Безоловянные бронзовые сплавы отличаются свойствами от содержащих олово. Характеристики сплавов определяют другие компоненты. Один из них бериллий — щелочноземельный металл, отличающийся в чистом виде высокой токсичностью. Но в составе холодного сплава, где его содержание не превышает 2,5−3%, элемент совершенно безвредный. В расплавленном состоянии выделяет опасные соединения. Бериллиевые бронзы выплавляют в нескольких марках: БрБ 2, БрБ 2,5, БрБНТ1,7, БрБНТ1,9, и других, с содержанием никеля, титана, магния, небольшого количества алюминия и железа.
Свойства бериллиевых бронз определяет именно элемент, давший им название. Общие характеристики сплавов:
- высокая прочность (выше всех марок бронзы);
- отсутствием искрения;
- нечувствительностью к магнитным полям;
- ковкость;
- хорошей теплопроводностью.
Эти свойства определяют сферы применения.
Где используется бериллиевая бронза
Востребованность бериллиевых марок бронзы во всем мире очень высокая, потребность достигает 20 000 тонн в год. Используется бронза в самых разных сферах:
- устройствах связи;
- компьютерах;
- нефтегазовой промышленности;
- автомобилестроении;
- космонавтике;
- электротехнике.
Благодаря высокой электропроводимости бронзу используют для изготовления радиодеталей и частей электронных устройств. Это переключатели, контакты, токоведущие пружины, коммутационное оборудование кабельных и оптоволоконных линий. Соединители из бронзы БрБ используются в компьютерной технике для обеспечения контакта материнской платы с микропроцессорами, для монтажа мощных кабелей, разъемов подключения низковольтного оборудования. Бронзовые пружины, переключатели и контакты есть в каждом ПК и ноутбуке в количестве не менее 2 граммов. Много это или мало? Достаточно сказать, что компьютерная промышленность потребляет до 16 тысяч тонн бронзы в год, это 11% от всех используемых металлов и сплавов.
Автомобилестроение
Здесь спрос на бериллиевую бронзу не менее высокий. Вся автоэлектрика и электроника безопасности, которой становится все больше в новых моделях, использует бронзовые детали. Заслугой тому прочность, химическая стойкость и высокий уровень электропроводимости. В агрессивной атмосфере автомобильных выхлопов, которые попадают в подкапотное пространство, бронзовые детали не окисляются и не разрушаются.
Бурильное оборудование
В этой отрасли востребованы не электропроводимость и химическая стойкость бронзы, а высокая прочность. Трубы, резьбовые муфты трубных колонн, замковые соединения изготавливают из бронзы БрБ2.. Востребовано еще одно свойство сплава — отсутствие искр при контакте с твердой породой и металлом. Это актуально для газовых и нефтяных месторождений, где риск воспламенения чрезвычайно высокий.
Общетехническое применение
Бериллиевые сплавы с медью очень хорошо подходят для производства различных пружин, как плоских, так и спиральных. Упругость материала и способность к восстановлению формы очень высокие, что ценится в точной механике и приборостроении. Для изготовления сложных деталей крупных и малых механизмов бронза тоже подходит, она ковкая, хорошо реагирует на штамповку, можно сваривать. Инструменты из бронзы с бериллием можно использовать не только во взрывоопасной среде, но и на холоде. При охлаждении до — 200 оС сплав не теряет прочности, твердости и других характерных свойств.
Легированные бериллиевые бронзы меняют свои характеристики в зависимости от дополнительного компонента сплава. Сфера использования расширяется и востребованность возрастает. Ограничивает производство только высокая цена бериллия и его токсичность.
