Беріллий мырышы – жоғары беріктікке және электр/жылу өткізгіштігіне ие мыс қоспасы. Қауіпті ортада, авиацияда, музыка аспаптарында қолданылады. Өндірісінде сақтық қажет!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қатты, жоғары беріктікке ие мыс қорытпасы
Hard, high strength copper alloy
Бериллий мысы (BeCu), сондай-ақ мыс-бериллий (CuBe), бериллий қоласы және серіппелік мыс деп те аталады, құрамында 0,5–3% бериллий бар мыс қорытпасы. Мыс-бериллий қорытпалары жоғары беріктігі және жылуды да, электр тогын да жақсы өткізетін қасиеттері болғандықтан жиі қолданылады. Ол өз икемділігімен, металл өңдеуде дәнекерлеуге болатындығымен және механикалық өңдеуге қолайлылығымен ерекшеленеді. Оның қауіпті ортада қолданылатын құралдарда, музыкалық аспаптарда, дәл өлшеу құралдарында, оқ-дәрілерде және аэроғарыш саласында көптеген арнайы қолданыс орындары бар. Бериллий мысы және басқа бериллий қорытпалары – өндіріс кезінде зиянды канцерогендер болып табылады және олардан улану қаупі бар.
Beryllium copper (BeCu), also known as copper beryllium (CuBe), beryllium bronze, and spring copper, is a copper alloy with 0.5–3% beryllium. Copper beryllium alloys are often used because of their high strength and good conductivity of both heat and electricity. It is used for its ductility, weldability in metalworking, and machining properties. It has many specialized applications in tools for hazardous environments, musical instruments, precision measurement devices, bullets, and some uses in the field of aerospace. Beryllium copper and other beryllium alloys are harmful carcinogens that present a toxic inhalation hazard during manufacturing.
Қасиеттері
Бериллий мысы – жалғақ, дәнекерлеуге және өңдеуге ыңғайлы қорытпа. Таза мыс сияқты, ол тотықтырмайтын қышқылдарға (мысалы, тұз қышқылы және көмір қышқылы) және пластикалық ыдырау өнімдеріне, абразивтік тозуға және желкеге қарсы тұрады. Оны күшейтілген беріктік, төзімділік және электр өткізгіштігі үшін жылумен өңдеуге болады. Бериллий мысы мыс негізіндегі кез келген қорытпаның ең жоғары беріктігіне (дейін) жетеді. Оның жылу өткізгіштігі 62 Btu/h ft °F (107 W/m K) құрайды, бұл құралдық болаттан 3–5 есе жоғары. Оның қатты балқу температурасы 1590 °F (866 °C) және сұйық балқу температурасы 1800 °F (982 °C) болады. Ол ыстық күйде қалыптануға жоғары қабілетті. C17200 бериллий мысы қорытпасының беріктігі мен қаттылығы болатқа ұқсас; оның ең жоғары жастағы жағдайындағы Роквелл қаттылығы 200 ksi және RC45 аралығында болады. C17200 теңіз суы және ұңғыма ортасы сияқты қиын жағдайларға ұшырағанда тиімді коррозияға қарсы қасиеттерге ие. Ол сульфидтік немесе хлоридтік коррозиялық жарылуға төтеп береді және көмірқышқыл газы мен сутегінің әсерінен сынуға қарсы тұрады. Мыс қорытпалары жалпы алғанда, ұшқын шығармайтын материалдар саналады. C17200 қол және механикалық құралдарда пайдалануға төзімділікке ие. Бұл ұшқын шығармайтын қасиеттер мұнай және газ және ұнтақ өнеркәсібі сияқты жарылғыш ортада ең жақсы қолданылады.
Beryllium copper is a ductile, weldable, and machinable alloy. Like pure copper, it is resistant to non oxidizing acids (such as hydrochloric acid and carbonic acid) and plastic decomposition products, to abrasive wear, and to galling. It can be heat treated for increased strength, durability, and electrical conductivity. Beryllium copper attains the greatest strength (up to ) of any copper based alloy. It has thermal conductivity of 62 Btu/h ft °F (107 W/m K), which is 3–5 times higher than tool steel. It has a solid melting point of 1590 °F (866 °C) and a liquid melting point of 1800 °F (982 °C). It has a high capacity for being hot formed. C17200 beryllium copper alloy has strength and hardness similar to that of steel; Rockwell hardness properties in its peaked age condition are in the range of 200 ksi and RC45. C17200 has effective corrosion resistant properties when exposed to harsh conditions such as seawater, and down hole environments. It will withstand sulphide or chloride stress corrosion cracking and will resist the effects of carbon dioxide and hydrogen embrittlement. Copper alloys in general have always been considered non sparking. C17200 has the strength to withstand use in hand and mechanical tools. These non sparking features are best applied in explosive environments such as in the oil & gas and gunpowder industries.
Уыттылық
Бериллий бар шаң, тұман немесе түтінді тыныс алу созылмалы бериллий ауруын тудыруы мүмкін, ол өкпе мен қан арасындағы оттегі алмасуын шектейді. Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігі (IARC) бериллийді адамға қатерлі ісік тудыратын 1-топтық заттар тізіміне енгізген. Ұлттық токсикологиялық бағдарлама (NTP) да бериллийді канцероген деп санайды. 2,5%-дан кем бериллий (мыс құрамында) бар мыс-бериллий қорытпасы канцероген ретінде қарастырылмайды.
Inhalation of dust, mist, or fumes containing beryllium can cause chronic beryllium disease, which restricts the exchange of oxygen between the lungs and the bloodstream. The International Agency for Research on Cancer (IARC) lists beryllium as a Group 1 human carcinogen. The National Toxicology Program (NTP) also lists beryllium as a carcinogen. Copper beryllium alloy containing less than 2.5% beryllium (in copper) is not designated as a carcinogen.
Қолданылуы
Бериллий мысы – темір емес қорытпа, ол пружиналарда, пружиндік сымдарда, жүктемелі элементтерде және қайталанатын қысым мен деформация кезінде өз пішінін сақтауы тиіс басқа да бөлшектерде қолданылады. Ол жоғары электр өткізгіштігіне ие және батареялар мен электр жалғауыштардың төмен ток тізбектерінде қолданылады. Бериллий мысы ұшқын шығармайды, бірақ физикалық тұрғыдан берік және магниттік емес, 0, 1 және 2 аймақтар үшін ATEX директивасының талаптарына сәйкес келеді. Бериллий мысынан жасалған бұрауыштар, қысқыштар, кілттер, суық соққылар, пышақтар және балғалар жарылыс қаупі бар орталарда қолданылады, мысалы, мұнай платформаларында, көмір шахталарында және астық сақтаушы жайларда. Ұшқынсыз құралдар үшін қолданылатын балама металл – алюминий қола. Бериллий мысынан жасалған құралдар болат құралдарға қарағанда қымбат және аз берік, бірақ қауіпті ортада бериллий мысының қасиеттері кемшіліктерден басым болуы мүмкін. Бериллий мысының алуан түрлі қолданылулары:
Beryllium copper is a non ferrous alloy used in springs, spring wire, load cells, and other parts that must retain their shape under repeated stress and strain. It has high electrical conductivity and is used in low current contacts for batteries and electrical connectors. Beryllium copper is non sparking yet physically tough and nonmagnetic, fulfilling the requirements of ATEX directive for Zones 0, 1, and 2. Beryllium copper screwdrivers, pliers, wrenches, cold chisels, knives, and hammers are available for environments with explosive hazards, such as oil rigs, coal mines, and grain elevators. An alternative metal sometimes used for non sparking tools is aluminium bronze. Compared to steel tools, beryllium copper tools are more expensive and not as strong, but the properties of beryllium copper in hazardous environments may outweigh the disadvantages. Some of BeCu's varied uses include:
Бериллий мысының тұрақты дыбысы мен резонансына байланысты кейбір соққылы аспаптар, әсіресе домбыралар мен үшбұрыштар. Өте төмен температурадағы криогендік жабдықтар, мысалы, сұйыту тоңазытқыштары, олардың механикалық беріктігі мен осы температуралық диапазонға сәйкес жоғары жылу өткізгіштігіне байланысты. Пластмассадан жасалған ыдыстарды (барлық пластикалық сүт қаптарын қоса алғанда) жасауға арналған қалыптар, соққымен қалыптау процесімен. Оқтарды тесуге арналған оқтар, бірақ мұндай қолдану сирек кездеседі, себебі болат қорытпаларынан жасалған оқтар әлдеқайда арзан және ұқсас қасиеттерге ие. Бағытталған бұрғылау саласындағы бұрғылау кезінде өлшеу (MWD) құралдары. Магниттік емес қорытпа қажет, өйткені құралдан алынған өріс күшін анықтау үшін магнитометрлер қолданылады. Магниттік-резонанстық томография (МРТ) аппаратына қызмет көрсету, онда жоғары магниттік өрістер темір құралдарды пайдалануды қауіпті етеді және өрістегі магниттік материалдар кескінді бұза алады. Радиожиіліктерге төзімді (радиожиіліктердің ағып кетуіне қарсы) тығыздағыштар, ЭМҮ сынағында қолданылатын есіктердегі электрондық тығыздағыштар және эхоалуан камералар. 1980 жылдары бериллий мысы гольф таяқшаларын, әсіресе клиндер мен путтерлерді жасауда қолданылды. Кейбір гольфшылар бериллий мысынан жасалған таяқша басын ұнатады, бірақ реттеушілердің алаңдаушылығы мен жоғары құны қазіргі өндірісте бериллий мысынан жасалған таяқшаларды табуды қиындатты. Индиана штатының Элькхарт қаласындағы Kiefer Plating (қызметін тоқтатқан) Чикаго қаласындағы Schilke Music Co. үшін бериллий мысынан жасалған труба қоңырауларын жасады. Бұл жеңіл қоңыраулар кейбір музыканттардың ұнататын дыбысын шығарады. Бериллий мысы сымы түрлі пішінде шығарылады: дөңгелек, төртбұрышты, жалпақ және бейімделген пішінде, орамдарда, катушкаларда және тік бойымен. Бериллий мысынан жасалған клапан отырғыштары мен бағыттағыштары жоғары өнімділікті төрт тактілі қозғалтқыштарда титанмен қапталған клапандармен қолданылады. BeCu клапаннан жылуды ұнтақталған болаттан немесе темірден жасалған отырғыштар мен бағыттағыштарға қарағанда жеті есе жылдам шығарады. Жұмсақ BeCu клапанның тозуын азайтады және оның қызмет ету мерзімін ұзартады.
Certain percussion instruments, especially tambourines and triangles, because of beryllium copper's consistent tone and resonance. Ultra low temperature cryogenic equipment, such as dilution refrigerators, because of its mechanical strength and relatively high thermal conductivity in this temperature range. Molds for manufacturing plastic containers (including virtually every plastic milk jug), with the blow molding process. Armour piercing bullets, though such an application is unusual, as bullets made from steel alloys are much less expensive and have similar properties. Measurement while drilling (MWD) tools in the directional drilling industry. A non magnetic alloy is required, as magnetometers are used for field strength data received from the tool. Servicing magnetic resonance imaging (MRI) machines, where high strength magnetic fields make the use of ferrous tools dangerous, and where magnetic materials in the field can disturb the image. Gaskets used to create an RF tight (resistant to radio frequency leakage) seal, the electronic seal on doors used with EMC testing, and anechoic chambers. In the 1980s, beryllium copper was used in the manufacture of golf clubs, particularly wedges and putters. Though some golfers prefer the feel of beryllium copper club heads, regulatory concerns and high costs have made beryllium copper clubs difficult to find in current production. Kiefer Plating (defunct) of Elkhart, Indiana built beryllium copper trumpet bells for the Schilke Music Co. of Chicago. These lightweight bells produce a sound preferred by some musicians. Beryllium copper wire is produced in many forms: round, square, flat, and shaped, in coils, on spools, and in straight lengths. Beryllium copper valve seats and guides are used in high performance four stroke engines with coated titanium valves. BeCu dissipates heat from the valve as much as seven times faster than powdered steel or iron seats and guides. The softer BeCu reduces valve wear and increases valve life.
Қартайған кезде қатайған қорытпа
Бериллий мысы (C17200 & C17300) – бақыра негізді қорытпалардың ең жоғары беріктігіне ие болатын қартаю арқылы қатайтылатын қорытпа. Ол серіппелерге, күрделі пішіндерге немесе қиын нысандарға форма бергеннен кейін қартаю арқылы қатайтылуы мүмкін. Оның иілгіштігі, коррозияға төзімділігі, тұрақтылығы, электр өткізгіштігі және аз жылжитынуы үшін бағаланады. Температураланған бериллий мысы – C17200 және C17300, олар қартаю арқылы қатайтылып, суық созу арқылы өңделген. Қосымша жылумен өңдеудің қажеті жоқ, мүмкін болса жеңіл кернеуді азайту ғана жеткілікті. Ол өз диаметріне оралуға жеткілікті икемді және серіппелерге және көптеген пішіндерге айналдыруға болады. Температураланған сым бериллий мысының қасиеттері қажет болғанда, бірақ дайын бөлшектерді қартаю арқылы қатайту тиімді болмағанда қолданылады. C17510 және C17500 бериллий мыс қорытпалары қартаюға қабілетті және жақсы электр өткізгіштігін, физикалық қасиеттерін және тозуға төзімділігін қамтамасыз етеді. Олар серіппелерде және сымдарда қолданылады, онда электр өткізгіштігі немесе жоғары температурада қасиеттерін сақтау маңызды.
Beryllium copper (C17200 & C17300) is an age hardening alloy that attains the highest strength of any copper base alloy. It may be age hardened after forming into springs, intricate forms, or complex shapes. It is valued for its elasticity, corrosion resistance, stability, conductivity, and low creep. Tempered beryllium copper is C17200 and C17300, which have been age hardened and cold drawn. No further heat treatment is necessary beyond possible light stress relief. It is sufficiently ductile to wind on its diameter and can be formed into springs and most shapes. The tempered wire is most useful where the properties of beryllium copper are desired, but the age hardening of finished parts is not practical. C17510 and C17500 beryllium copper alloys are age hardenable and provide good electrical conductivity, physical properties, and wear resistance. They are used in springs and wire where electrical conduction or retention of properties at elevated temperatures is important.
Арнайы нұсқалары
Жоғары беріктігі бар бериллий мыс қорытпалары 2,7% бериллий (құйылған) немесе 1,6–2% бериллий және шамамен 0,3% кобальт (деформацияланған) қамтиды. Беріктік қартаю арқылы қамтамасыз етіледі. Бұл қорытпалардың жылу өткізгіштігі болат пен алюминий арасында жатыр. Құймалар көбінесе инъекциялық қалыптармен құйылады. Деформацияланған қорытпалар UNS жүйесінде C17200-ден C17400-ға дейін, ал құйма қорытпалар C82000-ден C82800-ға дейін белгіленеді. Қартаю процесі қыздырылған металды жылдам салқындатуды қажет етеді, нәтижесінде мыста бериллийдің қатты ерітіндісі пайда болады, содан кейін кем дегенде бір сағат бойы 200–460 °C температурада ұсталады, бұл мыс матрицасындағы тұрақсыз бериллид кристалдарының шөгінуіне әкеледі. Тепе-теңдік фазасынан асып кету бериллид кристалдарын азайтады және олардың беріктігін төмендетеді. Құйма қорытпалардағы бериллидтер деформацияланған қорытпалардағыларға ұқсас. Жоғары өткізгіштігі бар бериллий мыс қорытпалары 0,7% дейін бериллий, сондай-ақ никель мен кобальттың шағын мөлшерлерін қамтиды. Бұл қорытпалардың жылу өткізгіштігі алюминийден жоғары және таза мыстан сәл төмен; олар көбінесе электрлік контактілер ретінде қолданылады.
High strength beryllium copper alloys contain as much as 2.7% beryllium (cast), or 1.6 2% beryllium with about 0.3% cobalt (wrought). The strength is achieved by age hardening. The thermal conductivity of these alloys lies between that of steel and aluminum. The cast alloys are frequently formed with injection molds. The wrought alloys are designated by UNS as C17200 to C17400, the cast alloys are C82000 to C82800. The hardening process requires rapid cooling of the annealed metal, resulting in a solid state solution of beryllium in copper, which is then kept at 200 460 °C for at least an hour, producing a precipitation of metastable beryllide crystals in the copper matrix. Over aging beyond the equilibrium phase depletes the beryllide crystals and reduces their strength. The beryllides in cast alloys are similar to those in wrought alloys. High conductivity beryllium copper alloys contain as much as 0.7% beryllium with some nickel and cobalt. The thermal conductivity of these alloys is greater than that of aluminum and slightly less than that of pure copper; they are often used as electrical contacts.