बेरिलियम कांस्य: संरचना, गुण और अनुप्रयोग

हमारी समीक्षा में, हम कॉपर-बेरीलियम मिश्र धातु की विशेषताओं और भौतिक-रासायनिक मापदंडों पर अधिक विस्तार से ध्यान देंगे, जिसे बेरिलियम कांस्य के रूप में जाना जाता है। आइए भौतिक और रासायनिक विशेषताओं के साथ-साथ इस अनूठी रचना के दायरे के बारे में बात करते हैं।

बेरिलियम कांस्य एक तांबा-बेरीलियम मिश्र धातु है जिसमें 0.5 से 3% बेरिलियम होता है, कुछ मामलों में अन्य अशुद्धियों को जोड़ा जा सकता है। बेरिलियम कांस्य फरक है:

1. गैर-चुंबकीय विशेषताओं और स्पार्किंग की पूर्ण अनुपस्थिति के संयोजन में घनत्व और ताकत में वृद्धि।
2. यह किसी भी प्रकार के प्रसंस्करण - काटने और आकार देने में सक्षम है।
3. मिश्र धातु का व्यापक रूप से वाद्ययंत्रों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें संगीत वाद्ययंत्र, साथ ही सटीक उपकरण और आग्नेयास्त्रों के लिए गोलियां शामिल हैं।
4. कॉपर-बेरीलियम ने एयरोस्पेस प्रौद्योगिकियों में भी अपना आवेदन पाया है।

बेरिलियम कांस्य तथाकथित फैलाव-कठोर रचनाओं के समूह से संबंधित है।. उनकी विशिष्ट विशेषता हीटिंग पर मिश्र धातु सामग्री की घुलनशीलता की डिग्री की निर्भरता है।

जब ठोस में एकल-चरण क्षेत्र से शमन किया जाता है, तो इस तरह की प्रणाली की संतुलन स्थिति की तुलना में मुख्य मिश्र धातु घटक के अत्यधिक संख्या में परमाणु बनते हैं। परिणामस्वरूप केंद्रित ठोस समाधान थर्मोडायनामिक अस्थिरता और क्षय की प्रवृत्ति की विशेषता है; तापमान स्तर में वृद्धि के साथ, यह प्रक्रिया सक्रिय होती है। संघनन प्रभाव को पदार्थों के अपघटन के परिणामस्वरूप प्राप्त स्रावों के फैलाव द्वारा समझाया गया है।

बेरिलियम कांस्य का रासायनिक सूत्र BrB2 है, इसकी संरचना वर्तमान GOST में विस्तृत है।

मिश्र धातु में निम्नलिखित तत्व शामिल हैं:

• तांबा 97-98%;
• बेरिलियम 1.9-2.1%;
• निकल 0.2-0.5%;
• 0.5% से कम एडिटिव्स।

सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला तांबा-बेरिलियम रचनाएं हैं जिनमें 2% बेरिलियम, साथ ही तांबा-बेरिलियम-कोबाल्ट मिश्र धातुएं होती हैं, जहां बेरिलियम का प्रतिशत 0.8% से अधिक नहीं होता है। पहले मिश्र धातु को उच्च-मिश्र धातु बेरिलियम कांस्य कहा जाता था, दूसरा निम्न-मिश्र धातु ग्रेड के समूह से संबंधित होता है।

बेरिलियम कॉपर में निम्नलिखित भौतिक और रासायनिक विशेषताएं हैं।

1. विद्युत और तापीय चालकता में वृद्धि। इन मापदंडों में, पदार्थ केवल तांबे से थोड़ा नीचा है।
2. लोचदार सीमा में वृद्धि।
3. यांत्रिक झटके के दौरान स्पार्किंग की कमी।
4. संक्षारण प्रतिरोध, कठोरता और तन्य शक्ति के उच्च पैरामीटर।

इन सभी विशेषताओं को उन सभी क्षणों के लिए सबसे अधिक स्पष्ट किया जाता है जब बेरिलियम कांस्य विभिन्न प्रसंस्करण और सख्त तरीकों के अधीन होता है। उदाहरण के लिए, कृत्रिम उम्र बढ़ने के साथ, ऐसे पदार्थ सख्त होने के बाद अपनी अंतिम प्लास्टिसिटी तक पहुंच जाते हैं, जो लगभग 770 डिग्री के तापमान पर किया जाता है - इस अवस्था में, बेरिलियम कांस्य असाधारण रूप से हल्का होता है।

पदार्थ का विशिष्ट प्रतिरोध 450 एमपीए से मेल खाता है। मिश्र धातु के प्लास्टिक विरूपण के दौरान 35-50% तक यह पैरामीटर 2 गुना बढ़ जाता है। नतीजतन, उम्र बढ़ने के बाद, जो सख्त प्रक्रिया के पूरा होने के तुरंत बाद किया जाता है, बेरिलियम के यांत्रिक गुण असाधारण रूप से उच्च हो जाते हैं।

कॉपर-बेरिलियम संरचना के पैरामीटर, जो उद्योग के लिए मौलिक हैं, सूचीबद्ध लोगों तक सीमित होने से बहुत दूर हैं। सभी कांस्य मिश्र, जिनकी संरचना में बेरिलियम शामिल है, को उच्च गर्मी प्रतिरोध की विशेषता है - उनसे बने उत्पाद 340 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर अपनी क्षमताओं को बदले बिना कार्य कर सकते हैं। और जब 500 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो किसी भी बेरिलियम कांस्य के यांत्रिक गुण और घनत्व एल्यूमीनियम के साथ-साथ लगभग +20 डिग्री के मानक ऑपरेटिंग तापमान पर टिन-फॉस्फोराइट रचनाओं के प्रदर्शन में पूरी तरह से समान हो जाते हैं।

यह संपत्ति उच्चतम गुणवत्ता के आकार के कास्टिंग के उत्पादन के लिए बेरिलियम कांस्य का उपयोग करना संभव बनाती है।

बेरिलियम मिश्र धातु किसी भी मशीनिंग (काटने, सोल्डरिंग और वेल्डिंग) के लिए आसानी से उत्तरदायी हैं। हालांकि उपरोक्त जोड़तोड़ पर कुछ प्रतिबंध हैं। तो, किसी भी बेरिलियम मिश्र धातु को उनकी यांत्रिक सफाई पूरी होने के तुरंत बाद मिलाप किया जाना चाहिए।इस मामले में, सिल्वर सोल्डर, साथ ही फ्लक्स का उपयोग करना सुनिश्चित करें। यह महत्वपूर्ण है कि फ्लक्स में ही फ्लोरीन लवण निश्चित रूप से मौजूद हों। हाल के वर्षों में, तथाकथित वैक्यूम सोल्डरिंग व्यापक हो गया है - यह प्रवाह की मोटी कोटिंग के तहत किया जाता है। इस प्रकार, उत्पाद की अनूठी गुणवत्ता सुनिश्चित की जाती है।

लेकिन बेरिलियम कॉपर के साथ काम करते समय इलेक्ट्रिक आर्क वेल्डिंग का आज व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि इसमें एक महत्वपूर्ण क्रिस्टलीकरण थर्मल रेंज है। अक्रिय मीडिया में सीम, साथ ही स्पॉट और रोलर प्रकारों की वेल्डिंग में काफी हद तक महारत हासिल है। यह जोड़ने योग्य है कि सामग्री की विशिष्ट यांत्रिक विशेषताएं कांस्य के गर्मी उपचार के तुरंत बाद वेल्डिंग की अनुमति नहीं देती हैं - यह निश्चित रूप से उनके प्रसंस्करण की तकनीक पर विचार करते समय याद किया जाना चाहिए।

इस तरह के एक संकेतक पर विशेष ध्यान देने योग्य है ठंडा करने की दर। एक सुपरसैचुरेटेड ठोस संरचना के अपघटन को रोकने के लिए यह सूचक बेहद तेज होना चाहिए। इसीलिए, काम करने वाले सख्त मीडिया का चयन करते समय, सबसे पहले महत्वपूर्ण गति के संकेतकों से आगे बढ़ना आवश्यक है। ये आंकड़े पुष्टि करते हैं कि कांस्य के सख्त होने के दौरान, अधिकतम शीतलन दर 500-250 डिग्री की सीमा में होनी चाहिए।

इस अंतराल में धीमी प्रक्रियाओं में हार्डनर को जल्दी रिलीज करना पड़ता है और आगे सख्त करने की क्षमता में कमी आती है। महत्वपूर्ण शीतलन दर, जो भौतिक और तकनीकी विशेषताओं के इष्टतम संयोजन को प्राप्त करने की अनुमति देती है, बेरिलियम के अतिरिक्त तांबे के लिए 30-60 ग्राम / सेकंड से मेल खाती है। वांछित मूल्य प्राप्त करने के लिए, मिश्र धातु को आमतौर पर पानी में बुझाया जाता है।महत्वपूर्ण गति मापदंडों को कम करने के लिए, आमतौर पर कोबाल्ट की एक छोटी मात्रा को मिश्र धातु में पेश किया जाता है। ऐसी धातु के न्यूनतम जोड़ सुपरकूल्ड समाधान की स्थिरता में वृद्धि का कारण बनते हैं। मैग्नीशियम अशुद्धियाँ इसी तरह कांस्य के स्थायित्व को प्रभावित कर सकती हैं।

नेत्रहीन, बेरिलियम कांस्य एक रंगीन मिश्र धातु की तरह दिखता है, जो एक साथ वसंत तत्वों, तार, छड़ और कुछ अन्य तत्वों के निर्माण में उपयोग किया जाता है जिन्हें कॉन्फ़िगरेशन प्रतिधारण की आवश्यकता होती है। लगातार विकृतियों और निरंतर अधिभार के साथ, इस तरह के तार में विद्युत चालकता में वृद्धि होती है, इसका उपयोग विद्युत कनेक्टर्स के निर्माण के लिए कम आवृत्ति वाले संपर्कों में किया जाता है।

मजबूत, गैर-चुंबकीय और गैर-स्पार्किंग बेरिलियम तांबा सरौता, चाकू की छेनी, हथौड़े और रिंच के निर्माण में व्यापक आवेदन मिला है। मिश्र धातु कुछ विस्फोटक पदार्थों को संभालने के लिए इष्टतम, उदाहरण के लिए, अनाज लिफ्ट, तेल रिसाव या कोयला खदानों में।

मिश्र धातु का सामान्य उपयोग क्रायोजेनिक उपकरण के लिएन्यूनतम तापमान पर उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, रेफ्रिजरेटर। इस क्षेत्र में कॉपर-बेरिलियम के उपयोग की प्रासंगिकता को इसकी ताकत और इस तापमान सीमा में बढ़ी हुई तापीय चालकता द्वारा समझाया गया है।

रचना का प्रयोग करें आग्नेयास्त्रों के उत्पादन के लिए। यद्यपि ऐसा अनुप्रयोग काफी असामान्य है, क्योंकि स्टील की गोली सस्ती होती है और साथ ही साथ उनके पास काफी समान विशेषताएं होती हैं।कॉपर-बेरिलियम से बना तार एक साथ कई रूपों में निर्मित होता है। यह घुंघराले या सपाट, गोल या चौकोर हो सकता है; विभिन्न सीधी परतें बिक्री पर हैं, साथ ही कॉइल या कंकाल भी।

बेरिलियम के बारे में रोचक जानकारी निम्नलिखित वीडियो में प्रस्तुत की गई है।