Berylliumkoppar, även känd som kopparberyllium, CuBe eller berylliumbrons, är en metallegering av koppar och 0,5 till 3% beryllium, och ibland med andra legeringselement, och har betydande metallbearbetnings- och driftsegenskaper.

Egenskaper

Berylliumkoppar är en formbar, svetsbar och bearbetbar legering.Det är beständigt mot icke-oxiderande syror (till exempel saltsyra eller kolsyra), mot plastiska nedbrytningsprodukter, mot nötande slitage och mot skador.Dessutom kan den värmebehandlas för att förbättra dess styrka, hållbarhet och elektriska ledningsförmåga.

Eftersom beryllium är giftigt finns det vissa säkerhetsproblem för att hantera dess legeringar.I fast form och som färdiga delar utgör berylliumkoppar ingen särskild hälsorisk.Men att andas in dess damm, som bildas vid bearbetning eller svetsning, kan orsaka allvarliga lungskador.[1]Berylliumföreningar är kända cancerframkallande ämnen för människor vid inandning.[2] Som ett resultat ersätts berylliumkoppar ibland med säkrare kopparlegeringar som Cu-Ni-Sn brons.[3]

Används

Berylliumkoppar används i fjädrar och andra delar som måste behålla sin form under perioder då de utsätts för upprepade påfrestningar.På grund av sin elektriska ledningsförmåga används den i lågströmskontakter för batterier och elektriska kontakter.Och eftersom berylliumkoppar är gnistfri men fysiskt seg och omagnetisk, används den för att tillverka verktyg som kan användas i explosiva miljöer eller för EOD-ändamål.Olika verktygstyper finns tillgängliga t.ex. skruvmejslar, tänger, skiftnycklar, kallmejslar och hammare [4].En annan metall som ibland används för gnistfri verktyg är aluminiumbrons.Jämfört med verktyg gjorda av stål är berylliumkopparverktyg dyrare, inte lika starka och slits ut snabbare.Men fördelarna med att använda berylliumkoppar i farliga miljöer uppväger dessa nackdelar.

Berylliumkoppar används också ofta vid tillverkning av slagverksinstrument av professionell kvalitet, särskilt tamburin och triangel, där den är uppskattad för sin klara ton och starka resonans.Till skillnad från de flesta andra material kommer ett instrument som består av berylliumkoppar att bibehålla en konsekvent ton och klang så länge materialet ger resonans."Känslan" av sådana instrument är rik och melodiös till den grad att de verkar malplacerade när de används i mörkare, mer rytmiska stycken av klassisk musik.

Berylliumkoppar har också funnit användning i kryogen utrustning med ultralåg temperatur, såsom utspädningskylskåp, på grund av dess kombination av mekanisk styrka och relativt hög värmeledningsförmåga i detta temperaturområde.

Berylliumkoppar har också använts för pansargenomborrande kulor, [5] även om sådan användning är ovanlig eftersom kulor gjorda av stållegeringar är mycket billigare, men har liknande egenskaper.

Berylliumkoppar används också för verktyg för mätning under borrning i riktningsborrningsindustrin (lutande borrning).Ett fåtal företag som tillverkar dessa verktyg är GE (QDT tensor positive pulse tool) och Sondex (Geolink negativ pulse tool).En icke-magnetisk legering krävs eftersom magnetometrar används för beräkningar som tas emot från verktyget.

Legeringar

Höghållfasta berylliumkopparlegeringar innehåller upp till 2,7 % beryllium (gjutet), eller 1,6-2 % beryllium med cirka 0,3 % kobolt (smidd).Den höga mekaniska hållfastheten uppnås genom fällningshärdning eller åldringshärdning.Värmeledningsförmågan hos dessa legeringar ligger mellan stål och aluminium.De gjutna legeringarna används ofta som material för formsprutning.De smideslegeringar betecknas av UNS som C172000 till C17400, de gjutna legeringarna är C82000 till C82800.Härdningsprocessen kräver snabb kylning av den glödgade metallen, vilket resulterar i en fast tillståndslösning av beryllium i koppar, som sedan hålls vid 200-460 °C i minst en timme, vilket underlättar utfällning av metastabila beryllidkristaller i kopparmatrisen.Överåldring undviks, eftersom en jämviktsfas bildas som utarmar beryllidkristallerna och minskar styrkan.Berylliderne är lika i både gjutna och smideslegeringar.

Berylliumkopparlegeringar med hög konduktivitet innehåller upp till 0,7 % beryllium, tillsammans med en del nickel och kobolt.Deras värmeledningsförmåga är bättre än för aluminium, bara lite mindre än ren koppar.De används vanligtvis som elektriska kontakter i kontakter.