Berylliumkoper, ook bekend als koperberyllium, CuBe of berylliumbrons, is een metaallegering van koper en 0,5 tot 3% beryllium, en soms met andere legeringselementen, en heeft aanzienlijke metaalbewerkings- en operationele prestatiekwaliteiten.

Eigenschappen

Berylliumkoper is een ductiele, lasbare en bewerkbare legering.Het is bestand tegen niet-oxiderende zuren (bijvoorbeeld zoutzuur of koolzuur), tegen afbraakproducten van kunststof, tegen schurende slijtage en tegen vreten.Bovendien kan het een warmtebehandeling ondergaan om de sterkte, duurzaamheid en elektrische geleidbaarheid te verbeteren.

Omdat beryllium giftig is, zijn er enkele veiligheidsrisico's bij het hanteren van zijn legeringen.In vaste vorm en als afgewerkte onderdelen vormt berylliumkoper geen bijzonder gevaar voor de gezondheid.Het inademen van het stof, zoals gevormd bij machinale bewerking of lassen, kan echter ernstige longschade veroorzaken.[1]Berylliumverbindingen zijn bekende kankerverwekkende stoffen bij inademing.[2] Als gevolg hiervan wordt berylliumkoper soms vervangen door veiligere koperlegeringen zoals Cu-Ni-Sn-brons.[3]

Toepassingen

Berylliumkoper wordt gebruikt in veren en andere onderdelen die hun vorm moeten behouden tijdens periodes waarin ze herhaaldelijk worden belast.Vanwege zijn elektrische geleidbaarheid wordt het gebruikt in zwakstroomcontacten voor batterijen en elektrische connectoren.En omdat berylliumkoper vonkvrij is, maar fysiek sterk en niet-magnetisch, wordt het gebruikt om gereedschappen te maken die kunnen worden gebruikt in explosieve omgevingen of voor EOD-doeleinden.Er zijn verschillende soorten gereedschap verkrijgbaar, zoals schroevendraaiers, tangen, steeksleutels, koudbeitels en hamers [4].Een ander metaal dat soms wordt gebruikt voor vonkvrij gereedschap is aluminiumbrons.Vergeleken met gereedschappen van staal zijn gereedschappen van berylliumkoper duurder, minder sterk en slijten ze sneller.De voordelen van het gebruik van berylliumkoper in gevaarlijke omgevingen wegen echter zwaarder dan deze nadelen.

Berylliumkoper wordt ook vaak gebruikt bij de vervaardiging van percussie-instrumenten van professionele kwaliteit, met name tamboerijn en triangel, waar het wordt gewaardeerd om zijn heldere klank en sterke resonantie.In tegenstelling tot de meeste andere materialen, behoudt een instrument dat is samengesteld uit berylliumkoper een consistente toon en timbre zolang het materiaal resoneert.Het "gevoel" van dergelijke instrumenten is zo rijk en melodieus dat ze niet op hun plaats lijken wanneer ze worden gebruikt in donkerdere, meer ritmische stukken klassieke muziek.

Berylliumkoper is ook gebruikt in cryogene apparatuur met ultralage temperatuur, zoals verdunningskoelkasten, vanwege de combinatie van mechanische sterkte en relatief hoge thermische geleidbaarheid in dit temperatuurbereik.

Berylliumkoper is ook gebruikt voor pantserdoorborende kogels, [5] hoewel een dergelijk gebruik ongebruikelijk is omdat kogels gemaakt van staallegeringen veel minder duur zijn, maar vergelijkbare eigenschappen hebben.

Berylliumkoper wordt ook gebruikt voor meet-tijdens-boren-gereedschappen in de gestuurde (schuin boren) boorindustrie.Een paar bedrijven die deze tools vervaardigen zijn GE (QDT tensor positieve pulstool) en Sondex (Geolink negatieve pulstool).Een niet-magnetische legering is vereist omdat magnetometers worden gebruikt voor berekeningen die van de tool worden ontvangen.

legeringen

Hoge sterkte berylliumkoperlegeringen bevatten tot 2,7% beryllium (gegoten), of 1,6-2% beryllium met ongeveer 0,3% kobalt (gesmeed).De hoge mechanische sterkte wordt bereikt door precipitatieharding of verouderingsharding.De thermische geleidbaarheid van deze legeringen ligt tussen staal en aluminium.De gegoten legeringen worden veelvuldig gebruikt als materiaal voor spuitgietmatrijzen.De gesmede legeringen worden door UNS aangeduid als C172000 tot C17400, de gegoten legeringen zijn C82000 tot C82800.Het hardingsproces vereist een snelle afkoeling van het uitgegloeide metaal, wat resulteert in een vaste-stofoplossing van beryllium in koper, die vervolgens gedurende ten minste een uur op 200-460 ° C wordt gehouden, waardoor metastabiele beryllidekristallen in de kopermatrix neerslaan.Oververoudering wordt vermeden, omdat zich een evenwichtsfase vormt die de beryllidekristallen uitput en de versterking van de sterkte vermindert.De berylliden zijn vergelijkbaar in zowel gegoten als gesmede legeringen.

Beryllium-koperlegeringen met hoge geleidbaarheid bevatten tot 0,7% beryllium, samen met wat nikkel en kobalt.Hun thermische geleidbaarheid is beter dan die van aluminium, slechts iets minder dan puur koper.Ze worden meestal gebruikt als elektrische contacten in connectoren.