beryllium-kupariseokset tunnetaan ainutlaatuisesta lujuuden, kovuuden ja korroosio vastarintaa. Tämän lejeeringin tärkeä ominaisuus on, että beryllium-kupari voidaan pehmentää tai kovettaa halutulla tavalla kahdella yksinkertaisella lämpökäsittelyprosessilla. Täysin lämpökäsitellyssä valmisteessa beryllium-kuparilejeeringit ovat vaikeimpia ja voimakkaimpia kaikista kuparirikkaisista lejeeringistä (arvoon 1400MPa) siinä määrin kuin se on samanlainen kuin monet korkealaatuiset seokset teräkset.
Etu teräkseen verrattuna
Tietysti sen etu teräkseen nähden on parempi korroosionkestävyys, korkeampi lämpö- ja sähkönjohtavuus ja sen kipinöintiominaisuudet. Se on myös ei-magneettinen ja voidaan muodostaa nauhoista tai langoista pehmeässä tilassa, ja myöhemmin kovettua lämpökäsittelyllä.
Yleensä seokset, jotka sisältävät 1,7 - 1,9 prosenttia berrylliumia ja jotka ovat saostuneet kahden tunnin ajan lämpötila-alueella 315°C - 350°C tarjoaa ominaisuuksia, jotka ovat ihanteellisia useimpiin kaupallisiin tarkoituksiin. Pehmeämpien laatuluokkien tapauksessa voidaan käyttää korkeampia lämpötiloja.
Suuri elastinen raja, alhainen joustomoduli ja väsymiskestävyys arvostetaan erityisissä teknisissä sovelluksissa. Seos on myös taipuisa, hitsattava ja koneistettava. Beryllium kuparia käytetään useimmiten pienten jousien, paineeseen reagoivien kalvojen, joustavien, käyttämiseen palkeet, Bourdon-putket ja mittauslaitteiden komponentit sähköisiin ja barometrisiin sovelluksiin.
Valut ja takomot
Seoksen valu ja taonta käytetään alueilla, jotka vaativat suurta lujuutta yhdistettynä hyvään sähkön- ja lämmönjohtavuuteen. Esimerkkejä ovat vastushitsauslaitteiden elektrodit ja muovit muovaamiseen tarkoitetut muotit. Beryllium-kupari -hakemukset voidaan luokitella neljään ryhmään yksilöllisten ominaisuuksien perusteella, joita kukin vaatii:
- Jousi, kalvot ja paineherkät instrumentit (joustavuus ja lujuus)
- Muotit metallien syvävetoa ja taontaa varten sekä muovien muovaus (korkea lujuus ja kovuus)
- Hitsausvastuselektrodit (lujuus, korroosionkestävyys ja johtavuus)
- Kipinöimättömät työkalut (kipinöimätön, lujuus ja kovuus)
Vaikka suurin osa seoksista sisältää noin 2 prosenttia berylliumia, tämä voi vaihdella 1,5 - 3,0 prosenttiin sovelluksesta riippuen. Paineherkissä käyttötarkoituksissa, jouset mukaan lukien, käytetään yleensä pienempi määrä berylliumia, joka itse on hauras. Vaikka suulakkeet, jotka vaativat suurempaa kovuutta, sisältävät määrän berylliumia tämän spektrin ylemmässä päässä.
Koboltti ja nikkeli ovat myös säännöllisesti mukana sellaisissa seoksissa, erittäin pieninä määrinä, jotta parannetaan lämpökäsittelyn vastetta. Matalat berylliumlejeeringit sisältävät paljon vähemmän berylliumia (alle 1 prosenttia) ja suuremman määrän kobolttia (2 - 3 prosenttia). Näillä seoksilla on alhaisempi lujuus ja kovuus, mutta niiden johtavuus on paljon parempi. Uudempia, patentoituja seoksia on myös kehitetty koostumuksilla, jotka ovat normaalin ja matalan berylliumkupariseoksen välissä.
Beryylikuparin kaupalliset asteet
Kaikki berylliumkuparin kaupalliset laatulajit ovat saostuminen kovettuvat seokset. Toisin sanoen ne voidaan pehmentää sammuttamalla ja kovettaa kuumentamalla maltilliseen lämpötilaan. Sekä normaaleissa että suolavesisissä ympäristöissä berylliumkuparien korroosionkestävyys on hyvin samankaltainen kuin puhtaan kuparin. Vaikka metallisovellukset (esim. Jouset ja paineherkät sovellukset) kilpailevat useimmiten teräksen kanssa, tämä tarjoaa merkittävän suhteellisen edun.
Vaikka rikki ja alkuaineyhdisteet hyökkäävät beryllium-kupariin, se voidaan altistaa turvallisesti useimmille orgaanisille nesteille, mukaan lukien öljytuotteet, puhdistetut öljyt ja teolliset liuottimet. Kuten kupari, myös beryllium-kupariseokset muodostavat niiden pinnalle suojaavan oksidikerroksen, joka kestää hapettumista ja pilaantumista.
Lähteet
Berrylliumkupari. Kuparikehitysyhdistys. CDA-julkaisu nro 54, 1962
URL: www.copperinfo.co.uk
Bauccio, Michael (toim.). ASM Metals -viitekirja, kolmas painos. Materiaalipuisto, Ohio: ASM International. s. 445.