Áttekintés
A réz berillium ötvözeteket nagy szilárdságuk és jó elektromos és hővezető képességük miatt használják. A rézberillium ötvözeteknek két csoportja van, a nagy szilárdságú ötvözetek és a nagy vezetőképességű ötvözetek.
A megmunkált nagy szilárdságú ötvözetek 1,6-2,0% berilliumot és kb. 0,3% kobaltot tartalmaznak. Az öntött, nagyszilárdságú ötvözetek berilliumkoncentrációja eléri a 2,7%-ot. A nagy vezetőképességű ötvözetek 0,2-0,7% berilliumot és nagyobb mennyiségű nikkelt és kobaltot tartalmaznak. Ezeket az ötvözeteket olyan alkalmazásokban használják, mint az elektronikus csatlakozók érintkezői, elektromos berendezések, például kapcsolók és relék lapjai, vezérlőcsapágyak, mágneses érzékelő eszközök házai, szikramentes alkalmazások, kis rugók, nagy sebességű műanyag öntőformák és ellenálláshegesztő rendszerek. Az öntött berilliumrézeket gyakran használják műanyag fröccsöntőformákhoz. Az öntött anyagok nagy folyékonysággal rendelkeznek, és képesek reprodukálni a finom részleteket a mestermintákban. Nagy vezetőképességük nagy gyártási sebességet tesz lehetővé, míg jó korrózió- és oxidációállóságuk elősegíti a szerszámok hosszú élettartamát. A kovácsolt ötvözetek UNS-jelölése a C17200-tól a C17400-ig, az öntött ötvözeteké pedig a C82000-től a C82800-ig.
A réz berilliumötvözetek nagy szilárdságát korhasztással vagy csapadékkeményítéssel érik el. Az öregedés vagy a csapadékkeményedés egy berilliumtartalmú fázis kiválásával jön létre egy többnyire tiszta rézből álló, túltelített szilárd oldatból. A kicsapódás az ötvözetek lassú lehűlése során következik be, mivel a berillium oldhatósága az alfa-rézben a hőmérséklet csökkenésével csökken. Jellemzően az ötvözeteket gyorsan lehűtik a lágyítási kezelésből, így a berillium a rézzel szilárd oldatban marad. Ezután az ötvözetet egy órán át vagy annál hosszabb ideig 200 és 460 C közötti hőmérsékleten kicsapási vagy öregségi edzési kezelésnek vetik alá. Az edzés során a berilliumtartalmú fázisok, az úgynevezett berilliidek kiválnak az oldatból.
A kicsapás első szakaszában a Guinier-Preston (G-P) zónák homogén magképződése következik be. A G-P zónák kis kicsapódási tartományok a túltelített alfa-réz szilárd oldatban. A G-P zónáknak nincs jól meghatározott saját kristályszerkezetük, és nagy koncentrációban tartalmaznak, ebben az esetben berillium atomokat. A G-P zónák kialakulása általában egybeesik a tulajdonságok megváltozásával. A berilliumréz ötvözetek esetében a tulajdonságváltozás a szilárdság növekedése. Az öregségi keményedés előrehaladtával a G-P zónákból összefüggő metastabil gamma-kettős prímkiválások képződnek. Ezt követi a gamma-prím csapadékok kicsapódása. Ezen ötvözetek szilárdsága a mátrix és a növekvő csapadékok közötti határfelületen kialakuló koherens feszültségek következtében nő. A réz berilliumötvözetek túlzott öregedése elkerülhető, mert az egyensúlyi gamma-fázis kialakul és szilárdságcsökkenést okoz. Az egyensúlyi gamma-fázis kicsapódása kimeríti a metastabil gamma-prím csapadékokat, és lágyítja az ötvözeteket.
Az öntött rézberillium ötvözetek az alfa (tiszta) réz tipikus dendritikus szerkezetével rendelkeznek, a berilliid fázisok hozzáadásával. A berillid fázisok általános mikroszerkezeti jellemzői hasonlóak az öntött és a megmunkált anyagokban. A berilidek polírozott állapotban is láthatók, a szerkezetük feltárásához nincs szükség a minták maratására. Az elsődleges berillidek kékesszürke intermetallikus részecskéket alkotnak, amelyek akár 10 mikron hosszúak is lehetnek. Ezek a berillidek a megszilárdulás során képződnek, és kínai írásmorfológiával rendelkeznek. A másodlagos berillidek a megszilárdulás után alakulnak ki, és rúdszerű morfológiával rendelkeznek. A nagyszilárdságú ötvözetből készült öntvényekben az interdendritikus hálózat alfa- és gamma-oxidokból áll. A gamma kettős primer és gamma primer csapadékok mind a nagy vezetőképességű, mind a nagy szilárdságú rézberillium ötvözetekben túl kicsik ahhoz, hogy optikai mikroszkóppal fel lehessen őket oldani, ezért nem jelennek meg az optikai mikrofelvételeken. A nagy szilárdságú ötvözetekben a korszakos keményedésből származó csapadék jelenléte közvetve kimutatható a szemcséken keresztül megjelenő csíkok alapján. A csíkozódások a csapadékok és a mátrix közötti határfelületeken lévő koherenciafeszültségek átfedéséből adódnak. Ezeknek az ötvözeteknek a polírozott felületén csíkozódások jelennek meg, amikor az öregedési csapadékok jelen vannak, és a csíkozódások nagyon sötéten maródnak. Ez a sötét marás nem látható a nagy vezetőképességű ötvözeteknél, az öregített és az öregítetlen mikroszerkezet nagyon hasonlónak tűnik. Az egyensúlyi gammafázis sötét csomóként jelenik meg a világos mátrixon a túlkorosodott rézberillium ötvözetekben. Ezek a gamma-kicsapódások jellemzően a szemcsehatárokon találhatók, és lemezszerű morfológiával rendelkeznek.
A kovácsolt anyag mikroszerkezete a kicsapásos edzés után nagyjából egyenlő tengelyű, ikerszemcsés alfa-rézszemcséket és nikkel, kobalt vagy nikkel- és kobaltberilid részecskék diszperzióját tartalmazza. A szemcseméret a berillidek diszperziója miatt viszonylag finom. A berillid részecskék nagyjából gömb alakúak és kékesszürke színűek. A berillidek finomabbak a megmunkált anyagban, mint az öntött anyagban, mivel a termomechanikus feldolgozás során felbomlanak. A megmunkált anyagok mikroszerkezetében nincs átalakult béta, mert a termomechanikus feldolgozás során feloldódik. Az öregségi keményedésért felelős gamma kettős prím és gamma prím csapadékok túl kicsik ahhoz, hogy optikai mikroszkóppal közvetlenül fel lehessen őket oldani. A minta maratásával láthatóvá válnak a sötét csíkozódások, amelyek a korhű kiválásokhoz kapcsolódnak.
MEGJEGYZÉS: A Nagyobb és a Legnagyobb nézetű mikrofelvételek fájlmérete lényegesen nagyobb, mint a bemutatott miniatűr kép. A Nagyobb nézetű képek mérete a képtől függően 11K és 120K között változik. A Largest View képek mérete 125K-tól közel 500K-ig terjed.
Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | Magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | ||
Feldolgozás: | As cast | |
Etchant: | ||
Scale Line Length: | Berillium réz | |
Forrás: | University of Florida |
Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | Magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | ||
Feldolgozás: | As cast | |
Etchant: | ||
Scale Line Length: | Berillium réz | |
Forrás: | University of Florida |
Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | Magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | ||
Feldolgozás: | As cast | |
Etchant: | ||
Scale Line Length: | Berillium réz | |
Forrás: | University of Florida |
LEírás: Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | Szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás és hideghengerlés 37%-os keménységig | |
KEblítőszer: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208(arnmonium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | TD04 | |
Anyag: | TD04 | |
Műanyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás:Ötve, homogenizálva és melegen megmunkálva. A mikroszerkezet a szemcseméretek nem egyenletes eloszlását mutatja, ami a melegen megmunkált termékre jellemző. A szemcseméret-eloszlás nagyobb egyenletessége a késztermékben egymást követő hidegmegmunkálási és lágyítási műveletekkel érhető el. Mikrográf nagyobb nézete |
ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | lemez | |
feldolgozás: | Ömlesztett, homogenizált és melegen megmunkált | |
Etanyag: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | M20 (melegen megmunkált) | |
anyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Mikrográf nagyobb nézete |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés és oldatos lágyítás | |
KEblítőszer: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208(ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben. | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | TB00 | |
anyag: | Berilliumréz | |
Forrás: | Berilliumréz | |
Sz: | Materion Corporation |
LEírás: Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás és a maximális keménységig történő kikeményítés | |
KEblítőszer: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | TF00 | |
anyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengesztés, oldatlágyítás és malomkeményítés meghatározott tulajdonságtartományok szerint | |
Etanzanyag: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid, 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | TM00 | |
anyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Mikrográf nagyobb nézete |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | csík | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás, a maximális keménységi állapotot meghaladó korhasztás | |
KEZTETŐANYAG: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | átlagolt | |
anyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | csík | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hidegen hengerelt, oldatlágyítás, hidegen hengerelt 37%-os keménységűre, maximális keménységűre edzett | |
Etanyag: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | TH04 | |
anyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás:Mill edzett TM08 edzésre a nagy szilárdság és korlátozott alakíthatóság érdekében. A hosszmetszet mutatja az alfa-rézben gazdag szilárd oldatfázist hosszúkás szemcsékkel a csapadékkeményítés előtti hidegmegmunkálás eredményeként. A mátrixban egyenletesen eloszló kobaltberilid részecskék figyelhetők meg. A csíkozódást az ötvözeten belüli metastabil kicsapódás okozza. A kicsapásos hőkezelés során képződő erősítő csapadékok optikai mikroszkópiával nem oldhatók fel. Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | csík | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengesztés, oldatlágyítás, hengerlés és malomkeményítés meghatározott tulajdonságtartományok szerint | |
Etanyag: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C17200 | |
hőmérséklet: | TM08 | |
anyag: | Berillium réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Mikrográf nagyobb nézete |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás, és a maximális keménységig történő korhasztás | |
KEblítőszer: | Cyanid; 1 g KCN (kálium-cianid) és 100 ml. desztillált víz | |
ötvözet: | C17500 | |
hőmérséklet: | TF00 | |
anyag: | Berilliumréz | |
Forrás: | Berilliumréz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | Szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás, hideghengerlés és a maximális keménységig történő korhasztás | |
KEblítőszer: | Cyanid; 1 g KCN (kálium-cianid) és 100 ml. desztillált víz | |
ötvözet: | C17500 | |
hőmérséklet: | TH04 | |
anyag: | Berilliumréz | |
Forrás: | Berilliumréz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Mikrográf nagyobb nézete |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás és az elérhető legnagyobb keménységig történő kikeményítés | |
KEblítőszer: | Cyanid; 1 g KCN (kálium-cianid) és 100 ml. desztillált víz | |
ötvözet: | C17510 | |
hőmérséklet: | TF00 | |
anyag: | Berilliumréz | |
Forrás: | Berilliumréz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Mikrográf nagyobb nézete |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | szalag | |
Feldolgozás: | öntés, melegen hengerelt, közbenső lágyítás, hideghengerlés, oldatlágyítás, hideghengerlés és korhasztás a maximális keménységig | |
KEblítőszer: | Cyanid / peroxid / hidroxid – 20 ml. KCN (kálium-cianid), 5 ml. H202 (hidrogén-peroxid), és 1-2 ml. NH40H (ammónium-hidroxid) | |
ötvözet: | C17510 | |
hőmérséklet: | TH01 | |
anyag: | Berillium réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
LEírás: Nagyobb nézet a mikroszkópiáról |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | öntés | |
Feldolgozás: | Az öntvényként | |
Etanyag: | Cyanid – 1 g KCN (kálium-cianid) és 100 ml. | Materion Corporation |
LEírás: Mikrográf nagyobb nézete |
Az ötvözetcsalád: | magas rézötvözetek |
---|---|---|
Termékforma: | öntés | |
Feldolgozás: | öntés, oldatlágyítás és érlelés | |
Etanyag: | Ammónium-perszulfát/ammónium-hidroxid; 1 rész NH40H (ammónium-hidroxid) (conc) és 2 rész (NH4)2S208 (ammónium-perszulfát), 2.5% desztillált vízben | |
ötvözet: | C82500 | |
hőmérséklet: | TF00 | |
anyag: | Berillium Réz | |
Forrás: | Materion Corporation |
.