WikiDer > Бериллиевая медь

Beryllium copper
Разводной ключ с надписью BeCu на стороне, чтобы показать, что он сделан из бериллиевой меди.

Бериллиевая медь (BeCu), также известен как медь бериллий (CuBe), бериллиевая бронза и пружинная медь, это медь сплав с 0,5–3% бериллий а иногда и другие элементы. Бериллиевая медь сочетает в себе высокую прочность с немагнитными и искрящими свойствами. Имеет отличный металлообработка, формовочные и механические свойства. Он имеет множество специализированных применений в инструментах для опасных сред, музыкальных инструментах, точных измерительных устройствах, пулях и в аэрокосмической отрасли. Бериллиевые сплавы представляют опасность при вдыхании во время производства.

Свойства

Бериллиевая медь - пластичный, свариваемый и обрабатываемый сплав. Как и чистая медь, он устойчив к неокисляющие кислоты как соляная кислота и угольная кислота, к продуктам разложения пластмасс, абразивный носить, и чтобы раздражающий. Может быть термически обработанный для повышения прочности, долговечности и электрическая проводимость. Бериллиевая медь обладает наибольшей прочностью (до 1400 МПа (200000 фунтов на кв. Дюйм)) из всех сплавов на основе меди.[1] Она имеет хорошую теплопроводность (62 Btu / ft-deg.F-H) в 3-5 раз больше, чем инструментальная сталь. Он имеет точку плавления твердого вещества 1590 градусов по Фаренгейту и точку плавления жидкости 1800 градусов по Фаренгейту. Обладает отличной способностью к горячей штамповке. C17200 Медь имеет прочность и твердость, схожие с прочностью и твердостью стали, а твердость по Роквеллу в условиях пикового возраста находится в диапазоне 200 тыс. Фунтов на квадратный дюйм и RC45. C17200 обладает отличными коррозионно-стойкими свойствами при воздействии суровых условий, таких как морская вода и под водой. дырочные среды. Он будет противостоять сульфидному или хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением, а также к воздействию двуокиси углерода и водородной хрупкости. Медные сплавы в целом всегда считались искробезопасными. C17200 способен выдерживать использование ручных и механических инструментов. Эти искробезопасные свойства лучше всего применять во взрывоопасных средах, например, в нефтегазовой и пороховой промышленности.[2]

Токсичность

В твердой форме и в виде готовых изделий бериллиевая медь не представляет известной опасности для здоровья.[нужна цитата] Однако вдыхание пыли, тумана или дыма, содержащего бериллий, может вызвать серьезное заболевание легких. хроническая бериллиевая болезнь. Это заболевание поражает в первую очередь легкие, ограничивая обмен кислорода между легкими и кровотоком. В Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует бериллий как канцероген для человека группы 1. В Национальная токсикологическая программа (NTP) также называет бериллий канцерогеном.

Использует

Пример искробезопасного инструмента из бериллиевой меди

Бериллиевая медь - это цветной сплав, используемый в пружины, пружинная проволока, тензодатчики, и другие детали, которые должны сохранять свою форму при повторяющихся нагрузках и деформациях. Он обладает высокой электропроводностью и используется в слаботочных контактах для аккумуляторов и электрических разъемов.

Бериллиевая медь не-искрение но физически тяжело и немагнитный, выполняя требования Директива ATEX для зон 0, 1 и 2. Бериллиевая медь отвертки, плоскогубцы, гаечные ключи, холодные долота, ножи, и молотки доступны для сред с взрывной опасности, такие как Нефтяные вышки, угольные шахты и элеваторы. Альтернативный металл, который иногда используется для искробезопасных инструментов, - это алюминиевая бронза. В сравнении с сталь Инструменты, инструменты из бериллиевой меди более дорогие и не такие прочные, но свойства бериллиевой меди в опасных средах могут перевешивать недостатки. Некоторые другие применения включают:

  • Некоторые ударные инструменты из-за стабильного тона и резонанса, особенно бубны и треугольники.
  • Сверхнизкая температура криогенный оборудование, такое как холодильники разбавления, из-за его механической прочности и относительно высокой теплопроводности в этом диапазоне температур.
  • Формы для изготовления пластиковых контейнеров (включая практически все пластиковые кувшины для молока) методом выдувного формования.[нужна цитата]
  • Бронебойный пули,[3] хотя такое использование необычно, потому что пули из стальных сплавов намного дешевле и имеют аналогичные свойства.
  • Инструменты для измерения во время бурения (MWD) в направленное бурение промышленность. Требуется немагнитный сплав, так как магнитометры используются для данных о напряженности поля, полученных от инструмента. Также благодаря высокой прочности в сочетании с противозадирными свойствами.
  • Обслуживание аппаратов магнитно-резонансной томографии (МРТ), где сильные магнитные поля делают опасным использование металлических инструментов и где магнитные материалы в полевых условиях могут искажать изображение.
  • Прокладки, используемые для создания RF-плотного (устойчивого к утечке радиочастот) электронного уплотнения на дверях, используемых с ЭМС тестирование и безэховые камеры.
  • Некоторое время бериллиевая медь использовалась в производстве гольф-клубы, особенно клинья и клюшки. Хотя некоторые игроки в гольф предпочитают ощущение голов клюшек BeCu, из-за проблем с регулированием и высокой стоимости клюшки BeCu трудно найти в текущем производстве.[нужна цитата]
  • Kiefer Plating (несуществующий) из Элкхарт, Индиана построенный бериллиево-медный колокольчики для компании Schilke Music Co. из Чикаго. Эти легкие колокольчики издают звук, который предпочитают некоторые музыканты.[нужна цитата]

Бериллиевая медная проволока[4] выпускается во многих формах: круглой, квадратной, плоской и фасонной, в бухтах, на катушках и прямых отрезках.

Седла и направляющие клапанов из бериллиево-меди используются в высокопроизводительных четырехтактных двигателях с титановыми клапанами с покрытием. BeCu отводит тепло от клапана в семь раз быстрее, чем седла и направляющие из порошковой стали или железа. Более мягкий BeCu снижает износ клапана и увеличивает срок его службы.[нужна цитата]

Сплавы

Бериллиевая медь (C17200 и C17300) является старение сплав, обладающий наивысшей прочностью из всех сплавов на основе меди. Он может затвердеть после старения после придания ему пружин, сложных форм или сложных форм. Его ценят за пружинные свойства, коррозионную стойкость, стабильность, проводимость и низкую ползучесть.

Закаленная бериллиевая медь - это C17200 и C17300, прошедшая старение и холодную вытяжку. Никакой дополнительной термообработки не требуется, кроме возможного снятия легкого напряжения. Он достаточно пластичен, чтобы наматываться на собственный диаметр, и его можно формовать в виде пружин и любой формы. Закаленная проволока наиболее полезна там, где требуются свойства бериллиевой меди, но старение готовых деталей нецелесообразно.

Бериллиево-медные сплавы C17510 и C17500 упрочняются при старении и обладают хорошей электропроводностью, физическими свойствами и износостойкостью. Они используются в пружинах и проволоке, где важна электрическая проводимость или сохранение свойств при повышенных температурах.

Бериллиевая медь высокой прочности сплавы содержат до 2,7% бериллия (литье) или 1,6-2% бериллия с примерно 0,3% кобальт (кованый). Прочность достигается за счет возрастного упрочнения. Теплопроводность этих сплавов находится между сталью и алюминием. Литые сплавы часто формуются с помощью литьевых форм. Деформируемые сплавы обозначены UNS как от C17200 до C17400, литые сплавы от C82000 до C82800. Процесс закалки требует быстрого охлаждения отожженного металла, в результате чего образуется твердый раствор бериллия в меди, который затем выдерживают при 200-460 ° C в течение не менее часа, вызывая осаждение метастабильных бериллид кристаллы в медной матрице. Выход за пределы равновесной фазы истощает кристаллы бериллида и снижает прочность. Бериллиды в литых сплавах аналогичны таковым в деформируемых сплавах.

Бериллиевая медь с высокой проводимостью Сплавы содержат до 0,7% бериллия с небольшим количеством никеля и кобальта. Теплопроводность этих сплавов больше, чем у алюминия, и немного меньше, чем у чистой меди, и они часто используются в качестве электрических контактов.[5]

использованная литература

  1. ^ 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)
  2. ^ "C17200 Берриллиевая медь". Aviva Metals.
  3. ^ «Федеральный закон и боеприпасы». Nucnews.net. Архивировано из оригинал на 2009-11-14. Получено 2009-11-02.
  4. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала от 27.06.2009. Получено 2009-05-08.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  5. ^ «Особенность - EDMing Beryllium Copper: Введение». Mmsonline.com. В архиве из оригинала 2011-06-14. Получено 2010-10-17.

внешние ссылки