Сплави на основі берилію

Використання берилія та його властивості

Бериллий и его сплавы

Бериллий был открыт в 1798 г. французским химиком Вокленом. Воклен выделил только окись металла либо, как гласили тога "землю", и удостоверился, что она дает ряд сладковатых соединений, потому и именовал ее "глициной" (от греческого слова "гликос" - сладкий), а сам металл получил заглавие "глициний Сплави на основі берилію". Сейчас это на­звание сохранилось только во Франции.

Свое сегодняшнее заглавие элемент №4 получил от основного минерала берилла, который применяется для его производства. С предложением именовать элемент №4 бериллием еще в 1814 году вы­ступил харьковский доктор Ф.И. Гизе.

Бериллий - приемлимо редчайший элемент. На тонну земного веще­ства в среднем приходится Сплави на основі берилію только 4,2 г бериллия. Это очень незначительно, да и не так не достаточно, если вспомнить, что такового известного элемен­та, как свинец, в земной коре в два раза меньше, чем бериллия.

Обычно бериллий встречается как малозначительная примесь в разных минералах земной коры. Таких минералов понятно бо­лее 30, но промышленное значение заполучил пока один Сплави на основі берилію берилл, который относится к полудрагоценным камням, самым известным посреди которых числятся изумруд и аквамарин. п

Бериллий - это металл сероватого цвета напоминающий по внеш­нему виду сталь; температура плавления 1283°С

У бериллия высочайший модуль обычной упругости - 309 ГПа, что при низкой плотности 1850 кг/м3 обеспечивает бериллию самую высшую удельную твердость посреди Сплави на основі берилію всех конструкционных мате­риалов.

Основою массу полуфабрикатов и заготовок из бериллии создают способом порошковой металлургии. Начальные порошки промышленного бериллия имеют разную дисперсность: от 50 ли 500 мкм.

Прессование проводят в вакууме либо среде инертного газа при температуре 1000-1100.°С и давлении 1-7 МПа. Чем выше дисперс­ность порошка, тем прочнее полуфабрикат. При дисперсности начального порошка Сплави на основі берилію 50 мкм, к примеру, после жаркого прессования получаем σВ-320 МПа и δ=2%.

На упрочнение бериллия при выдавливании огромное воздействие оказывают температура прессования и степень деформации. При соответственном выборе характеристик процесса σв=600...700 МПа и δ=10... 12%. Эти данные получаются при испытании повдоль выдав­ливания, При испытании поперек выдавливания механические свойства уменьшаются приблизительно вдвое Сплави на основі берилію.

Все же, если учитывать низкую плотность бериллия, у него отличные удельные свойства.

Бериллий превосходит все другие металлы и по удельной теп­лоемкости, которая более чем втрое теплоемкости стали.

Теплоемкость у бериллия высочайшая, практически такая же, как у алюминия.

Фактически не отличается бериллий от алюминия и по коррозионной стойкости Сплави на основі берилію на воздухе, обнаруживая приметные признаки коррозии только при нагревании выше 700°С.

До температуры 500-6000С удельная крепкость бериллия выше, чем у всех других узнаваемых металлов.

Сочетание малой плотности с огромным модулем упругости I обусловливает огромную скорость распространения в нем звука, равную 12600 м/с.

У бериллия очень высочайшая сокрытая теплота Сплави на основі берилію плавления, приблизительно в 3,5 раза больше, чем у стали. Плавление бериллия очень энергоемкий процесс.

Удельная теплоемкость у бериллия в 2,5 раза выше, чем у алюминия, и в 8 раз выше, чем у стали.

Главные недочеты бериллия - токсичность, низкая пла­стичность и анизотропия механических параметров в полуфабрикатах, получаемых обработкой давлением.

Больше всего проблем доставляет Сплави на основі берилію токсичность берил­лия. Все растворимые соединения бериллия ядовиты и у людей, за­нятых его созданием, часто возникает хроническое заболе­вание "бериллиоз", главным признаком которого является рас­стройство дыхания. Время от времени наблюдается пневмания, как при вдыхании фосгена, появляется дерматит, незлокачественные язвы и опухоли.

По южноамериканским данным, концентрация бериллия Сплави на основі берилію в атмосфе­ре цеха не должна превосходить за рабочий денек (8 часов) 2 мкг/м³ Готовые, обработанные детали из бериллия нетоксичны.

Низкая пластичность и анизотропия бериллия преодолеваются разными приемами, во всяком случае, эти недочеты поддаются некому управлению.

Сплавы на базе бериллия

Механические и технологические характеристики бериллия можно сделать лучше методом легирования.

Для авиационной Сплави на основі берилію техники, где важным фактором являются весовые свойства сплава, больший энтузиазм представляют сплавы бериллия с алюминием и магнием.

Сплавы системы Ве-А1- сплавы эвтектического типа, при этом эвтектика фактически состоит из чистою алюминия (98,6%) и име­ет температуру плавления 644°С. При довольно огромных добав­ках алюминия (более 20%) к бериллию появляется Сплави на основі берилію пластичная алю­миниевая эвтектика (Аl+Ве), которая является основной структур­ной составляющей, связывающей зерна бериллия.

При таковой структуре, невзирая на наличие твердого и хрупко­го бериллия, обеспечивается возможность воплощения пластической деформации сплавов и получения из их разных полуфабрикатов и изделий.

В текущее время и у нас, и за рубежом Сплави на основі берилію находят промышлен­ное применение сплавы бериллия с содержанием алюминия от 20 до 45%. Российские сплавы маркируются знаками АБ, за рубе­жом они получили заглавие -локэллой.

Сплавы создают способом порошковой металлургии и в конструкциях их употребляют в отожженном состоянии. Отжиг про­водится при температуре 500-600°С с выдержкой 1,5-2 часа. На­пример, упрессованный прут после Сплави на основі берилію отжига при температуре 500°С имеет последующие механические характеристики:

Преимущество этих сплавов в способности их соединения всеми видами сварки, пайки и склеивания, получения способами большой штамповки деталей самой сложной формы. У их хоро­шая коррозионная стойкость. Беря во внимание высшую цена берил­лия, сплавы используют исключительно в тех случаях, когда Сплави на основі берилію определяющим конструкционным фактором является твердость.

Сплавы системы Ве-А1-Мgбыли разработаны в итоге рвения отчасти поменять бериллий более легким и дешевеньким металлом магнием. В текущее время практическое применение получили сплавы, содержащие 26-30% Ве, 5-10% Мg, а осталь­ное Аl.

Структура таких сплавов состоит из зернышек хрупкого бериллия и эвтектики, образованной Сплави на основі берилію жестким веществом на базе алюминия и бериллия. Базу эвтектики, как и двойных сплавов, составляет пластичный дюралевый жесткий раствор. Потому сплавы, не­смотря на гетерогенную структуру и присутствие хрупкого берил­лия, имеют неплохую пластичность и удовлетворительно обрабаты­ваются давлением.

Легирование (А1-Ве)-сплавов магнием содействует значи­тельному увеличению их прочности. К примеру, при Сплави на основі берилію внедрении 5% Мg в сплав (Аl+30% Ве) предел прочности увеличивается с 200 до 530 МПа при одновременном повышении удлинения от 18 до 25%.

Основную массу полуфабрикатов из этих сплавов используют в отожженном состоянии.

Сплавы бериллия с β-стабилизаторами. Высокотемператур­ная β–модификация бериллия, владеющая завышенной пластич­ностью, устойчива в узеньком интервале температур (1250-1283°С). Добавки Сплави на основі берилію неких частей к бериллию, стабилизирующих β-фазу, позволяют расширить температурную область существования β-фазы с решеткой К8 и создавать жаркую обработку давлением в более широком температурном интервале

В качестве β-стабилизаторов употребляются такие легирующие элементы, как олово, медь, никель, кадмий. Пока эти сплавы находятся в стадии исследования и определенные советы по и\ широкому использованию Сплави на основі берилію отсутствуют.


spisok-sovetov-po-zashite-doktorskih-i-kandidatskih-dissertacij-utverzhdennih-prodlennih-prikazami-rosobrnadzora-stranica-10.html
spisok-sovetov-po-zashite-doktorskih-i-kandidatskih-dissertacij-utverzhdennih-prodlennih-prikazami-rosobrnadzora-stranica-2.html
spisok-sovetov-po-zashite-doktorskih-i-kandidatskih-dissertacij-utverzhdennih-prodlennih-prikazami-rosobrnadzora-stranica-7.html