Бериллиевые сплавы: БЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ • Большая российская энциклопедия

БЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ • Большая российская энциклопедия

БЕРИ́ЛЛИЕВЫЕ СПЛА́ВЫ, спла­вы на ос­но­ве бе­рил­лия ($\ce{Be}$). Пром. при­ме­не­ние на­ча­лось в 1950-х гг. Б. с. со­дер­жат 5–80% Be, име­ют ма­лую плот­ность, боль­шой диа­па­зон зна­че­ний мо­ду­ля уп­ру­го­сти, проч­но­сти и пла­стич­но­сти, срав­ни­тель­но не­боль­шую чув­ст­ви­тель­ность к по­верх­но­ст­ным де­фек­там, кор­ро­зи­он­но­стой­ки. Пре­иму­ще­ст­ва Б. с. по срав­не­нию с ме­тал­лич. Ве обес­пе­чи­ва­ют­ся вве­де­ни­ем ле­ги­рую­щих до­ба­вок. Од­на­ко мн. хи­мич. эле­мен­ты ($\ce{Fe,\, Cr,\, Ni}$ и др.), рас­тво­ря­ясь в $\ce{Be}$, силь­но ис­ка­жа­ют его кри­стал­лич. ре­шёт­ку, сни­жа­ют пла­стич­ность спла­ва, уве­ли­чи­ва­ют его склон­ность к хруп­ко­му раз­ру­ше­нию. По­вы­сить пла­стич­ность Be мож­но ле­ги­ро­ва­ни­ем $\ce{Al,\, Mg,\, Si,\, Cu,\, Sn}$ и др., ко­то­рые об­ра­зу­ют с Be ме­ха­нич. сме­си с ми­ним. вза­им­ной рас­тво­ри­мо­стью. Струк­ту­ра спла­ва $\ce{Be–Al}$ (в Ве рас­тво­ря­ет­ся 4–5% $\ce{Al}$) со­сто­ит из сме­си фаз с рез­ко вы­ражен­ной раз­но­род­но­стью: твёр­дой и проч­ной бе­рил­лие­вой фа­зой, пред­став­ляю­щей со­бой твёр­дый рас­твор $\ce{Al}$ в $\ce{Be}$, и пла­стич­ной, с низ­кой проч­но­стью алю­ми­ние­вой фа­зой. Пром. спла­вы сис­те­мы $\ce{Be–Al}$ (24–43% $\ce{Al}$), по­лу­чив­шие назв. «ло­кел­лой», раз­ра­бо­та­ны амер. кон­цер­ном «Лок­хид». Эти спла­вы име­ют вы­со­кий мо­дуль уп­ру­го­сти (жё­ст­кость), по срав­не­нию с $\ce{Be}$ бо­лее пла­с­тич­ны, ме­нее чув­ст­ви­тель­ны к по­верх­но­ст­ным де­фек­там. Для спла­ва с 30% $\ce{Al}$ мо­дуль упру­го­сти со­став­ля­ет 214 ГПа, пре­дел проч­но­сти – 550 МПа, от­но­сит. уд­ли­не­ние – 4,5%. Свой­ст­ва спла­вов сис­те­мы $\ce{Be–Al}$ су­ще­ст­вен­но улуч­ша­ет их ле­ги­рова­ние маг­ни­ем, ко­то­рый, рас­тво­ря­ясь в алю­ми­ние­вой фа­зе, по­вы­ша­ет её проч­ность. Отеч. Б. с. сис­те­мы $\ce{Al–Be–Mg}$ (АБМ), со­дер­жа­щие 10–70% Be и 2–9% $\ce{Mg}$, раз­ра­бо­та­ны в 1955–60 (И. Н. Фрид­лян­дер, Р. Е. Ша­лин, А. В. Но­во­сё­ло­ва и др.). Спла­вы АБМ в за­ви­си­мости от со­дер­жа­ния Be име­ют плот­ность 2000–2400 кг/м³, мо­дуль уп­ру­го­сти 150–300 ГПа, ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­кой удель­ной проч­но­стью и жё­ст­ко­стью, по­вы­шен­ным со­про­тив­ле­ни­ем аку­стич. и удар­ным на­груз­кам, ма­лой чув­ст­ви­тель­но­стью к кон­цен­тра­то­рам на­пря­же­ний. Наи­бо­лее вы­со­кой проч­но­стью об­ла­да­ют спла­вы $\ce{Be–Al}$, ле­ги­ро­ван­ные со­вме­ст­но $\ce{Mg}$ и $\ce{Zn}$ (спла­вы АБМЦ). Вве­де­ние $\ce{Li}$ в Б. с. по­зво­ля­ет умень­шить со­дер­жа­ние $\ce{Be}$, со­хра­няя вы­со­кие ме­ха­нич. и тех­но­ло­гич. свой­ст­ва АБМ и АБМЦ. По­вы­ше­ние проч­но­сти Б. с. мо­жет дос­ти­гать­ся пу­тём дис­пер­си­он­но­го уп­роч­не­ния. Напр., сплав сис­те­мы $\ce{Be–BeO}$ (до 4% $\ce{BeO}$), под­верг­ший­ся та­кой об­ра­бот­ке, вы­дер­жи­ва­ет на­груз­ку в 40 МПа в те­че­ние 1000 ча­сов при 600 °C. Ма­те­риа­лы на ос­но­ве ин­тер­ме­тал­лид­ных со­еди­не­ний $\ce{Be}$ с $\ce{Nb,\, Ta,\, Zr}$ от­ли­ча­ют­ся ещё боль­шей жа­ро­проч­но­стью, они спо­соб­ны ра­бо­тать дли­тель­ное вре­мя при 1100–1550 °С и ко­рот­кое вре­мя при 1700 °С.

Из­де­лия и по­лу­фаб­ри­ка­ты из Б. с. из­го­тав­ли­ва­ют в осн. ме­то­да­ми по­рош­ко­вой ме­тал­лур­гии, ре­же лить­ём. Из­де­лия из вы­со­ко­проч­ных дис­перс­но-уп­роч­нён­ных Б. с. по­лу­ча­ют об­ра­бот­кой дав­ле­ни­ем го­ря­че­прес­со­ван­ных за­го­то­вок при 1010–1175 °С. Б. с. при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве кон­ст­рукц. ма­те­риа­лов в авиа- и ра­ке­то­строе­нии (напр., об­те­ка­те­ли сверх­зву­ко­вых са­мо­лё­тов, тор­моз­ные дис­ки са­мо­лёт­ных шас­си, но­со­вые ко­ну­сы и обо­лоч­ки ра­кет), в точ­ном при­бо­ро­строе­нии (ги­ро­ско­пич. уст­рой­ст­ва, сис­те­мы на­ве­де­ния и управ­ле­ния ра­ке­та­ми) и др.

Из-за вы­со­кой ток­сич­но­сти Be ра­боты с Б. с. долж­ны про­из­во­дить­ся в стро­гом со­от­вет­ст­вии с ус­та­нов­лен­ны­ми для них са­ни­тар­ны­ми нор­ма­ми и пра­ви­ла­ми ги­гие­ны тру­да.

бериллиевые сплавы | это… Что такое бериллиевые сплавы?

ТолкованиеПеревод

бериллиевые сплавы

[beryllium alloys] — сплавы на основе Be или содержащие его > 20 %; основные легирующие добавки: Ag, Sn, Cu, Аl и др. , обеспечивающие повышенную пластичность сплавов. Бериллиевые сплавы имеют малую плотность, высокий модуль упругости, и низкую пластичность. Наиболее известны высокомодульные конструкционные бериллиевые сплавы с 24-43 % Al (локаллои). Из них наиболее часто используется сплав с 38 % Al, отличающийся высокой плотностью и жесткостью. Сплавы системы Al-Be-Mg(АБМ) при одинаковом содержании Be (20 — 30 %) превосходят по прочности в 2,5-3 раза сплавы Al-Ве. Сплавы АБМ, содержат 30-70 % Be, превышают по удельной жесткесткости Аl- и Ti-сплавы и стали в 2 — 3 раза и более. Добавка Мо к сплаву Be — 38 % Al повышает пределы прочности и текучести на 75-105 МПа. Сплавы, близкие по составу к Ве-57 % Аl — 3 % Mg, характеризуются оптимальным сочетанием прочности, модулей упругости и пластичности, легко прокатываются в листы. Наиболее высокие прочностные свойства достигаются в сплавах Be — Al при легировании их совместно Mgи Zn (сплавы АБМЦ). Введение Li позволяет реализацию преимущественно Be — Al сплавов при значительно меньших содержаниях Be, чем в АБМ и АБМЦ. Промышленное применение бериллиевых сплавов началось в 1950-х гг.; используется в атомной энергетике и как конструкционные материалы в авиационной и космической технике. Их существенные недостатки — токсичность и высокая стоимость производства;

Смотри также:

— Сплавы

— Алюминиевые литейные сплавы

— Алюминиевые литейные сплавы в чушках

— Сплав Вуда

— циркониевые сплавы

— цветные сплавы

— тяжелые сплавы

— тугоплавкие сплавы

— титановые сплавы

— типографские сплавы

— термопарные сплавы

— термомагнитные сплавы

— твердые сплавы

— сплавы щелочных металлов

— сплавы щелочноземельных металлов

— сплавы с заданными упругими свойствами

— сплавы с заданным ТКЛР

— сплавы редкоземельных металлов

— сплавы для аккумуляторных батарей

— сверхлегкие сплавы

— рениевые сплавы

— резистивные сплавы

— пружинные сплавы

— протекторные сплавы

— прецизионные сплавы

— подшипниковые сплавы

— подготовительные сплавы

— оловянные сплавы

— ниобиевые сплавы

— никелевые сплавы

— молибденовые сплавы

— медные сплавы

— магнитострикционные сплавы

— магнитно-полутвердые сплавы

— литейные сплавы

— легкоплавкие сплавы

— легкие сплавы

— криогенные сплавы

— коррозионностойкие сплавы

— кобальтовые сплавы

— зубопротезные сплавы

— звукопроводные сплавы

— жаростойкие сплавы

— жаропрочные сплавы

— деформируемые сплавы

— демпфирующие сплавы

— вольфрамовые сплавы

— висмутовые сплавы

— ванадиевые сплавы

— благородные сплавы

— аморфные резистивные сплавы

— аморфные металлические сплавы

— аморфные магнитные сплавы

— аморфные конструкционные сплавы

— аморфные инварные сплавы

— алюминиевые сплавы

— сплавы с эффектом памяти формы (ЭПФ)

— магнитно-твердые сплавы (МТС)

— магнитно-мягкие сплавы (ММС)

— цинковые сплавы

— хромистые сплавы

— спеченные алюминиевые сплавы (САС)

— магниевые сплавы

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг.
Главный редактор Н.П. Лякишев.
2000.

Нужна курсовая?

• beryllium alloys
• amorphous resistance alloys

Полезное

Формы бериллия: сплавы, чистый металл, керамика

Формы бериллия: сплавы, чистый металл, керамика

БериллийBe⁴Меню

Три основные формы производимого бериллия: бериллийсодержащие сплавы, чистый металлический бериллий и бериллиевая керамика, также известная как керамика на основе оксида бериллия.

Бериллийсодержащие сплавы

В сочетании с неблагородными металлами, такими как медь и никель, в небольших количествах
процентов (обычно от 0,3% до примерно 2,0% по весу), бериллий может иметь
заметное влияние на свойства получаемых сплавов. Такой
на сплавы приходится около 65% годового производства бериллия в США.

• Медь Бериллий. Добавление бериллия к меди создает сплав с
  прекрасное сочетание свойств, включая прочность, формуемость и
  эластичность (или «упругость»). Тем не менее, большая часть электропроводности
  медь сохраняется. Медный бериллий высоко ценится в
  аэрокосмическая, автомобильная, энергетическая разведка и телекоммуникации
  Приложения.
• Никель Бериллий. Многие механические и электрические пружины зависят от
  никель-бериллиевые сплавы для работы при повышенных температурах без
  расслабление или деформация. Обладает высокой электропроводностью, поддается формованию.
  и устойчивы к коррозии. Никель-бериллий часто используется в
  средства управления бытовыми духовками, оборудование для обнаружения пожара и пожаротушения в зданиях
  спринклерные системы подавления и в высокотемпературных автомобильных двигателях
  и системы управления выхлопом.

Металлический бериллий

Металлический бериллий прочный, легкий и стабильный по размерам
в широком диапазоне температур. Представляя 20% годовых США
продукции, выполняет в:

• Военное и аэрокосмическое применение. Включая самолеты, спутники,
  Космический корабль НАСА, оптические и навигационные системы управления.
• Медицинские применения. Бериллий прочен, но при этом практически
  прозрачны для рентгеновских лучей. Бериллий изготавливается в оконный материал
  который должен поддерживать вакуумное уплотнение, позволяя сфокусированный пучок рентгеновских лучей
  питание диагностического оборудования высокого разрешения для компьютерной томографии,
  обычная рентгенография и маммография.
• Ядерные и энергетические исследования. Металлический бериллий ценится в ядерной
  исследовательские реакторы и исследования в области физики элементарных частиц, потому что это эффективно
  «умеренные» нейтроны, критическая контрольная функция в ядерном делении или
  современные термоядерные реакторы.

Beryllia Ceramics

На долю бериллия приходится около 15% производства бериллия в США.
Керамика ценится за свою твердость и прочность, а также за
способность эффективно проводить температуры и изолировать электрические
Приложения. В медицине бериллиевая керамика безопасно содержит внутренние
тепло малых медицинских лазеров и эндоскопов. Бериллиевая керамика также
делают идеальные подложки для мощных интегральных схем — тонкий
слой может отводить избыточное тепло, обеспечивая при этом отличные электрические характеристики.
изоляция.

Бериллий — Обзор | Управление по безопасности и гигиене труда

1. Темы по безопасности и гигиене труда
2. Бериллий

Бериллий

Обзор

Особенности

• Руководство по соблюдению требований малого бизнеса для бериллия в промышленности. OSHA (май 2021 г. ).
• Временное руководство по обеспечению соблюдения окончательных стандартов бериллия 2020 года. OSHA (21 апреля 2021 г.).
• Часто задаваемые вопросы: бериллий и стандарты OSHA по бериллию.
• Бериллий: Рабочая информация на БелПТ. OSHA QuickCard® (публикация 4114), (май 2021 г.).
• Информация о медицинском наблюдении за бериллием для рабочих. OSHA QuickCard® (публикация 4115), (май 2021 г.).
• Бериллий: Руководство по медицинскому наблюдению за рабочими, подвергшимися воздействию бериллия. Публикация OSHA 4116 (май 2021 г.).
• ОБНОВЛЕНО Защита рабочих от воздействия бериллия и соединений бериллия: окончательный обзор правил Информационный бюллетень OSHA (публикация 3821), (июнь 2021 г.).

Элемент бериллий представляет собой серый металл, прочнее стали и легче алюминия. Его физические свойства, такие как большое соотношение прочности к весу, высокая температура плавления, отличная термическая стабильность и проводимость, отражательная способность и прозрачность для рентгеновских лучей, делают его незаменимым материалом в аэрокосмической, телекоммуникационной, информационной, оборонной, медицинской и ядерной промышленности. . Бериллий классифицируется Министерством обороны США как стратегический и критический материал. В 2019 году, США произвели 170 метрических тонн бериллия внутри страны и импортировали 45 метрических тонн. Выпуск правительственных запасов — еще один источник бериллия. Бертрандит (<1% бериллия) является основным минералом, добываемым для получения бериллия в США, в то время как берилл (4% бериллия) является основным минералом, добываемым для получения бериллия в остальном мире.

Бериллий используется в промышленности в трех формах: в виде чистого металла, в виде оксида бериллия и чаще всего в виде сплава с медью, алюминием, магнием или никелем. Оксид бериллия (называемый бериллием) известен своей высокой теплоемкостью и является важным компонентом некоторых чувствительных электронных устройств. Бериллиевые сплавы подразделяются на два типа: с высоким содержанием бериллия (до 30% бериллия) и с низким содержанием бериллия (2 — 3% бериллия). Медно-бериллиевый сплав обычно используется для изготовления втулок, подшипников и пружин. Летучая зола (побочный продукт угольных электростанций) и различные абразивно-струйные материалы, такие как шлаки, гранат, кварцевый песок и дробленое стекло, также могут содержать следовые количества бериллия (значительно <0,1% по массе).

Почему бериллий опасен для рабочих?

Рабочие в отраслях, где присутствует бериллий, могут подвергаться воздействию бериллия при вдыхании или контакте с бериллием в воздухе или на поверхностях. Вдыхание бериллия или контакт с ним может вызвать иммунный ответ, в результате которого человек становится сенсибилизированным к бериллию. Лица с сенсибилизацией к бериллию подвержены риску развития изнурительного заболевания легких, называемого хронической бериллиевой болезнью (ХБД), если они вдыхают переносимый по воздуху бериллий после сенсибилизации. У рабочих, подвергшихся воздействию бериллия, могут также развиться другие неблагоприятные последствия для здоровья, такие как острая бериллиевая болезнь и рак легких. Дополнительную информацию см. в разделе «Влияние на здоровье» в преамбуле Окончательного правила бериллия.

Что должны делать работодатели, чтобы защитить своих работников от воздействия бериллия?

Стандарты OSHA по бериллию для промышленности, строительства и верфей требуют от работодателей принятия защитных мер для работников, подвергающихся воздействию бериллия на рабочем месте. Этот сайт предоставляет работодателям и работникам информацию о стандартах бериллия, воздействии бериллия на здоровье, а также об оценке и контроле воздействия. Для получения более подробной информации OSHA опубликовала Руководства по соблюдению требований для малых предприятий (SECG) для общей отрасли и вскоре опубликует SECG для строительной и морской отраслей.

Кто подвергается воздействию бериллия на рабочем месте?

По оценкам OSHA, около 62 000 рабочих потенциально подвергаются воздействию бериллия примерно на 7 300 предприятиях в США, в том числе около 12 000 рабочих в строительстве и на судостроительных заводах. Хотя наибольшее воздействие происходит на рабочем месте, члены семей рабочих, работающих с бериллием, также могут подвергаться потенциальному воздействию через загрязненную рабочую одежду и транспортные средства. Данные о воздействии из Информационной системы по безопасности и гигиене труда (OIS) OSHA показывают, что рабочие, занятые в производстве первичного бериллия и производстве сплавов, а также в переработке, подвергаются наибольшему воздействию бериллия.

Общепромышленные профессии с потенциальным воздействием бериллия включают:

• Рабочие первичного производства бериллия
• Рабочие, обрабатывающие бериллиевый металл/сплавы/композиты
  • Литейщики
  • Тендеры для печи
  • Операторы машин
  • Машинисты
  • Металлоизготовители
  • Сварщики
  • Зубные техники
• Вторичная плавка и рафинирование (переработка электронных и компьютерных деталей, металлов)
• Абразивоструйные аппараты

Работы в строительстве и на верфях, связанные с потенциальным воздействием бериллия, включают:

• Абразивоструйные аппараты и кастрюли
• Рабочие
• Сварщики

Некоторые типы абразивных материалов, используемых в абразивоструйных операциях, могут содержать следовые количества бериллия (<0,1% по весу), как и обрабатываемые поверхности. Из-за высокой запыленности, присущей абразивоструйным работам, рабочие, участвующие в этих работах, в некоторых случаях могут подвергаться воздействию бериллия выше уровня его действия.

Где используется бериллий?

Конечные продукты ¹ , содержащие бериллий и соединения бериллия, используются во многих отраслях промышленности, включая:

• Аэрокосмическая промышленность (системы торможения самолетов, двигатели, спутники, космический телескоп)
• Автомобильная промышленность (антиблокировочная система тормозов, зажигание)
• Керамическое производство (крышки ракет, полупроводниковые чипы)
• Оборона (компоненты ядерного оружия, части ракет, системы наведения, оптические системы)
• Стоматологические лаборатории (сплавы для коронок, мостов и зубных пластин)
• Электроника (рентгеновские аппараты, компьютерные детали, телекоммуникационные детали, автомобильные детали)
• Энергия (микроволновые приборы, реле)
• Медицина (лазерные приборы, электромедицинские приборы, рентгеновские окна)
• Атомная энергетика (тепловые экраны, реакторы)
• Спортивные товары (клюшки для гольфа, велосипеды)
• Телекоммуникации (оптические системы, беспроводные базовые станции)

Воздействие на здоровье

Воздействие бериллия при вдыхании переносимого по воздуху бериллия или при попадании на кожу пыли, дыма, тумана или растворов, содержащих бериллий, может иметь последствия для здоровья.

Подробнее »

Оценка воздействия и контроль

Эти ресурсы предоставляют информацию о пределах воздействия и аналитических методах, используемых для оценки воздействия бериллия на рабочих.

Подробнее »

Стандарты OSHA и обеспечение соблюдения

Бериллий рассматривается в стандартах OSHA для общей промышленности, морского судоходства и строительства.

Подробнее »

Общие ресурсы

В этом разделе представлены полезные ресурсы и методические материалы по бериллию как для работодателей, так и для сотрудников.

Подробнее »

Основные моменты

• Руководство по соблюдению требований малого бизнеса для бериллия в промышленности общего назначения. OSHA (май 2021 г.).
• Временное руководство по обеспечению соблюдения окончательных стандартов бериллия 2020 года. OSHA (21 апреля 2021 г.).
• Часто задаваемые вопросы: бериллий и стандарты OSHA по бериллию.