Đồng berili: thành phần, tính chất và ứng dụng

Trong bài đánh giá của chúng tôi, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hơn về các tính năng và thông số hóa lý của hợp kim đồng-berili, hay còn được gọi là đồng berili. Hãy nói về các đặc điểm vật lý và hóa học, cũng như lĩnh vực ứng dụng của thành phần độc đáo này.

Đồng berili là hợp kim đồng-berili có chứa từ 0,5 đến 3% berili, trong một số trường hợp có thể thêm các tạp chất khác. Đồng berili khác:

1. Tăng mật độ và sức mạnh, kết hợp với các đặc tính phi từ tính và hoàn toàn không có tia lửa điện.
2. Nó có khả năng trải qua bất kỳ loại xử lý nào - cắt và tạo hình.
3. Hợp kim này được sử dụng rộng rãi để sản xuất các dụng cụ, bao gồm cả nhạc cụ, cũng như các dụng cụ và đạn có độ chính xác cao cho súng cầm tay.
4. Đồng berili cũng đã được tìm thấy ứng dụng của nó trong công nghệ hàng không vũ trụ.

Đồng berili thuộc nhóm các chế phẩm được gọi là chế phẩm làm cứng phân tán... Đặc điểm khác biệt của chúng là sự phụ thuộc vào mức độ hòa tan của các thành phần hợp kim khi đun nóng.

Khi quá trình dập tắt được thực hiện từ phần một pha trong chất rắn, một số lượng quá lớn các nguyên tử của thành phần hợp kim chính được hình thành so với trạng thái cân bằng của hệ như vậy. Dung dịch rắn cô đặc thu được có đặc điểm là không ổn định nhiệt động lực học và có xu hướng phân hủy; khi mức nhiệt độ tăng lên, quá trình này được kích hoạt. Hiệu quả của sự nén chặt được giải thích bởi sự phân tán của các kết tủa thu được do sự phân hủy các chất.

Công thức hóa học của đồng beri là BrB2, thành phần của nó được trình bày chi tiết trong GOST hiện tại.

Hợp kim bao gồm các thành phần sau:

• đồng 97-98%;
• beri 1,9-2,1%;
• niken 0,2-0,5%;
• ít hơn 0,5% phụ gia.

Các chế phẩm đồng-berili được sử dụng phổ biến nhất có chứa 2% berili, cũng như hợp kim đồng-berili-coban, trong đó tỷ lệ berili không vượt quá 0,8%. Hợp kim đầu tiên được gọi là đồng berili hợp kim cao, hợp kim thứ hai thuộc nhóm các cấp hợp kim thấp.

Đồng berili có các đặc điểm hóa lý sau.

1. Đánh giá quá cao độ dẫn điện và nhiệt. Theo các thông số này, chất chỉ kém đồng một chút.
2. Tăng giới hạn đàn hồi.
3. Thiếu tia lửa trong quá trình sốc cơ học.
4. Các thông số cao về khả năng chống ăn mòn, độ cứng và khả năng chống tạm thời.

Tất cả những đặc điểm này được thể hiện một cách tối đa trong mọi thời điểm khi đồng berili được trải qua nhiều phương pháp xử lý và dập tắt khác nhau. Ví dụ, với quá trình lão hóa nhân tạo, những chất như vậy đạt đến độ dẻo cuối cùng sau khi tôi nguội, được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 770 độ - ở trạng thái này, đồng beri rất nhẹ.

Điện trở đặc trưng của chất tương ứng với 450 MPa. Thông số này tăng gấp đôi trong quá trình biến dạng dẻo của hợp kim từ 35-50%. Kết quả là, sau khi lão hóa, được thực hiện ngay sau khi hoàn thành quá trình làm cứng, các đặc tính cơ học của berili trở nên cực kỳ cao.

Các thông số của thành phần đồng-berili, là cơ bản cho ngành công nghiệp, không bị giới hạn trong những thông số được liệt kê. Tất cả các hợp kim đồng, cấu trúc bao gồm berili, được đặc trưng bởi khả năng chịu nhiệt cao - các sản phẩm làm từ chúng có thể hoạt động mà không thay đổi khả năng của chúng ở nhiệt độ lên đến 340 độ C. Và khi được nung nóng đến 500 độ, các tính chất cơ học và mật độ của bất kỳ đồng berili nào cũng trở nên hoàn toàn giống với nhôm, cũng như các chế phẩm thiếc-photphorit ở nhiệt độ hoạt động tiêu chuẩn khoảng +20 độ.

Đặc tính này cho phép sử dụng đồng berili để sản xuất các vật đúc định hình có chất lượng cao nhất.

Hợp kim berili có thể dễ dàng phù hợp với bất kỳ quá trình gia công cơ khí nào (cắt, hàn và hàn). Mặc dù có một số hạn chế trong việc thực hiện các thao tác được liệt kê. Vì vậy, bất kỳ hợp kim berili nào cũng phải được hàn ngay sau khi hoàn thành việc tước cơ học. Trong trường hợp này, hãy đảm bảo sử dụng bạc hàn, cũng như chất trợ dung. Điều quan trọng là muối florua luôn có trong bản thân chất trợ dung. Trong những năm gần đây, cái gọi là hàn chân không đã trở nên phổ biến - nó được thực hiện dưới một lớp chất trợ dung dày. Do đó, chất lượng duy nhất của sản phẩm được đảm bảo.

Nhưng ngày nay, hàn hồ quang điện thực tế không được sử dụng khi làm việc với đồng berili, vì nó có khoảng nhiệt kết tinh đáng kể. Hàn của đường nối, cũng như các loại vết và con lăn trong môi trường trơ ​​đã được làm chủ hoàn toàn. Cần phải nói thêm rằng các đặc tính cơ học cụ thể của vật liệu không cho phép thực hiện công việc hàn ngay sau khi xử lý nhiệt đồng - điều này chắc chắn cần được lưu ý khi nghĩ đến công nghệ chế biến chúng.

Chỉ số sau đáng được quan tâm đặc biệt: tỷ lệ làm mát. Chỉ số này phải cực kỳ sắc nét để ngăn chặn sự phân hủy của thành phần rắn siêu bão hòa. Đó là lý do tại sao, khi lựa chọn phương tiện dập tắt đang hoạt động, trước hết, người ta nên tiến hành từ các chỉ số tốc độ quan trọng.Những dữ liệu này xác nhận rằng trong quá trình dập tắt đồ đồng, tốc độ làm mát tối đa phải nằm trong khoảng 500-250 độ.

Các quá trình chậm trong khoảng thời gian này dẫn đến việc giải phóng chất làm cứng sớm và làm giảm khả năng đông cứng hơn nữa. Tốc độ làm nguội tới hạn, cho phép đạt được sự kết hợp tối ưu giữa các đặc tính vật lý và kỹ thuật, tương ứng với 30-60 g / s đối với đồng có thêm berili. Để đạt được giá trị mong muốn, hợp kim thường được dập tắt trong nước. Để giảm các thông số vận tốc tới hạn, người ta thường thêm một ít coban vào hợp kim. Việc bổ sung tối thiểu một kim loại như vậy làm tăng tính ổn định của dung dịch siêu lạnh. Tương tự như vậy, tạp chất magiê có thể ảnh hưởng đến độ bền của đồ đồng.

Nhìn bề ngoài, đồng berili trông giống như một hợp kim màu, cùng với nhau được sử dụng trong sản xuất các phần tử lò xo, dây, thanh và một số phần tử khác được yêu cầu để duy trì cấu hình. Với sự biến dạng thường xuyên và quá tải liên tục, dây dẫn như vậy có tính dẫn điện tăng lên, nó được sử dụng trong các tiếp điểm tần số thấp để sản xuất đầu nối điện.

Đồng berili không từ tính nhưng không phát tia lửa mạnh được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất kìm, đục dao, búa và cờ lê. Hợp kim tối ưu để xử lý một số chất nổ, ví dụ, trong thang máy chở ngũ cốc, giàn khoan dầu hoặc trong các mỏ than.

Sử dụng phổ biến của hợp kim cho thiết bị đông lạnhđược sử dụng ở nhiệt độ thấp nhất. Ví dụ, xe tải đông lạnh. Sự phù hợp của việc sử dụng đồng-berili trong lĩnh vực này được giải thích bởi độ bền và độ dẫn nhiệt tăng lên trong phạm vi nhiệt độ này.

Sử dụng thành phần để sản xuất đạn. Mặc dù một ứng dụng như vậy là khá bất thường, vì một viên đạn thép rẻ hơn và đồng thời có các đặc điểm khá giống nhau. Dây đồng-berili có sẵn ở nhiều dạng cùng một lúc. Nó có thể là xoăn hoặc phẳng, tròn hoặc vuông; nhiều lớp thẳng khác nhau, cũng như cuộn hoặc cuộn dây đang được bán.

Thông tin thú vị về berili được trình bày trong video sau đây.