Бронзовый круг БрБ2.5: бериллиевая бронза для пружин и токоведущих деталей
Бронзовый круг БрБ2.5 — сортовой прокат из бериллиевой бронзы марки БрБ2.5, содержащей 2,3–2,6 % бериллия. Сплав относится к системе Cu–Be, упрочняется дисперсионным твердением и сочетает высокую прочность с электропроводностью. Круг поставляется в виде горячекатаного или холоднотянутого прутка диаметром от 5 до 100 мм, в мягком (М), полутвёрдом (ПТ) и твёрдом (Т) состояниях. Прокат регламентируется ГОСТ 18175-78 (марка сплава) и ГОСТ 15835-70 (сортамент), для прецизионных прутков — ГОСТ 19441-74.
Химический состав и механические свойства
Основной легирующий элемент — бериллий, обеспечивающий рост твёрдости при старении. Никель и кобальт (до 0,5 %) тормозят рост зерна и стабилизируют свойства. Примеси железа и кремния ограничены, так как образуют хрупкие фазы. После закалки от 780–800 C и старения при 300–330 C в течение 2–3 ч достигается максимальный комплекс характеристик.
| Состояние | Диаметр, мм | в, МПа | , % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Мягкое (М) | 5–20 | 400–550 | 30–45 | 90–120 |
| Полутвёрдое (ПТ) | 10–40 | 700–900 | 10–20 | 180–240 |
| Твёрдое (Т) | 5–30 | 1000–1200 | 3–8 | 280–360 |
| После старения | 5–60 | 1100–1350 | 2–5 | 330–400 |
Технологические и эксплуатационные характеристики
Круг БрБ2.5 обрабатывается резанием, полируется до Ra 0,4–0,8 мкм, поддаётся точечной и шовной сварке. Удельная электропроводность после старения — 20–25 % IACS, теплопроводность — 105–120 Вт/(мК). Сплав немагнитен, сохраняет упругость в интервале от –196 до +250 C, при нагреве выше 300 C прочность необратимо снижается. Коррозионная стойкость в атмосфере и пресной воде удовлетворительная; в морской среде и кислотах требуется защитное покрытие.
Области применения
- Пружины и мембраны контрольно-измерительных приборов, манометров, реле давления.
- Токоведущие пружинные контакты разъёмов, штекеров, токосъёмников кранов и троллейбусных систем.
- Детали искробезопасных инструментов: зубила, ключи, отвёртки для нефтегазового и горнорудного оборудования.
- Подшипники скольжения и втулки узлов, работающих при знакопеременных нагрузках без смазки.
- Электроды контактной сварки, наконечники, гильзы для литейных машин и установок непрерывного литья.
- Упругие элементы авиационных и ракетных систем, гироскопов, приборов наведения.
Обработка и термообработка
Закалку проводят в воде от 780–800 C с выдержкой 1 ч на 25 мм сечения. Старение выполняют в защитной атмосфере при 300–330 C; для получения повышенной пластичности применяют двухступенчатый режим 250 C + 320 C. Механическая обработка твёрдого состояния требует твердосплавного инструмента и обильного охлаждения. Сварные соединения после сварки подвергают местному старению для восстановления прочности зоны термического влияния.
Вопросы и ответы
Чем БрБ2.5 отличается от БрБ2?
Марка БрБ2.5 содержит 2,3–2,6 % бериллия против 1,8–2,1 % у БрБ2, что даёт более высокую прочность после старения при несколько меньшей пластичности.
Какой диаметр круга доступен?
Стандартный сортамент охватывает прутки от 5 до 100 мм; горячекатаные круги выпускают до 100 мм, холоднотянутые — до 40 мм с полями допусков h9–h11.
Требуется ли термообработка после механической обработки?
Да, для получения максимальной твёрдости и электропроводности детали после формообразования подвергают старению при 300–330 C в течение 2–3 ч.
Опасна ли пыль при обработке БрБ2.5?
Бериллий и его соединения токсичны. Шлифование и полирование выполняют с местной вытяжкой и средствами защиты органов дыхания; стружку собирают и утилизируют отдельно.
