Bronzo al berillio: caratteristiche

Il bronzo al berillio è una lega che viene utilizzata attivamente nella produzione di parti per vari scopi e non solo. Il suo uso diffuso è dovuto a proprietà uniche. Quindi, qual è questa lega, quali sono le sue caratteristiche?

Proprietà in bronzo

Prima di passare alla discussione sull'argomento principale, vorrei richiamare l'attenzione sulle caratteristiche e sulla composizione del bronzo. La lega di berillio differisce ancora nelle proprietà. Qual è l'opzione "originale"?

Il bronzo è una lega di rame, che è un metallo di transizione duttile dorato-rosato. Si trova nella forma nativa più spesso di argento, oro e ferro.

Tradizionalmente il bronzo è leghe con l'aggiunta di stagno. Ci sono anche opzioni con silicio, piombo, alluminio e altri elementi. Ci sono solo due eccezioni. Il rame con lo zinco è ottone. Con nichel - argento nickel.

A seconda della presenza di metallo aggiuntivo e impurità, ci sono marchi di bronzo. Il berillio - il più durevole. Ma su questo - in modo più dettagliato.

Composizione chimica

Quindi, il bronzo al berillio è una lega indurita per dispersione. La sua caratteristica è la dipendenza dalla temperatura della solubilità dei componenti in lega. Nel processo di spegnimento nella soluzione solida, viene rilasciata una quantità in eccesso dei loro atomi (portatori delle proprietà della sostanza).

Il risultato è una soluzione solida sovrasatura. È termodinamicamente instabile, tende a decadere e più alta è la temperatura, più forte. E l'effetto indurente determina la dispersione delle secrezioni che si sono formate durante il decadimento.

Tra le leghe del sistema Cu-Be, il bronzo al berillio più comunemente usato è Brb2 (marchio). Contiene circa il 2% della sostanza. Vengono anche utilizzate le leghe di MNB. Contengono anche il nickel e la percentuale di berillio è dello 0,8%. Il terzo tipo di leghe è ICD. In essi, invece del nichel, è presente il cobalto. Il berillio è contenuto nella stessa quantità. La prima lega di cui sopra è chiamata alta lega. Il secondo e il terzo - basso.

Tutti nello stato indurito hanno un'eccellente plasticità e producibilità, elevate proprietà meccaniche nello stato di invecchiamento. Spesso, la loro qualità è migliorata dalla deformazione plastica.

Quando è appropriato il materiale?

A volte senza l'uso di bronzo al berillio è indispensabile. L'uso di questo materiale è molto efficace se si desidera ottenere:

• L'assenza di proprietà ferromagnetiche nel prodotto finale e la capacità di formare scintille all'impatto.
• Alta conducibilità elettrica
• Elevate proprietà elastiche e resistenti.
• Alta conducibilità termica
• Resistenza alla corrosione.

Tutte le caratteristiche elencate diventano ancora migliori se alla fine la lega viene sottoposta a tempra oa trattamento termico di altro tipo. Lo stesso invecchiamento artificiale, per esempio.

E il metodo più efficace utilizzato per ottenere la duttilità di una lega è la tempra, eseguita ad una temperatura di 775 ° C.

Utilizzare nella costruzione di strumenti

È il più comune. Il bronzo al berillio viene utilizzato nella produzione di componenti elettronici e elettrici. Prima di tutto, questi sono contatti a molla, connettori, interruttori.

Inoltre, senza di essa, la produzione di apparecchiature di telecomunicazione in fibra ottica non costa. Questa categoria include:

• Trasmettitori ottici
• Preamplificatori.
• Sincronizzazione dei chip e recupero dei dati.
• I blocchi trasformano il codice seriale in parallelo.
• Cavi.
• Convertitori seriale paralleli.
• Shapers laser.

Anche il bronzo al berillio viene utilizzato per la produzione di connettori femmina per il collegamento di sistemi integrali con circuito stampato.

E poiché con lo sviluppo della tecnologia, le apparecchiature informatiche e mobili diventano più complesse, i componenti elettronici si stanno riducendo. La domanda di leghe di bronzo-berillio è in aumento, perché sono il materiale ideale per la produzione di pezzi piccoli, leggeri e affidabili. In molti smartphone, comunicatori, laptop e tablet moderni sono già utilizzati.

Da tempo sono stati realizzati connettori, interruttori, molle e altre parti del computer. Stimato nel 1999 ogni PC conteneva almeno 2 grammi di berillio in bronzo.

Industria automobilistica

Un'altra area in cui, a causa delle sue proprietà, il bronzo al berillio è spesso applicabile. In particolare, molte parti elettroniche dei compartimenti motore sono realizzate da esso. E ancora da questo materiale fanno circuiti elettronici di sistemi di sicurezza di molte macchine.

Poiché il grado di informatizzazione e la produzione di macchine crescono solo ogni anno, sono necessarie più leghe.

Vale la pena notare che l'industria automobilistica rappresenta circa il 12% del consumo globale di questo materiale. Da esso fanno cuscinetti, boccole, parti di componenti, componenti. Non è sorprendente, perché la sua forza supera notevolmente le prestazioni di ottone e leghe, a cui si aggiungono silicio, stagno, fosforo, cromo e alluminio.

Industria petrolifera e del gas

E qui è coinvolto il bronzo al berillio. Le caratteristiche di questa lega consentono di utilizzarlo nella produzione di attrezzature destinate alla perforazione e alla produzione di petrolio. Da esso:

• Cuscinetti scorrevoli per pompe olio.
• Connessioni filettate delle corde del tubo di perforazione.
• Strumenti ausiliari senza scintilla.
• Pipes.
• Dettagli delle pompe.
• Supporti per punte da trapano.

Questo materiale è particolarmente apprezzato per la sua elevata elasticità. Se colpisci le parti create da esso, la scintilla non si verificherà. Questo è molto importante in tali industrie pericolose, specialmente durante l'estrazione e il successivo trasporto di idrocarburi. E cos'è il petrolio? Combustibile fossile, liquido infiammabile, costituito da una miscela complessa di idrocarburi e altri composti chimici.

aereo

Sicuramente tutti conoscono aeromobili come il Boeing 787 e l'Airbus A380. Nella fabbricazione dei loro edifici è stata utilizzata la lega di berillio.

Il fatto è che questo è il materiale ideale per questo scopo. Ha una durezza, resistenza, resistenza all'usura e capacità di carico molto più elevate di qualsiasi altra lega. Si forma sulla superficie dell'alloggiamento un resistente ma sottile strato di ossido, che ha l'effetto di un lubrificante auto-curante.

Anche fatto di questa manica in lega, sperimentando il contatto ripetuto con la superficie. Deve sempre rimanere liscio, e quindi il materiale necessario è uno che non si consuma. È logico perché viene utilizzata la lega di berillio.

Inoltre, ha eccellenti proprietà termiche: stabilità termica e basso coefficiente di espansione termica. Queste sono le qualità più importanti che vengono prese in considerazione nella struttura aerospaziale in primo luogo. Le leghe devono resistere a temperature estreme.

A proposito, un altro vantaggio del materiale è la sua buona fluidità allo stato fuso. Questa proprietà lo rende conveniente per i getti complessi. I gusci dei tubi di Pitot, ad esempio, includono strutture modellate estremamente sottili. E possono essere lanciati solo da un materiale che scorre bene. E anche le guide delle turbine degli elicotteri sono realizzate con queste leghe.

Saldatura a resistenza

Questo è il processo durante il quale si forma un giunto saldato permanente riscaldando il metallo con una corrente che lo attraversa, con ulteriore deformazione plastica di questa zona sotto l'azione di una forza di compressione. Questo è anche il campo tecnico. Ecco le applicazioni fatte di lega di berillio:

• Elettrodi. Conduttori attuali.
• Portaelettrodi La parte dell'apparecchiatura di elettrofusione in cui è inserito l'elettrodo.

La loro vita di servizio è molto più alta di quella di quei componenti che sono fatti da altre leghe (bronzi cromati, per la precisione). Il campo di applicazione è ampio. Questo è ciò che viene saldato utilizzando componenti in bronzo al berillio: fili, accessori per costruzioni, lamiere di acciaio al carbonio, leghe di nichel-cromo-silicio, binari per i binari ferroviari principali, ecc.

Questo è un materiale davvero resistente. I componenti realizzati possono funzionare con grandi sforzi premendo elettrodi, corrente potente e alta frequenza. Resistono a un numero elevato di saldature, poiché presentano un modulo di elasticità maggiore, resistenza ai carichi alternati e un'elevata temperatura di rammollimento. Ciò significa che non solo gli elettrodi devono essere sostituiti con minore frequenza - la precisione e la forza delle connessioni aumenta più volte.

Fusione di leghe e metalli

Questo è il prossimo campo di applicazione per il bronzo al berillio. Secondo GOST, è consentito utilizzarlo negli stantuffi (pistoni) dell'attrezzatura per pressofusione. Compreso alluminio, in stampi (forme riutilizzabili), nelle pareti degli stampi e negli impianti di colata continua.

Quali sono i vantaggi del materiale discusso qui? L'aumento della durata di servizio, e ancora la mancanza di necessità di applicare un rivestimento costoso su pareti e stampi per colata.

Proprietà uniche

Al giorno d'oggi ci sono molti metalli e leghe differenti. Quindi, in conclusione, vorrei dire perché il materiale di rame con l'aggiunta di berillio è valutato di più nelle aree elencate. Quindi, questa lega:

• Davvero elastico. Letteralmente "balza".
• Molto resistente Per decenni, manterrà la sua durezza originaria e l'aspetto corrispondente.
• Facilmente suscettibile di "miglioramento". La resistenza temporanea è di 450 MPa, ma può essere aumentata del 40% solo sottoponendo la deformazione menzionata in precedenza. Ma in generale, è realistico portarlo a 1400 MPa.
• Non cambia le sue proprietà, anche se è riscaldata a 340 ° C. Se si aumenta la temperatura a 500 ° C, la sua qualità sarà simile a quella peculiare dell'alluminio, del fosforo e delle leghe di stagno.

A proposito, per rendere il materiale di berillio ancora più forte, a volte boro, magnesio, titanio, nichel, cobalto o metalli delle terre rare. In alcuni casi, tali impurità sono valide e giustificate.