El cobre berilio, también conocido como cobre berilio, CuBe o bronce berilio, es una aleación de metal de cobre y 0,5 a 3 % de berilio, y en ocasiones con otros elementos de aleación, y tiene importantes cualidades de rendimiento operativo y metalúrgico.

Propiedades

El cobre berilio es una aleación dúctil, soldable y maquinable.Es resistente a los ácidos no oxidantes (por ejemplo, ácido clorhídrico o ácido carbónico), a los productos de descomposición plástica, al desgaste abrasivo ya la excoriación.Además, se puede tratar térmicamente para mejorar su resistencia, durabilidad y conductividad eléctrica.

Como el berilio es tóxico, existen algunos problemas de seguridad en el manejo de sus aleaciones.En forma sólida y como piezas acabadas, el cobre berilio no presenta ningún riesgo particular para la salud.Sin embargo, respirar su polvo, tal como se forma al maquinar o soldar, puede causar daño pulmonar grave.[1] Los compuestos de berilio son carcinógenos humanos conocidos cuando se inhalan.[2] Como resultado, el cobre de berilio a veces se reemplaza por aleaciones de cobre más seguras, como el bronce Cu-Ni-Sn. [3]

Usos

El cobre berilio se usa en resortes y otras partes que deben conservar su forma durante los períodos en los que están sujetos a esfuerzos repetidos.Por su conductividad eléctrica, se utiliza en contactos de baja corriente para baterías y conectores eléctricos.Y debido a que el cobre de berilio no genera chispas pero es físicamente resistente y no magnético, se usa para fabricar herramientas que se pueden usar en entornos explosivos o para propósitos de EOD.Hay varios tipos de herramientas disponibles, por ejemplo, destornilladores, alicates, llaves inglesas, cinceles fríos y martillos [4].Otro metal que a veces se usa para herramientas que no producen chispas es el bronce al aluminio.En comparación con las herramientas de acero, las herramientas de cobre de berilio son más caras, no tan fuertes y se desgastan más rápidamente.Sin embargo, las ventajas de usar cobre de berilio en entornos peligrosos superan estas desventajas.

El cobre berilio también se usa con frecuencia en la fabricación de instrumentos de percusión de calidad profesional, especialmente panderetas y triángulos, donde es apreciado por su tono claro y fuerte resonancia.A diferencia de la mayoría de los otros materiales, un instrumento compuesto de cobre berilio mantendrá un tono y un timbre consistentes mientras el material resuene.La “sensación” de tales instrumentos es rica y melodiosa hasta el punto de que parecen fuera de lugar cuando se usan en piezas de música clásica más oscuras y rítmicas.

El cobre de berilio también ha encontrado uso en equipos criogénicos de temperatura ultrabaja, como los refrigeradores de dilución, debido a su combinación de resistencia mecánica y conductividad térmica relativamente alta en este rango de temperatura.

El cobre de berilio también se ha utilizado para balas perforantes, [5] aunque cualquier uso de este tipo es inusual porque las balas hechas de aleaciones de acero son mucho menos costosas, pero tienen propiedades similares.

El cobre berilio también se utiliza para herramientas de medición durante la perforación en la industria de perforación direccional (perforación inclinada).Algunas empresas que fabrican estas herramientas son GE (herramienta de pulso positivo de tensor QDT) y Sondex (herramienta de pulso negativo Geolink).Se requiere una aleación no magnética ya que se utilizan magnetómetros para los cálculos recibidos de la herramienta.

Aleaciones

Las aleaciones de cobre y berilio de alta resistencia contienen hasta un 2,7 % de berilio (fundido) o un 1,6-2 % de berilio con aproximadamente un 0,3 % de cobalto (forjado).La alta resistencia mecánica se logra mediante endurecimiento por precipitación o endurecimiento por envejecimiento.La conductividad térmica de estas aleaciones se encuentra entre los aceros y el aluminio.Las aleaciones fundidas se utilizan frecuentemente como material para moldes de inyección.Las aleaciones forjadas están designadas por UNS como C172000 a C17400, las aleaciones fundidas son C82000 a C82800.El proceso de endurecimiento requiere un enfriamiento rápido del metal recocido, lo que da como resultado una solución de estado sólido de berilio en cobre, que luego se mantiene a 200-460 °C durante al menos una hora, lo que facilita la precipitación de cristales de berilio metaestables en la matriz de cobre.Se evita el envejecimiento excesivo, ya que se forma una fase de equilibrio que agota los cristales de berilida y reduce la mejora de la resistencia.Las berilidas son similares tanto en aleaciones fundidas como forjadas.

Las aleaciones de cobre y berilio de alta conductividad contienen hasta un 0,7% de berilio, junto con algo de níquel y cobalto.Su conductividad térmica es mejor que la del aluminio, solo un poco menos que el cobre puro.Suelen utilizarse como contactos eléctricos en conectores.