Бериллиевая бронза

Технические медные сплавы подобно многим сплавам на другой основе способны изменять свои свойства при термической обработке. Однако термическая обработка, направленная для достижения повышенных механических свойств, находит практическое применение лишь в немногих случаях.

Своим необычайно сильным эффектом улучшения особенно широко известны меднобериллиевые сплавы или бериллиевые бронзы, подробно исследованные Мазингом и его сотрудниками. Прежние исследователи бериллиевых бронз не интересовались вопросом их упрочнения. Диаграмма состояния показывает, что сплавы с содержанием около 1% Be способны упрочняться. При таком небольшом содержании бериллия, по Хессенбруху, сначала необходимо произвести холодную деформацию, чтобы достигнуть заметного эффекта улучшения. Твердость при улучшении сильно повышается с увеличением содержания бериллия и достигает, начиная с 2,5% Be, значений выше 400 кг/мм2. Эти свойства не могут быть превзойдены никакими другими хорошо улучшающимися медными сплавами.

Особо широкое практическое применение, например для мелких пружин, деталей часов и т. п., находит сплав с 2,5% Be. Процесс улучшения при различных температурах плавленых в вакууме сплавов с 2,5% Be. Дополнительная прокатка с обжатием в 30% перед процессом улучшения только ускоряет его, не повышая достигаемой твердости. Полностью улучшенные сплавы получают сопротивление разрыву, примерно, 140 пг/мм при небольшом удлинении. Модуль упругости бинарного сплава с 2,5% Be повышается благодаря улучшению с 12 000 кг/мм2 в закаленном и отожженном состоянии до 13 000 кг/мм2 в состоянии упрочненном.

Различными присадками можно снизить содержание бериллия, необходимое для достижения таких максимальных показателей. Кроме того, в этих случаях и улучшение происходит при более высоких температурах. Судя по нашим опытам, аналогично влияет присадка хрома. Небольшая присадка фосфора как будто ускоряет улучшение бериллиевых броне, не усиливая его.

Подобно меди при помощи присадки бериллия можно сделать способными к упрочнению и медноникелевые сплавы. Закалку и отпуск следует производить при температуре, повышающейся с увеличением содержания никеля.

Так как бериллий является энергично реагирующим металлом, то техника плавки меднобериллиевых сплавов требует проведения специальных мероприятий. При обычном плавлении надо сначала подвергнуть медь раскислению. Несмотря на это, при введении бериллия, который обычно присаживается в форме лигатуры с 12,5% Be, имеет место известный угар. Этот последний можно значительно уменьшить применением соляного покрова из низкоплавкой смеси хлоридов. Еще лучше, производить плавку в вакууме, что в случае применения графитовых тиглей дает возможность получения точного химического состава и предохраняет от загрязнений.