Cuprul beriliu, cunoscut și sub denumirea de cupru beriliu, CuBe sau bronz de beriliu, este un aliaj metalic de cupru și 0,5 până la 3% beriliu și, uneori, cu alte elemente de aliere și are calități semnificative de prelucrare a metalelor și de funcționare.

Proprietăți

Cuprul beriliu este un aliaj ductil, sudabil și prelucrabil.Este rezistent la acizii neoxidanți (de exemplu, acidul clorhidric sau acidul carbonic), la produșii de descompunere a plasticului, la uzura abrazivă și la uzură.În plus, poate fi tratat termic pentru a-și îmbunătăți rezistența, durabilitatea și conductibilitatea electrică.

Deoarece beriliul este toxic, există anumite probleme de siguranță pentru manipularea aliajelor sale.În formă solidă și ca piese finite, cuprul beriliu nu prezintă un pericol special pentru sănătate.Cu toate acestea, respirarea prafului, așa cum se formează la prelucrare sau sudură, poate provoca leziuni pulmonare grave.[1]Compușii de beriliu sunt cunoscuți cancerigeni umani atunci când sunt inhalați.[2] Ca urmare, cuprul beriliu este uneori înlocuit cu aliaje de cupru mai sigure, cum ar fi bronzul Cu-Ni-Sn.[3]

Utilizări

Cuprul de beriliu este folosit în izvoare și alte părți care trebuie să-și păstreze forma în perioadele în care sunt supuse unor solicitări repetate.Datorită conductivității sale electrice, este utilizat în contactele de curent scăzut pentru baterii și conectori electrici.Și deoarece cuprul beriliu nu produce scântei, dar dur din punct de vedere fizic și nemagnetic, este folosit pentru a face unelte care pot fi utilizate în medii explozive sau în scopuri EOD.Sunt disponibile diferite tipuri de instrumente, de exemplu șurubelnițe, clești, chei, dalți și ciocane [4].Un alt metal folosit uneori pentru sculele care nu produc scântei este bronzul de aluminiu.În comparație cu uneltele din oțel, uneltele din cupru beriliu sunt mai scumpe, nu la fel de puternice și se uzează mai repede.Cu toate acestea, avantajele utilizării cuprului de beriliu în medii periculoase depășesc aceste dezavantaje.

Cuprul beriliu este, de asemenea, folosit frecvent la fabricarea instrumentelor de percuție de calitate profesională, în special a tamburinei și a triunghiului, unde este apreciat pentru tonul său clar și rezonanța puternică.Spre deosebire de majoritatea altor materiale, un instrument compus din cupru beriliu va menține un ton și un timbru consistent atât timp cât materialul rezonează.„Sentimentul” unor astfel de instrumente este bogat și melodios, până la punctul în care par deplasat atunci când sunt folosite în piese mai întunecate, mai ritmice de muzică clasică.

Cuprul de beriliu a găsit, de asemenea, utilizare în echipamentele criogenice cu temperatură ultra joasă, cum ar fi frigiderele de diluare, datorită combinației sale de rezistență mecanică și conductivitate termică relativ ridicată în acest interval de temperatură.

Cuprul beriliu a fost, de asemenea, folosit pentru gloanțe de perforare a armurii, [5] deși orice astfel de utilizare este neobișnuită, deoarece gloanțele fabricate din aliaje de oțel sunt mult mai puțin costisitoare, dar au proprietăți similare.

Cuprul de beriliu este, de asemenea, utilizat pentru instrumentele de măsurare în timpul forajului în industria forajului direcțional (găurire oblică).Câteva companii care produc aceste instrumente sunt GE (instrument de impuls pozitiv tensor QDT) și Sondex (instrument de impuls negativ Geolink).Este necesar un aliaj nemagnetic, deoarece magnetometrele sunt utilizate pentru calculele primite de la unealtă.

Aliaje

Aliajele de cupru beriliu de înaltă rezistență conțin până la 2,7% beriliu (turnat) sau 1,6-2% beriliu cu aproximativ 0,3% cobalt (forjat).Rezistența mecanică ridicată se realizează prin întărirea prin precipitare sau întărirea în vârstă.Conductivitatea termică a acestor aliaje se află între oțeluri și aluminiu.Aliajele turnate sunt utilizate frecvent ca material pentru matrițe de injecție.Aliajele forjate sunt desemnate de UNS ca de la C172000 la C17400, aliajele turnate sunt de la C82000 la C82800.Procesul de întărire necesită răcirea rapidă a metalului recoapt, rezultând o soluție în stare solidă de beriliu în cupru, care este apoi menținută la 200-460 °C timp de cel puțin o oră, facilitând precipitarea cristalelor de berilidă metastabile în matricea de cupru.Se evită îmbătrânirea excesivă, deoarece se formează o fază de echilibru care epuizează cristalele de berilidă și reduce creșterea rezistenței.Berilidele sunt similare atât în ​​aliaje turnate, cât și forjate.

Aliajele de cupru beriliu cu conductivitate ridicată conțin până la 0,7% beriliu, împreună cu niște nichel și cobalt.Conductivitatea lor termică este mai bună decât a aluminiului, doar puțin mai mică decât cuprul pur.Ele sunt de obicei folosite ca contacte electrice în conectori.