Il rame berillio, noto anche come rame berillio, CuBe o bronzo berillio, è una lega metallica di rame e dallo 0,5 al 3% di berillio, e talvolta con altri elementi di lega, e presenta notevoli qualità di lavorazione dei metalli e prestazioni operative.

Proprietà

Il rame berillio è una lega duttile, saldabile e lavorabile.È resistente agli acidi non ossidanti (ad esempio acido cloridrico o carbonico), ai prodotti di decomposizione della plastica, all'usura abrasiva e al grippaggio.Inoltre, può essere trattato termicamente per migliorarne la resistenza, la durata e la conduttività elettrica.

Poiché il berillio è tossico, ci sono alcuni problemi di sicurezza per la manipolazione delle sue leghe.In forma solida e come parti finite, il rame al berillio non presenta particolari rischi per la salute.Tuttavia, respirare la polvere che si forma durante la lavorazione o la saldatura può causare gravi danni ai polmoni.[1]I composti di berillio sono noti cancerogeni per l'uomo se inalati.[2] Di conseguenza, il rame al berillio viene talvolta sostituito da leghe di rame più sicure come il bronzo Cu-Ni-Sn.[3]

Usi

Il rame berillio viene utilizzato nelle molle e in altre parti che devono mantenere la loro forma durante i periodi in cui sono sottoposte a ripetute sollecitazioni.Grazie alla sua conducibilità elettrica, viene utilizzato nei contatti a bassa corrente per batterie e connettori elettrici.E poiché il rame al berillio è antiscintilla ma fisicamente resistente e non magnetico, viene utilizzato per realizzare strumenti che possono essere utilizzati in ambienti esplosivi o per scopi EOD.Sono disponibili vari tipi di utensili, ad esempio cacciaviti, pinze, chiavi inglesi, scalpelli a freddo e martelli [4].Un altro metallo talvolta utilizzato per utensili antiscintilla è il bronzo all'alluminio.Rispetto agli utensili in acciaio, gli utensili in rame al berillio sono più costosi, meno resistenti e si consumano più rapidamente.Tuttavia, i vantaggi dell'utilizzo del rame al berillio in ambienti pericolosi superano questi svantaggi.

Il rame al berillio è spesso utilizzato anche nella produzione di strumenti a percussione di qualità professionale, in particolare tamburello e triangolo, dove è apprezzato per il suo tono chiaro e la forte risonanza.A differenza della maggior parte degli altri materiali, uno strumento composto da rame al berillio manterrà un tono e un timbro coerenti finché il materiale risuona.La "sensazione" di tali strumenti è ricca e melodiosa al punto che sembrano fuori posto se usati in brani di musica classica più cupi e ritmati.

Il rame al berillio ha anche trovato impiego in apparecchiature criogeniche a temperatura ultra bassa, come i frigoriferi a diluizione, a causa della sua combinazione di resistenza meccanica e conduttività termica relativamente elevata in questo intervallo di temperature.

Il rame al berillio è stato utilizzato anche per proiettili perforanti, [5] sebbene tale utilizzo sia insolito perché i proiettili realizzati con leghe di acciaio sono molto meno costosi, ma hanno proprietà simili.

Il rame al berillio viene utilizzato anche per strumenti di misurazione durante la perforazione nell'industria della perforazione direzionale (perforazione inclinata).Alcune aziende che producono questi strumenti sono GE (QDT tensor positive pulse tool) e Sondex (Geolink negative pulse tool).È necessaria una lega non magnetica poiché i magnetometri vengono utilizzati per i calcoli ricevuti dallo strumento.

Leghe

Le leghe di rame al berillio ad alta resistenza contengono fino al 2,7% di berillio (colato) o l'1,6-2% di berillio con circa lo 0,3% di cobalto (lavorato).L'elevata resistenza meccanica si ottiene mediante indurimento per precipitazione o indurimento per invecchiamento.La conducibilità termica di queste leghe si trova tra gli acciai e l'alluminio.Le leghe fuse sono spesso utilizzate come materiale per stampi ad iniezione.Le leghe lavorate sono designate da UNS come da C172000 a C17400, le leghe fuse sono da C82000 a C82800.Il processo di indurimento richiede un rapido raffreddamento del metallo ricotto, ottenendo una soluzione allo stato solido di berillio in rame, che viene poi mantenuta a 200-460 °C per almeno un'ora, facilitando la precipitazione di cristalli di berillio metastabili nella matrice di rame.L'invecchiamento eccessivo viene evitato, poiché si forma una fase di equilibrio che esaurisce i cristalli di berillide e riduce il potenziamento della forza.I berillidi sono simili sia nelle leghe fuse che in quelle lavorate.

Le leghe di rame-berillio ad alta conduttività contengono fino allo 0,7% di berillio, insieme a un po' di nichel e cobalto.La loro conduttività termica è migliore di quella dell'alluminio, solo leggermente inferiore a quella del rame puro.Di solito sono usati come contatti elettrici nei connettori.