베릴륨 청동: 구성, 특성 및 응용

리뷰에서는 베릴륨 청동으로 더 잘 알려진 구리-베릴륨 합금의 기능과 물리화학적 매개변수에 대해 자세히 설명합니다. 이 독특한 구성의 범위뿐만 아니라 물리적 및 화학적 특성에 대해 이야기합시다.

베릴륨 청동은 0.5~3%의 베릴륨을 함유한 구리-베릴륨 합금이며 경우에 따라 다른 불순물이 첨가될 수 있습니다. 베릴륨 청동 은 다르다:

1. 비자성 특성 및 스파크의 완전한 부재와 결합하여 밀도 및 강도 증가.
2. 절단 및 성형과 같은 모든 유형의 가공이 가능합니다.
3. 이 합금은 정밀 기기 및 총기용 총알뿐만 아니라 악기를 포함한 악기 제조에 널리 사용됩니다.
4. 구리-베릴륨은 또한 항공 우주 기술에 적용되었습니다.

베릴륨 청동은 소위 분산 경화 구성 그룹에 속합니다.. 그들의 구별되는 특성은 가열에 대한 합금 성분의 용해도의 의존성입니다.

고체의 단상영역에서 담금질을 하는 경우, 이러한 계의 평형상태에 비해 주합금성분의 원자가 과도하게 형성된다. 생성된 농축 고용체는 열역학적 불안정성과 붕괴 경향이 특징이며, 온도 수준이 증가하면 이 과정이 활성화됩니다. 압축 효과는 물질 분해의 결과로 얻은 분비물의 분산으로 설명됩니다.

베릴륨 청동의 화학식은 BrB2이며, 그 구성은 현재 GOST에 자세히 설명되어 있습니다.

합금에는 다음 성분이 포함됩니다.

• 구리 97-98%;
• 베릴륨 1.9-2.1%;
• 니켈 0.2-0.5%;
• 0.5% 미만의 첨가제.

가장 일반적으로 사용되는 것은 2% 베릴륨을 포함하는 구리-베릴륨 조성과 베릴륨의 비율이 0.8%를 초과하지 않는 구리-베릴륨-코발트 합금입니다. 첫 번째 합금은 고합금 베릴륨 청동이라고 불렸고 두 번째 합금은 저합금 등급 그룹에 속합니다.

베릴륨동은 다음과 같은 물리적, 화학적 특성을 가지고 있습니다.

1. 증가된 전기 및 열 전도성. 이 매개 변수에서 물질은 구리보다 약간 열등합니다.
2. 증가된 탄성 한계.
3. 기계적 충격 시 스파크 부족.
4. 내식성, 경도 및 인장 강도의 높은 매개변수.

이러한 모든 특성은 베릴륨 청동이 다양한 가공 및 경화 방법을 거치는 모든 순간에 가장 두드러집니다. 예를 들어, 인공 노화로 이러한 물질은 약 770도의 온도에서 수행되는 경화 후 궁극적인 가소성에 도달합니다. 이 상태에서 베릴륨 청동은 매우 가볍습니다.

물질의 일반적인 저항은 450MPa에 해당합니다. 이 매개 변수는 합금의 소성 변형 중에 35-50 %까지 2 배 증가합니다. 그 결과, 경화 공정이 완료된 직후에 진행되는 숙성 후 베릴륨의 기계적 물성이 매우 높아집니다.

산업의 기본이 되는 구리-베릴륨 조성의 매개변수는 나열된 매개변수에 국한되지 않습니다. 베릴륨을 포함하는 구조의 모든 청동 합금은 높은 내열성이 특징입니다. 이 합금으로 만든 제품은 최대 섭씨 340도의 온도에서 기능을 변경하지 않고 기능할 수 있습니다. 그리고 500도까지 가열하면 베릴륨 청동의 기계적 특성과 밀도는 약 +20도의 표준 작동 온도에서 알루미늄뿐만 아니라 주석-인산염 조성과 성능면에서 완전히 동일해집니다.

이 특성으로 인해 최고 품질의 성형 주물 생산에 베릴륨 청동을 사용할 수 있습니다.

베릴륨 합금은 모든 가공(절단, 납땜 및 용접)에 쉽게 적용할 수 있습니다. 위의 조작에는 몇 가지 제한 사항이 있지만. 따라서 모든 베릴륨 합금은 기계적 세척이 완료된 후 즉시 납땜해야 합니다.이 경우 반드시 은납과 플럭스를 사용하십시오. 불소 염이 플럭스 자체에 확실히 존재하는 것이 중요합니다. 최근 몇 년 동안 소위 진공 납땜이 널리 보급되었습니다. 두꺼운 플럭스 코팅 아래에서 수행됩니다. 따라서 제품의 고유한 품질이 보장됩니다.

그러나 전기 아크 용접은 중요한 결정화 열 간격이 있기 때문에 베릴륨 구리로 작업할 때 오늘날 실제로 사용되지 않습니다. 이음매의 용접, 불활성 매체의 스폿 및 롤러 유형은 상당히 완전히 마스터되었습니다. 재료의 특정 기계적 특성으로 인해 청동 열처리 직후에 용접이 수행되지 않는다는 점을 추가할 가치가 있습니다. 이는 가공 기술을 고려할 때 반드시 기억해야 합니다.

다음과 같은 지표에 특별한주의를 기울일 필요가 있습니다. 냉각 속도. 이 지시약은 과포화 고체 조성의 분해를 방지하기 위해 극도로 날카로워야 합니다. 그렇기 때문에 작업 경화 매체를 선택할 때 우선 임계 속도 지표에서 진행해야합니다. 이 데이터는 청동이 경화되는 동안 최대 냉각 속도가 500-250도 범위에 있어야 함을 확인합니다.

이 간격의 느린 공정은 경화제의 조기 방출을 수반하고 추가 경화 능력을 감소시킵니다. 물리적 및 기술적 특성의 최적 조합을 달성할 수 있는 임계 냉각 속도는 베릴륨을 추가한 구리의 경우 30-60g/sec에 해당합니다. 원하는 값을 달성하기 위해 합금은 일반적으로 물에서 담금질됩니다.임계 속도 매개변수를 줄이기 위해 일반적으로 소량의 코발트가 합금에 도입됩니다. 이러한 금속을 최소한으로 첨가하면 과냉각 용액의 안정성이 증가합니다. 마그네슘 불순물도 마찬가지로 청동의 내구성에 영향을 줄 수 있습니다.

시각적으로 베릴륨 청동은 유색 합금처럼 보입니다. 스프링 요소, 와이어, 로드 및 구성 유지가 필요한 기타 요소의 제조에 사용됩니다. 잦은 변형과 일정한 과부하로 인해 이러한 와이어는 전기 전도성이 증가하며 전기 커넥터 제조용 저주파 접점에 사용됩니다.

견고한 비자성 및 비점화 베릴륨 구리 플라이어, 칼 끌, 망치 및 렌치 제조에 널리 사용됩니다. 합금 일부 폭발성 물질 취급에 최적예를 들어 곡물 엘리베이터, 석유 굴착 장치 또는 탄광에서.

합금의 일반적인 사용 극저온 장비용가장 낮은 온도에서 사용됩니다. 예를 들어, 냉장고. 이 영역에서 구리-베릴륨 사용의 관련성은 이 온도 범위에서 강도와 증가된 열전도율로 설명됩니다.

컴포지션 사용 총기 생산을 위해. 이러한 응용 프로그램은 매우 드물지만 강철 총알이 더 저렴하고 동시에 매우 유사한 특성을 갖기 때문입니다.구리-베릴륨으로 만들어진 와이어는 한 번에 여러 형태로 생산됩니다. 곱슬하거나 평평하거나 둥글거나 사각형일 수 있으며 코일이나 타래뿐만 아니라 다양한 직선 레이어가 판매되고 있습니다.

베릴륨에 대한 흥미로운 정보는 다음 비디오에 나와 있습니다.