Mematri Paduan Berilium-Tembaga

Tembaga berilium menawarkan ketahanan korosi yang tinggi, konduktivitas listrik dan konduktivitas termal, ditambah kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap suhu tinggi.Non-sparking dan non-magnetik, berguna dalam industri pertambangan dan petrokimia.Dengan ketahanan yang tinggi terhadap kelelahan, tembaga berilium juga digunakan untuk pegas, konektor, dan bagian lain yang mengalami pembebanan siklis.

Mematri tembaga berilium relatif murah dan mudah dilakukan tanpa melemahkan paduannya.Paduan berilium-tembaga tersedia dalam dua kelas: C17000, C17200, dan C17300 berkekuatan tinggi;dan konduktivitas tinggi C17410, C17450, C17500 dan C17510.Perlakuan termal semakin memperkuat paduan ini.

Metalurgi

Temperatur pematrian untuk paduan berilium-tembaga biasanya di atas temperatur pengerasan usia dan kira-kira sama dengan temperatur anil larutan.

Langkah-langkah umum untuk perlakuan panas paduan berilium-tembaga berikut:

Pertama, paduan harus dianil larutan.Hal ini dicapai dengan melarutkan paduan ke dalam larutan padat sehingga akan tersedia untuk langkah pengerasan usia.Setelah solusi anil, paduan dengan cepat didinginkan ke suhu kamar dengan pendinginan air atau menggunakan udara paksa untuk bagian tipis.

Langkah selanjutnya adalah pengerasan usia, di mana partikel sub-mikroskopis, keras, kaya berilium terbentuk dalam matriks logam.Waktu penuaan dan suhu menentukan jumlah dan distribusi partikel-partikel ini dalam matriks.Hasilnya adalah peningkatan kekuatan paduan.

Kelas Paduan

1. Tembaga berilium berkekuatan tinggi – Tembaga berilium biasanya dibeli dalam kondisi anil larutan.Anil ini terdiri dari pemanasan hingga 1400-1475 ° F (760-800 ° C), diikuti dengan pendinginan cepat.Pematrian dapat dilakukan baik dalam kisaran suhu larutan-anil-diikuti dengan pendinginan-atau dengan pemanasan yang sangat cepat di bawah kisaran ini, tanpa mempengaruhi kondisi larutan-anil.Temperatur kemudian diproduksi dengan penuaan pada 550-700 ° F (290-370 ° C) selama dua hingga tiga jam.Dengan paduan berilium lain yang mengandung kobalt atau nikel, perlakuan panas dapat bervariasi.

2. Tembaga berilium dengan konduktivitas tinggi – Komposisi yang paling banyak digunakan dalam industri adalah tembaga berilium berimbang 1,9%.Namun, itu dapat disuplai dengan berilium kurang dari 1%.Jika memungkinkan, paduan dengan kandungan berilium yang lebih rendah harus digunakan untuk hasil mematri terbaik.Anil dengan memanaskan hingga 1650-1800 ° F (900-980 ° C), diikuti dengan pendinginan cepat.Temperatur kemudian diproduksi dengan penuaan pada 850-950 ° F (455-510 ° C) selama satu hingga delapan jam.

Pembersihan

Kebersihan sangat penting untuk keberhasilan mematri.Pra-pembersihan permukaan yang mudah berkarat untuk menghilangkan minyak dan lemak sangat penting untuk praktik penyambungan yang baik.Perhatikan bahwa metode pembersihan harus dipilih berdasarkan kimia minyak atau lemak;tidak semua metode pembersihan sama efektifnya dalam menghilangkan semua oli dan/atau kontaminan gemuk.Identifikasi kontaminan permukaan, dan hubungi produsen untuk metode pembersihan yang tepat.Sikat abrasif atau pengawetan asam akan menghilangkan produk oksidasi.

Setelah membersihkan komponen, segera kencangkan dengan fluks untuk memberikan perlindungan.Jika komponen harus disimpan, bagian dapat dilindungi dengan lempeng listrik emas, perak atau nikel hingga 0,0005″ (0,013 mm).Pelapisan dapat digunakan untuk memfasilitasi pembasahan permukaan berilium-tembaga oleh logam pengisi.Baik tembaga dan perak dapat dilapisi 0,0005-0,001″ (0,013-0,025mm) untuk menyembunyikan oksida yang sulit dibasahi yang dibentuk oleh tembaga berilium.Setelah mematri, bersihkan residu fluks dengan air panas atau penyikatan mekanis untuk menghindari korosi.

Pertimbangan Desain

Jarak bebas sambungan harus memungkinkan fluks keluar dan juga memberikan kapilaritas yang cukup, tergantung pada bahan kimia logam pengisi yang dipilih.Jarak bebas seragam harus 0,0015-0,005″ (0,04-0,127mm).Untuk membantu memindahkan fluks dari sambungan-khususnya desain sambungan yang menggunakan strip atau strip yang telah ditempatkan sebelumnya-gerakan dari satu permukaan faying terhadap yang lain dan/atau getaran dapat digunakan.Ingatlah untuk menghitung jarak bebas untuk desain sambungan berdasarkan suhu mematri yang diantisipasi.Selain itu, koefisien muai tembaga berilium adalah 17,0 x 10-6/°C.Pertimbangkan regangan yang diinduksi secara termal ketika menggabungkan logam dengan sifat ekspansi termal yang berbeda.