бериллиевая латунь», «бериллиевая медь» или «бериллиевая медь», «бериллиевая бронза», Cu-Be и так далее

Бериллиевые бронзы представляют интерес для индустрии пластмасс, поскольку их свойства позволяют широко использовать бронзы в производстве форм для литья пластмасс под давлением (формы, формы для литья под давлением) и других формующих инструментов в качестве альтернативы стали. Такое использование оправдано для изготовления деталей инструмента, требующих повышенной теплоотдачи, т.е.для формовки деталей с высокими скоростями обработки (короткие циклы литья). Кроме того, детали из бериллиевой бронзы в формах для литья под давлением являются частым компонентом горячеканальных систем для доставки расплавленного пластика в полость формы. В таких приложениях используется важнейшее свойство бериллиевых сплавов — высокая теплопроводность.

Рис.1 Внешний вид бронзовых заготовок

Наиболее часто используемая марка бронзы — это сплав BrB2, который указывает на то, что он содержит 98% меди и 2% бериллия.

Как улучшить сплав БрБ2

Эксплуатационные свойства сплава BrB2 улучшаются за счет процессов закалки и старения. Для этого материал нагревают до 750-800 градусов Цельсия, а затем выдерживают в воде при средней температуре 300-350 градусов в течение нескольких часов. После процедуры холодной деформации текучесть, эластичность и твердость металла повышаются (до 400 НВ). Такие изделия уже можно раскатывать, складывать и ковать в холодном состоянии.

Одним из недостатков BrB2 является склонность к межкристаллитной коррозии и образованию трещин под действием паров раствора аммиака. Кроме того, на металл негативно влияет взаимодействие с неметаллами галогенной группы (Br, F, I, Cl) — на поверхности начинают образовываться галогениды бериллия, тем самым уменьшая его объемную долю в сплаве. Поэтому рекомендуется избегать использования BrB2 в таких условиях.

	BrB2
После затвердевания (М)	После закалки и отпуска
Модуль упругости E, МПа	9500	10500
Выход, МПа	200–350	950-1350
Максимальная прочность, МПа	400-600	1100-1500
Относительное расширение	ветры	2
Твердость HV	<130	330
Электрическое сопротивление	0,1	0,04-0,07

Особенности сплавов Cu-Be

Бериллиевая бронза — представитель типа дисперсионно-упрочненных металлических сплавов. Они отличаются от других металлических смесей главным образом зависимостью степени растворимости легирующих добавок от температуры материала.

Как правило, в бериллиевых бронзах содержание самого элемента бериллия (Be) колеблется от 1,5 до 3%. Кроме того, такие бронзы могут включать кобальт (медь-кобальт-бериллий, сплав МКБ) или никель (сплав МНБ). В таких бронзах количество бериллия еще меньше, обычно до 0,8 процента.

Как упоминалось выше, когда материал Cu-Be нагревается, значение растворимости легирующих металлов, содержащихся в его составе, изменяется. Это важно для закалки изделий из бериллиевой бронзы. Правильно проведенная термообработка приводит к значительному повышению физико-механических свойств изделий и, кроме того, увеличивает предел текучести материала.

Где используются сплавы данной группы

Бронзы медно-бериллиевой группы широко используются в тех областях, где детали должны соответствовать особым характеристикам. Объясняется это не только их уникальными эксплуатационными свойствами, но и дороговизной их производства.

Чаще всего бериллиевые сплавы применяются в производстве электронных и электрических компонентов:

• телекоммуникационное оборудование, установка оптоволоконных сетей;
• соединительные элементы, пружинные контакты;
• розетки, элементы интегральных схем.

Бронзовые части медно-бериллиевой группы сегодня можно найти почти во всех вычислительных устройствах, планшетах, смартфонах и мобильных телефонах.

Исключительные антикоррозионные свойства бериллиевых бронз, их прочностные и антифрикционные характеристики делают их оптимальным материалом для изготовления элементов нефтеперерабатывающего оборудования и буровых установок. В частности, они используются для производства труб для буровых установок, элементов резьбовых соединений, опор для установки насосов, используемых для перекачки нефти и нефтепродуктов.

Ключ взрывозащищенный из бериллиевой бронзы

Свойства сплавов на основе бериллия и меди позволяют использовать их для производства следующих продуктов.

• Элементы электронных устройств, двигателей и других систем, используемых для оснащения современных автомобилей.
• Детали самолетов и прочее оборудование, работающее при переменных нагрузках и колебаниях температуры. Бериллиевые бронзы используются для изготовления деталей шасси самолетов, элементов навигационного оборудования и других ответственных элементов.
• Сварочные электроды и прутки для оборудования сварочного оборудования сопротивлением. Желательность использования низколегированных бериллиевых бронз для производства таких изделий обусловлена ​​их исключительной жаропрочностью и электропроводностью. Немаловажно и то, что электроды из этого материала отличаются длительным сроком службы за счет высокой износостойкости.

Поршни также изготавливаются из бронзы медно-бериллиевой группы для оснащения оборудования для операций литья под давлением, стенок камер для кристаллизации литейных заготовок, холодных форм для литья деталей из различных металлов. Использование бериллиевой бронзы для изготовления таких изделий позволяет не применять дополнительных устройств, обеспечивающих защиту их стенок, испытывающих значительные механические и термические нагрузки.

Расшифровка сплава БрБ2 и его характеристики

Маркировка БрБ2 раскрывает состав сплава: безоловянная бронза с содержанием бериллия 2%. Содержание всех компонентов регламентируется ГОСТ 18175-78.

Бронза БрБ2 нейтрально реагирует на многие агрессивные среды: растворы кислот и щелочей, пресную и морскую воду. При повышенной влажности он покрывается оксидной пленкой и темнеет, что совершенно не влияет на его свойства. Напротив, оксидная пленка способствует большей гладкости изделий и обеспечивает дополнительную защиту.

Среди всего многообразия бронзовых сплавов бериллиевая бронза БрБ2 ценится за некоторые характеристики:

• механическая твердость, износостойкость, прочность, расчет больших нагрузок;
• устойчивость к ржавчине и истиранию;
• удовлетворительная электрическая и теплопроводность;
• пластичность, упругость и антифрикционные свойства;
• широкие возможности обработки — материал можно запекать, сваривать, резать;
• высокая деформируемость при закалке.

Металл	Cu	Fe	Да	Ni	К	Pb	Быть
Процент примесей	96,9 — 98	до 0,15	до 0,15	0,2 — 0,5	до 0,15	до 0,005	1,8 — 2,1

Литейные и технологические свойства марки БрБ2
Температура плавления:	955
Горячая рабочая температура:	750-800
Температура отжига:	530-650

Механические свойства ниже Т = 20 для материала БрБ2
Ассортимент	Измерение	Бывший.	св	нс	d5	да	KCU	Термотрансферная
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Нить мягкая, ГОСТ 15834-77	343-686	15-60
Проволока жесткая, ГОСТ 15834-77	735-1372
Полоса мягкая, ГОСТ 1789-70	390–590	20-30
Полоса полная, ГОСТ 1789-70	590-930	2,5
Сплав мягкий, ГОСТ 1789-70	400-600	196-344	40-50
Твердый сплав ГОСТ 1789-70	600-950	588-930	2-4

BrB2 твердость	Мягкая планка	ГОСТ 15835-70	HB 10-1 = 100-150 МПа
BrB2 твердость	Сплошная полоса	ГОСТ 15835-70	HB 10-1 = 150 МПа

Физические свойства материала БрБ2
Т	MI 10-5	а 10 6	я	р	С	10 9 рэнд
Привет	МПа	1 / степень	Вт / (м град)	кг / м	Дж / (кг градусов)	О, но
ветры	1,31	84	8200	70
100	16,6	419

Производство

Сырьем для бронзы служат чистые металлы или сплавы, в том числе отходы бронзы. Второй вариант более популярен, в основном из-за более низкой стоимости. Древесный уголь используется в качестве флюса для предотвращения чрезмерного окисления расплавленного металла. Заряжается все сырье, рассчитывается его состав на основе заданных параметров и используемой технологии производства.

Процесс литья осуществляется в определенной последовательности:

• тигель с шихтой помещают в предварительно разогретую до необходимой температуры печь (обычно используют электрическую дугу и электрические устройства из-за их высокого КПД;
• после полного нагрева и плавления металла в его состав входит фосфористая медь, служащая катализатором;
• после выдержки добавить связующие и компоненты бронзового сплава, перемешать;
• для удаления газовых примесей проводят дегазацию путем инсуффляции азотом или аргоном;
• для уменьшения интенсивности окисления перед разливкой снова добавляют фосфорную медь.

В течение всего процесса необходимо контролировать температурный режим и количество добавляемых компонентов в расплав.

Сплав бериллия с медью – что он собой представляет?

Бериллиевая бронза представляет собой дисперсно-упрочненный медно-бериллиевый (Cu-Be) сплав с содержанием бериллия от 1,6 до 3%. К таким бронзам также относятся системы «медь-бериллий-кобальт» (сокращенно — МКБ) и «медь-бериллий-никель» (МНБ). MCB и MNB не могут содержать более 0,8% бериллия.

Особенность бронз, содержащих бериллий, заключается в том, что растворимость присутствующих в них легирующих элементов также изменяется при изменении температуры. В твердом растворе после угасания из однофазной зоны отмечается образование большего количества атомов легирующей примеси (если сравнивать их количество в равновесном состоянии конкретной системы). Образующийся пересыщенный твердый раствор термодинамически нестабилен с точки зрения термодинамики.

При малейшем изменении условий он распадается. При повышении температуры процесс разложения усиливается, при понижении замедляется. Эффект упрочнения зависит от размера дисперсии осадков, образующихся при разложении указанного раствора.

Контактная сварка

Это процесс, во время которого прочное сварное соединение формируется путем нагрева металла протекающим через него током с дальнейшей пластической деформацией этой зоны под действием сжимающей силы. То есть это тоже техническая область. Вот аппликация из бериллиевого сплава:

• Электроды. Токопроводы.
• Электрододержатель. Часть электросварочного аппарата, куда вставляется электрод.

Их срок службы значительно больше, чем у тех компонентов, которые сделаны из других сплавов (точнее, хромовой бронзы). Спектр применения широк. Это то, что сваривается с использованием компонентов из бериллиевой бронзы: проволоки, конструкционной арматуры, листов из углеродистой стали, никель-хром-кремниевых сплавов, рельсов для основных железнодорожных линий и т.д.

это действительно прочный материал. Компоненты, изготовленные из него, могут работать с высокими контактными усилиями электродов, большими токами и высокими скоростями. Они выдерживают большое количество сварных швов, так как обладают повышенным модулем упругости, устойчивостью к знакопеременным нагрузкам и высокой температурой размягчения. Это означает, что не только электроды нужно менять реже, но точность и прочность стыков увеличивается в несколько раз.

Свойства материала

Ниже вы можете найти информацию о свойствах материала, из которого изготовлены полуфабрикаты БрБ2. Исходя из этих качеств, этот сплав используется для изготовления прутков, лент, лент, проволоки и трубок путем деформации (волочения и прессования). Все усваивается путем сравнения, поэтому вы можете получить более полную картину, просмотрев сравнительные таблицы и гистограммы в следующей главе.

Маркировка

Все категории бронзы отмечены русскими буквами. Процедура маркировки следующая:

1. Сначала напишите буквы фр.

2. Затем буквы, обозначающие легирующие элементы:

3. Затем они записывают числа, обозначающие процентное содержание каждого элемента, содержащегося в материале.

Но дальнейшие отличия начинаются с деформируемых и литейных марок:

• У деформируемых в конце написаны номера в том же порядке, что и соответствующие легирующие элементы. Разделены тире. Например: БрАЖ9-4. Без олова, с обработкой под давлением. Состав: алюминий — около 9%, железо — около 4%, остальное — медь.
• В литейных цехах количество легирующего элемента пишется сразу после соответствующей буквы. Например: БрО4Ц7С5. Литейная оловянная бронза. Состав: олово — около 4%, цинк — около 7%, свинец — около 5%. Остальное медь.

Не стоит думать, что если в маркировке указано всего три элемента, то кроме них и меди в материале нет ничего. Он также может содержать другие вещества. Просто их количество очень мало. Химический состав для разных марок будет указан ниже.

А потом. Иногда в конце маркировки ставят букву L. Это означает, что сплав литейный, но при том же составе он может быть деформируемым.

Химические свойства бериллия

Элемент двухвалентный. Он отличается высокой химической активностью. Стабильности бериллия на воздухе способствует быстрое окисление: образование прочной поверхностной пленки BeO предотвращает дальнейшие реакции. Дальнейшее быстрое окисление металла происходит при нагревании выше 800 ° С. Взаимодействие металла с водой происходит только после того, как он достигнет точки кипения. Бериллий растворим в большинстве кислот, за исключением концентрированной азотной кислоты. Кроме того, элемент растворяется в водных растворах щелочи, образуя соли бериллия.

Взаимодействие Be с другими элементами происходит в основном за счет нагрева. Следовательно, нитрид бериллия образуется при температурах выше 650 ° C в атмосфере азота. Взаимодействие Be с углеродом при 1200 ° C и выше превращает металл в карбид бериллия. Более интересным является образование гидрида бериллия. Фактически, сам металл не взаимодействует с водородом ни при каких температурах. Следовательно, гидрид бериллия можно получить только в результате разложения органических соединений, содержащих Be. Другой характеристикой гидрида бериллия является то, что он стабилен только при температурах ниже 240 ° C.

Применение бериллиевой бронзы БрБ2

Бронзовые стержни БрБ2 используются в приборостроении и автомобилестроении. Ремни BrB2 также используются в приборостроении и производстве упругих и эластичных деталей. Аналогичное применение проволока нашла в машиностроении и инструментальном строительстве. Бронза БрБ2 используется в различных областях производства. Из него изготавливают детали антифрикционные и пружинные: пружинные и пружинные. Ответственные стороны составляют им. Из него также делают неискрящие инструменты.

Технологические особенности позволяют изготавливать высококачественные сложные отливки из бериллиевых бронз, но обычно их детали изготавливают из заготовок, подвергнутых предварительной пластической деформации (листы и ленты, проволока, ленты и т.д.). Широкое распространение сплавов бериллиевой группы обусловлено еще и тем, что они хорошо поддаются различным видам обработки, и для соединения их частей можно использовать все известные методы (сварка и пайка).

Пайка и сварка БрБ2

Пайку бериллиевых бронз необходимо производить сразу после тщательной механической очистки соединяемых элементов. В качестве припоя при выполнении этой технологической операции используются сплавы на основе серебра, а в защитном флюсе, использование которого необходимо, они обязательно должны содержать фторидные соли. Высокое качество сварки деталей, изготовленных из этих сплавов, обеспечивается технологией, которая предполагает соединение в вакууме и использование защитного слоя флюса.

Детали из бериллиевой бронзы не соединяются электродуговой сваркой, для этого успешно используются другие технологии: точечная сварка, сшивка, ролик и инертный газ. Это ограничение использования электродуговой сварки связано с тем, что сплавы этой группы имеют широкий диапазон температур кристаллизации. Кроме того, сварка бронз бериллиевой группы не может производиться после термической обработки из-за их особых механических свойств.

Износостойкость и коррозионной устойчивость бронзы БрБ2

Детали из бериллиевой бронзы не изнашиваются и при этом мягко воздействуют на механизмы сцепления, хорошо стыкуются между собой, полируются и идеально взаимодействуют в механизмах с указанными параметрами. Но даже при нарушении условий эксплуатации детали из БрБ2 способны выдерживать высокие нагрузки трения и другие механические воздействия. В процессе работы механизмов, при износе БрБ2 не распадается на крупные куски, а постепенно изнашивается, давая очень мелкие сколы.

Коррозионная усталость — один из показателей коррозионной стойкости металлов. Когда детали работают под воздействием большой массы, циклических динамических нагрузок в агрессивной среде, велика вероятность выхода из строя конструкций, в которых они используются. Сплав БрБ2 хорошо показывает себя в различных агрессивных средах и может быть использован для изготовления ответственных деталей, так как коррозия происходит довольно медленно и длительное время существенно не влияет на механические и физические свойства деталей из этого материала. Однако под воздействием влажных паров аммиака и воздуха бериллиевые бронзы подвержены коррозии и растрескиванию в результате интеркристаллизации. В газовой среде, насыщенной галогенами (фтором, бромом, хлором и йодом), на их поверхности образуются галогениды бериллия, вызывающие снижение его концентрации в сплаве. Процесс взаимодействия с галогенами особенно активен при высоких температурах. В связи с этим использование бериллиевой бронзы БрБ2 для изготовления деталей, работающих в указанных газах, не рекомендуется.

Использование в приборостроении

это самый распространенный. Бериллиевая бронза используется в производстве электронных и электрических деталей. В первую очередь, это пружинные контакты, разъемы, переключатели.

Кроме того, без него не обходится производство оптоволоконного телекоммуникационного оборудования. В эту категорию входят:

• Оптические передатчики.
• Предусилители.
• Чип для синхронизации и восстановления данных.
• Блоки для параллельного преобразования последовательного кода.
• Кабели.
• Параллельно-последовательные преобразователи.
• Лазерные моделисты.

Кроме того, бериллиевая бронза используется для изготовления гнездовых соединителей для подключения интегрированных систем к печатной плате.

По мере развития технологий компьютеры и мобильное оборудование становятся все более сложными, а все электронные компоненты уменьшаются в размерах. Сплавы бериллиевой бронзы пользуются все большим спросом, поскольку они являются идеальным материалом для небольших, легких и прочных деталей. Они уже используются во многих современных смартфонах, коммуникаторах, ноутбуках и планшетах.

А компьютерные разъемы, переключатели, пружины и другие детали уже давно из них делают. В 1999 году было подсчитано, что каждый ПК содержал не менее 2 граммов бронзового бериллия.

Область применения

Бронза БрБ2 используется в различных областях производства. Из него изготавливают детали антифрикционные и пружинные: пружинные и пружинные. Ответственные стороны составляют им. Из него также делают неискрящие инструменты.

Прутки из этого бронзового сплава используются в приборостроении и автомобилестроении. Ремни также используются в приборостроении и в производстве эластичных и эластичных деталей. Аналогичное применение проволока нашла в машиностроении и инструментальном строительстве. В нашем магазине вы можете купить: Ленту БРБ2, проволоку БрБ2, круг БрБ2, пруток БРБ2.

Элементы из медного бериллия

Бронза с различным содержанием бериллия используется при производстве:

• пружины для компонентов электротехнической продукции;
• переключатели, разъемы;
• бурильные трубы;
• подшипник, шестерни;
• части клапанов;

Бериллий может придавать бронзе цвет, идентичный цвету золота после полировки. Высокая коррозионная стойкость надолго предотвращает образование патины на поверхности. Похожая особенность используется для создания фальшивых украшений из драгоценного металла, так называемого «цыганского золота». Если «внутри» сотового телефона, компьютера, электронных часов блестит что-то золотое, то, скорее всего, это бронза, содержащая бериллий. Например, современный компьютер содержит около 2% этого металла в бронзовом сплаве.

Из-за электрической миниатюризации при изготовлении изделий требуется гибкий, прочный и долговечный металл, выполняющий различные соединительные функции. Поэтому широко применяется бериллиевая бронза. Из него делают не только промышленные товары, но и музыкальные инструменты (элементы для них), где важен чистый и продолжительный звук, который получается от колебаний твердой, гибкой, хорошо резонирующей бронзы, содержащей бериллий.

Последовательность выполнения процесса

 

• Отдельные куски металла помещают в тигель и помещают в саму печь. Затем устанавливается регулятор нагрева, и бронза, температура плавления которой зависит от составляющих ее элементов, начинает менять форму.
• После этого тигель с помощью крючка вынимается из печи, а сам сплав заливается в подготовленную форму.
• Бронза, температура плавления которой относительно невысока, дает возможность заменить муфельную печь на паяльную лампу или паяльную лампу.

Аналогичная последовательность будет работать и с другими медными сплавами. Так как, например, температура плавления бронзы и латуни находится примерно в одном диапазоне — 930-1140 и 880-950 градусов соответственно.

В каких отраслях промышленности используются медно-бериллиевые сплавы?

Описанные бронзы, обладающие уникальными свойствами, используются в тех отраслях промышленности, где к их деталям предъявляются повышенные требования. Процесс производства медно-бериллиевых композиций достаточно дорогостоящий, поэтому они используются только в «особых случаях.

Наиболее активно они используются в электронной и электротехнической продукции:

• в волоконно-оптических телекоммуникационных технологиях;
• в различных разъемах пружинные контакты;
• в розетках для создания интегральных схем.

Кроме того, сегодня ни одно портативное электронное устройство не может обойтись без бериллиевых композиций, будь то ноутбук, планшет, мобильный телефон или коммуникатор. Из сплавов меди и бериллия можно изготавливать миниатюрные детали, которые как раз и необходимы этим устройствам.

Фото сплава меди и бериллия

Рассматриваемые бронзы также используются при изготовлении нефтедобывающего оборудования, а также буровых установок. Коррозионная стойкость, высокая устойчивость к трению и прочность: это свойства систем Cu — Be, которые влияют на бурильщиков и нефтяников. Обычно вспомогательные буровые устройства, бурильные трубы и резьбовые соединения к ним, а также опоры насосов для перекачки нефти изготавливаются из медно-бериллиевых сплавов.

Другое применение медных и бериллиевых сплавов:

• Автомобильная промышленность. В настоящее время уровень компьютеризации транспортных средств постоянно повышается. И здесь сложно обойтись без миниатюрных и в то же время более надежных деталей, которые сделаны из составов, содержащих бериллий. В любом транспортном средстве они присутствуют в виде электронных компонентов различных автомобильных систем и элементов современных двигателей.
• Машиностроение и авиастроение. Бронза в этих отраслях незаменима для конструкций, которые работают в условиях переменных температур и нагрузок. К ним относятся элементы шасси самолета, навигационные устройства самолета, ответственные узлы и механизмы машин.
• Контактная сварка. Высокая электропроводность и жаропрочность бериллийсодержащих сплавов (такие свойства особенно присущи низколегированным бронзам) определяют их востребованность при производстве электрических опор и сварочных стержней, которые отличаются длительным сроком службы. Такие электроды рекомендуются для соединения железнодорожных рельсов, листовой стали, всех видов арматуры и проволоки.

На фото — сплав, содержащий бериллий

Другой областью применения бериллиевых бронз является производство поршневых агрегатов, которые используются для выполнения операций литья под давлением, стенок кристаллизационного оборудования машин непрерывной разливки и литейного оборудования, штампов для литья всех типов сложных сплавов и металлов. В этом случае не требуется дополнительной защиты стенок этих агрегатов для увеличения времени их эксплуатации.

Физические свойства бериллия

В свободном состоянии элемент представляет собой светло-серебристо-серый металл. На воздухе бериллий приобретает тусклый оттенок из-за быстрого образования поверхностной оксидной пленки. В структуру атома бериллия входят четыре электрона, которые образуют конфигурацию 1s22s2. Параметры атомного и ионного радиусов Be составляют соответственно 0,113 и 0,034 нм. Порядковый номер элемента в периодической таблице — 4. Атомная масса бериллия — 9,0122.

Бериллий фото

Элемент характеризуется плотностью 1,816 грамма на кубический сантиметр и рядом критических температур:

• плавка — 1278 0С;

• кипячение — 2470 0С;

• фазовый переход от гексагональной решетки к кубической — 1277 0С.

Бериллий характеризуется самой высокой теплоемкостью по сравнению с другими металлами, хорошей теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.

Литье сплавов и металлов

Это очередное применение бериллиевой бронзы. Согласно ГОСТу может использоваться в плунжерах (поршнях) литьевого оборудования. Включая алюминий, в изложницах (многоразовых формах), стенках кристаллизаторов и установках непрерывного литья заготовок.

Какие преимущества обсуждаемого здесь материала? Более длительный срок службы и отсутствие необходимости наносить дорогостоящие защитные покрытия на стены и формы.

Свойства системы «медь – бериллий»

Самая распространенная марка бериллиевых сплавов — бронза БрБ2. Сплав этой марки относится к категории высоколегированных бронз, что обусловлено достаточно высоким содержанием в нем основного легирующего элемента (около 2%). К низколегированным бериллиевым бронзам относятся сплавы групп МНБ и МКБ, в которых содержание бериллия не превышает 0,8%. Есть еще более высоколегированная бериллиевая бронза (БрВ2,5), которая содержит около 2,5% легирующего элемента%.

Бронза бериллиевая высоколегированная (БрБ2)

Сплавы на основе бериллия и меди обладают следующими характеристиками:

• исключительная электрическая и теплопроводность, сравнимая с таковой у чистой меди;
• повышенная износостойкость, способность противостоять скольжению и усталости;
• высокий предел упругости;
• бериллиевые бронзы не искрятся при ударе;
• чрезвычайно высокая коррозионная стойкость, твердость и прочность на разрыв.

Свойства, которыми обладают бериллиевые сплавы, можно улучшить, подвергнув их термообработке: закалке и искусственному старению. Придать им максимальную пластичность и способность легко деформироваться можно, если их выключить при температуре около 775 градусов.

В нормальном состоянии бронза бериллиевой группы имеет временную прочность 450 МПа. При пластической деформации деталей из бериллиевой бронзы эта характеристика улучшается на 40%. Предел прочности и другие механические характеристики сплавов этой группы можно улучшить в несколько раз, если подвергнуть их искусственному старению, проводимому сразу после закалки. В частности, бронза БрБ2 после такой термообработки имеет разрывное усилие 1400 МПа.

Пластины из бериллиевой бронзы

Бронзу из бериллиевой группы отличает такое важное качество, как жаростойкость. Эксплуатационные свойства таких сплавов не меняются, даже если их нагреть до температуры 340 градусов. А при температуре нагрева 500 градусов бронза из группы бериллия имеет те же свойства, что и изделия из алюминия и сплавы олово-фосфор, эксплуатируемые при температуре 20 градусов.

Технологические особенности позволяют изготавливать высококачественные сложные отливки из бериллиевых сплавов, но обычно их детали изготавливают из заготовок, подвергнутых предварительной пластической деформации (листы и ленты, проволока, ленты и т.д.). Широкое распространение сплавов бериллиевой группы обусловлено еще и тем, что они хорошо поддаются различным видам обработки, и для соединения их частей можно использовать все известные методы (сварка и пайка). Между тем, существуют некоторые ограничения на использование таких операций, которые следует учитывать при их планировании.

Ограничения на методы соединения сплавов на основе бериллия и меди применяются как к пайке, так и к пайке. Пайку бериллиевых бронз необходимо производить сразу после тщательной механической очистки соединяемых элементов. Сплавы на основе серебра используются в качестве припоя при выполнении данной технологической операции, а в защитном флюсе, использование которого необходимо, они обязательно должны содержать фторидные соли. Высокое качество сварки деталей, изготовленных из этих сплавов, обеспечивается технологией, которая предполагает соединение под вакуумом и использование защитного слоя флюса.

Детали из бериллиевой бронзы не соединяются электродуговой сваркой, для этого успешно используются другие технологии: точечная сварка, сшивка, ролик и инертный газ. Это ограничение использования электродуговой сварки связано с тем, что сплавы этой группы имеют широкий диапазон температур кристаллизации. Кроме того, сварка бронз бериллиевой группы не может производиться после термической обработки из-за их особых механических свойств.

Полоски из бериллиевой бронзы

Нефтегазовая отрасль

И здесь задействована бериллиевая бронза. Характеристики этого сплава позволяют использовать его в производстве бурового и нефтедобывающего оборудования. Они делают это:

• Подшипники скольжения масляного насоса.
• Резьбовые соединения колонн бурильных труб.
• Вспомогательные инструменты без искр.
• Трубы.
• Детали насоса.
• Держатели сверл.

Этот материал особенно ценится за высокую эластичность. Если ударить по изготовленным из него деталям, искры не возникнет. Это очень важно для таких опасных производств, особенно при добыче и последующей транспортировке углеводородов. Что такое масло? Ископаемое топливо, легковоспламеняющаяся жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и других химических соединений.

Автопромышленность

Еще одна область, где часто используют бериллиевую бронзу из-за ее свойств. В частности, из него получаются многие электронные детали моторных отсеков. И электронные схемы систем безопасности многих автомобилей также сделаны из этого материала.

Поскольку степень компьютеризации и машинного производства только растет с каждым годом, требуется больше сплавов.

Следует отметить, что на автомобильную промышленность приходится около 12% мирового потребления этого материала. Из него изготавливаются подшипники, втулки, детали узлов, узлы. Неудивительно, потому что его сопротивление намного превосходит сопротивление латуни и сплавов, к которым добавлены кремний, олово, фосфор, хром и алюминий.

Отжиг, закалка и термическая обработка бронзы

Вас интересуют отжиг, закалка и термическая обработка бронзы? Поставщик Avek Global предлагает покупку бронзы отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.

Основные операции термообработки

Гомогенизация, закалка, отжиг и отпуск.

Гомогенизация

Гомогенизация используется для уменьшения сегрегации и коррозии некоторых литых и горячедеформированных бронзовых деталей, в основном тех, которые содержат более высокий процент олова. Распространение и гомогенизация медленнее и труднее в сплавах олова и кремния, поэтому эти сплавы обычно подвергаются длительной гомогенизации перед горячей или холодной обработкой. Бронзы (содержащие более 8% Sn) чрезвычайно сегрегированы. Следовательно, перед обработкой хрупкая сегрегированная фаза олова сначала разрушается, тем самым повышая прочность и пластичность и снижая твердость перед ламинированием. Эти цели достигаются путем гомогенизации при температуре около 760 ° C. Холодная обработка применяется гораздо реже.

Отжиг

Заготовку нагревают до температуры, вызывающей рекристаллизацию, и, если требуется максимальное размягчение, нагревают выше температуры рекристаллизации, чтобы вызвать рост зерен. На процесс отжига влияют многие взаимодействующие переменные. Важны скорость нагрева, конструкция печи, атмосфера в печи и форма заготовки. Для бронзовых сплавов критерием оценки качества рекристаллизационного отжига является размер зерна.

Температура отжига

• легкий отжиг, который проводят при температуре немного выше температуры рекристаллизации;
• мягкий отжиг, температура отжига чуть ниже точки, в которой начинается быстрый рост зерна.

Поставщик Avek Global предлагает покупку бронзы отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.

Отпуск

Снятие напряжений в бронзовых деталях направлено на снижение или устранение остаточных напряжений, тем самым снижая вероятность выхода детали из строя во время работы в случае растрескивания или коррозии. Ряд бронз, особенно алюминиевая и кремниевая бронза, могут разрушаться при критических нагрузках. Снятие напряжений выполняется при температурах ниже нормального диапазона отжига, которые не вызывают рекристаллизации и последующего разупрочнения металла.

Закалка

Высокая прочность большинства марок бронзовых сплавов достигается холодной обработкой. Закалка используется для повышения механической прочности выше уровней, обычно получаемых при холодной пластической деформации. Примеры дисперсионно-твердеющих медных сплавов включают бериллиевую и кремниевую бронзы, а также бронзы с более высоким содержанием фосфора и кремния.

Купить. Поставщик, цена

Вас интересуют отжиг, закалка и термическая обработка бронзы? Поставщик Avek Global предлагает покупку бронзы отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная. Приглашаем к сотрудничеству.

Когда материал уместен?

Иногда незаменима бериллиевая бронза. Использование этого материала высокоэффективно, если необходимо получить:

• Конечный продукт лишен ферромагнитных свойств и способности образовывать искры в случае удара.
• Высокая электропроводность.
• Повышение упругих и прочностных свойств.
• Высокая теплопроводность.
• Сопротивление ржавчине.

Все эти характеристики улучшаются, если сплав окончательно закалить или подвергнуть термообработке другого типа. То же искусственное старение, например.

А самый эффективный метод достижения пластичности сплава — закалка при 775 ° C.