Metall: Koppar Berylliumlegeringar

Beryllium-kopparlegeringar är kända för sin unika kombination av styrka, hårdhet och korrosionsbeständighet.

En viktig egenskap hos denna legering är att beryllium-koppar kan mjukas eller härdas i vila genom två enkla värmebehandlingsprocesser.

I en helt värmebehandlad beredning är beryllium-kopparlegeringar det svåraste och starkaste av alla kopparrika legeringar (till 1400 MPa), i den mån det liknar många högkvalitativa legeringsstål.

Naturligtvis är dess fördel framför stål ett högre motstånd mot korrosion, högre termisk och elektrisk ledningsförmåga och dess icke-gnistningsegenskaper. Det är också icke-magnetiskt och kan formas från remsor eller trådar i det mjuka tillståndet och senare härdas genom värmebehandling.

Vanligtvis innehåller legeringar som innehåller 1,7 till 1,9 procent beryllium och härdas utfällning i två timmar inom ett temperaturområde av 315 C till 350 ° C tillhandahålla egenskaper som är idealiska för de flesta kommersiella ändamål. För mjukare kvaliteter kan högre temperaturer användas.

En hög elastisk gräns, tillsammans med en låg elasticitetsmodul och utmattningsresistens värderas i specifika tekniska tillämpningar. Legeringen är också rörlig, svetsbar och bearbetningsbar.

Berylliumkoppar används oftast för att producera småfjädrar, tryckmätande membran, flexibla bälgar, Bourdon-rör och komponenter för mätinstrument för elektriska och barometriska tillämpningar.

Gjutningar och smide av legeringen används i områden som kräver hög hållfasthet i kombination med god elektrisk och värmeledningsförmåga. Exempel innefattar elektroder för resistanssvetsningsapparater och formar för formning av plast.

Ansökningar om beryllium-koppar kan klassificeras i fyra grupper baserat på de unika egenskaperna som krävs:

Fjäder, membran och tryckkänsliga instrument (elasticitet och styrka)

Dies för djupdragning och smide av metaller och gjutning plast (hög hållfasthet och hårdhet)

• Motståndsvetselektroder (styrka, motståndskraft mot korrosion och ledningsförmåga)
• Non-sparking tools (non-sparking, strength and hardness)
• Medan de flesta legeringar innehåller ca 2 procent beryllium , detta kan sträcka sig från 1, 5 till så högt som 3 0 procent beroende på applikationen. Tryckkänsliga användningar, inklusive fjädrar, brukar använda en lägre mängd beryllium, som i sig är spröd. Medan dör, som kräver större hårdhet, innehåller en mängd beryllium vid den högre änden av detta spektrum.
• Kobolt och nickel ingår också regelbundet i sådana legeringar, i mycket låga mängder, för att förbättra svaret på värmebehandling.

Låg berylliumlegeringar innehåller mycket mindre beryllium (mindre än 1 procent) och en större mängd kobolt (2 till 3 procent).Medan dessa legeringar har lägre styrka och hårdhet har de en mycket högre konduktivitet. Nyare, proprietära legeringar har också utvecklats med kompositioner som faller mellan vanliga och låga berylliumkopparlegeringar.

Alla kommersiella kvaliteter av berylliumkoppar är

utfällningshärdningslegeringar

. Det vill säga de kan mjukas genom att släcka och härda genom upphettning till en måttlig temperatur. Berylliumcoppers motståndskraft mot korrosion är i både normala och saltvattenmiljöer väldigt lika med ren koppar. Medan applikationer för metallen (t.ex. i fjädrar och tryckkänsliga tillämpningar) oftast konkurrerar med stål, ger detta en betydande komparativ fördel.

Medan beryllium-koppar attackeras av svavel och föreningar av elementet, kan det exponeras säkert för de flesta organiska vätskor, inklusive petroleumprodukter, raffinerade oljor och industriella lösningsmedel.

Som koppar utgör beryllium-kopparlegeringar ett skyddande oxidlager på sin yta som motstår oxidation och försämring.

Källor

Berylliumkoppar. Kopparutvecklingsförening. CDA-publikation nr.

54, 1962

URL: www. copperinfo. co. Storbritannien

Bauccio, Michael (Ed.).
ASM Metals Reference Book, tredje utgåvan
. Materials Park, Ohio: ASM International. s. 445.