Бериллиевые сплавы: Бериллиевые сплавы | ВИАМ

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.

Игры ⚽ Нужен реферат?

• 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.

Мощь бериллиево-алюминиевых сплавов

Бериллиево-алюминиевые сплавы продолжают расширять горизонты проектирования и проектирования в критически важных областях применения, начиная от аэрокосмической и оборонной промышленности и заканчивая коммерческими приложениями. Что делает этот сплав таким уникальным и мощным?

Лучший друг НАСА

Бериллий-алюминий необычайно прочный, но при этом легкий. Это делает его идеальным для приложений, где очень ценится снижение веса (например, спутниковые и другие космические платформы). Спутниковые датчики, оптические системы, ракетные сопла и многое другое выигрывают от этого сплава, который прочнее стали. Он также рентгенопрозрачен, немагнитен и не искробезопасен.

Что делает алюминий-бериллий особенным?

Бериллий-алюминий сохраняет свою форму при экстремальных температурах, атмосферном давлении и воздействиях внешней среды. Он также является самодемпфирующим, что означает, что он минимизирует вибрации. Вот почему в корпусах прецизионной оптики в самолетах используется бериллий-алюминий, поскольку он значительно увеличивает оптическое разрешение и дальность действия.

Сплавы бериллия также дают более четкие изображения с космических телескопов. Кроме того, он обеспечивает легкую, но прочную защиту вездеходов во время посадки.

Обычное применение бериллий-алюминия

Компания IBC Advanced Alloys усовершенствовала процесс изготовления деталей из бериллия-алюминия с использованием литья по выплавляемым моделям, который включает заливку расплавленного сплава в форму, имеющую форму, близкую к чистой, и последующую мгновенную заморозку детали. Этот процесс позволяет изготавливать эти детали намного экономичнее, чем комплектующие технологии. Это позволяет сократить время выполнения заказа и легко масштабировать для крупносерийного производства. Позволяет изготавливать детали сложной геометрической формы. Это сокращает постпродакшн. Кроме того, это сводит к минимуму количество отходов, что является серьезной проблемой при традиционном производстве с числовым программным управлением (ЧПУ).

Любая отрасль, которая нуждается в высококачественных механически обработанных деталях, может извлечь выгоду из бериллиево-алюминиевого сплава:

• Автомобильная промышленность
• Сельское хозяйство
• Потребительские товары
• Пищевая промышленность
• Разведка нефти и газа
• Медицинский
• Горнодобывающая промышленность
• Робототехника

Приложения Интернета вещей

Бериллий-алюминий — важный компонент, используемый в производстве компьютерных микросхем, которые все чаще используются в точной электронике и устройствах связи. По мере того, как «Интернет вещей» продолжает расти за счет телефонов с чипами, ноутбуков, планшетов, термостатов, домашних систем безопасности, носимых устройств, бытовой техники и многого другого, спрос на компьютерные чипы резко растет.

Поскольку детали из сплава бериллия и алюминия имеют высокий модуль упругости (жесткость) и низкий коэффициент теплового расширения (КТР). Это означает, среди прочего, что детали из бериллия-алюминия устойчивы к вибрации и высоким нагрузкам, а также не меняют размер, форму или посадку при резких перепадах температуры. Это делает их ключевыми в производстве высокоточных компьютерных микросхем.

Оборонные применения

Еще одним важным сектором для бериллий-алюминия является военная промышленность и авиационная электроника. Истребители, вертолеты, корабли, ракеты и многое другое полагаются на детали, способные выдерживать высокие ускорения и центробежные силы.

Сплавы бериллия и алюминия добавляют легкости и прочности во многие аэрокосмические приложения. Они также обладают высокой устойчивостью к коррозии и окислению, выдерживая быстрые изменения окружающей среды без потери структурной целостности.

Военным требуются приложения, способные выдержать испытание временем и чрезвычайно сложные условия эксплуатации.