Aprenda sobre la resistencia y dureza de las aleaciones de berilio y cobre

Berilio-cobrealeaciones son conocidos por su combinación única de fuerza, dureza y corrosión resistencia. Una característica importante de esta aleación es que el berilio-cobre se puede ablandar o endurecer a voluntad mediante dos simples procesos de tratamiento térmico. En una preparación completamente tratada con calor, las aleaciones de cobre y berilio son las aleaciones más ricas y resistentes de todas las aleaciones ricas en cobre (hasta 1400MPa), en la medida en que es similar a muchas aleaciones de alto grado aceros.

Por supuesto, su ventaja sobre el acero es una mayor resistencia a la corrosión, mayor resistencia térmica y conductividad eléctrica y sus cualidades antichispa. También es nomagnético y puede formarse a partir de tiras o alambres en estado blando, y luego endurecerse mediante tratamiento térmico.

Generalmente, las aleaciones que contienen de 1.7 a 1.9 por ciento de berilio y se endurecen por precipitación durante dos horas dentro de un rango de temperatura de 315

Un alto límite elástico, junto con un bajo módulo de elasticidad y resistencia a la fatiga se valora en aplicaciones técnicas específicas. La aleación también es dúctil, soldable y mecanizable. El cobre de berilio se usa con mayor frecuencia para producir resortes pequeños, diafragmas sensibles a la presión, flexibles fuelles, tubos Bourdon y componentes de instrumentos de medida para aplicaciones eléctricas y barométricas.

Las piezas fundidas y forjadas de la aleación se usan en áreas que requieren alta resistencia combinada con buena conductividad eléctrica y térmica. Los ejemplos incluyen electrodos para aparatos de soldadura por resistencia y matrices para moldear plásticos. Las aplicaciones para berilio-cobre se pueden clasificar en cuatro grupos según las cualidades únicas que cada uno requiere:

• Resorte, diafragmas e instrumentos sensibles a la presión (elasticidad y resistencia)
• Troqueles para embutición profunda y forja de metales y moldeo de plásticos (alta resistencia y dureza)
• Electrodos de soldadura por resistencia (resistencia, resistencia a la corrosión y conductividad)
• Herramientas sin chispas (sin chispas, resistencia y dureza)

Si bien la mayoría de las aleaciones contienen aproximadamente 2 por ciento de berilio, esto puede variar de 1.5 a 3.0 por ciento dependiendo de la aplicación. Los usos sensibles a la presión, incluidos los resortes, generalmente usan una menor cantidad de berilio, que es frágil. Mientras que los troqueles, que requieren mayor dureza, contienen una cantidad de berilio en el extremo superior de este espectro.

Cobalto y níquel También se incluyen regularmente en tales aleaciones, en cantidades muy bajas, para mejorar la respuesta al tratamiento térmico. Las aleaciones bajas en berilio contienen mucho menos berilio (menos del 1 por ciento) y una mayor cantidad de cobalto (2 a 3 por ciento). Si bien estas aleaciones tienen menor resistencia y dureza, tienen una conductividad mucho mayor. Las aleaciones patentadas más nuevas también se han desarrollado con composiciones que se encuentran entre aleaciones de cobre de berilio regulares y bajas.

Todos los grados comerciales de cobre berilio son aleaciones de endurecimiento por precipitación. Es decir, se pueden ablandar enfriando y endurecer calentando a una temperatura moderada. Tanto en ambientes normales como de agua salada, la resistencia a la corrosión del cobre de berilio es muy similar a la del cobre puro. Si bien las aplicaciones para el metal (por ejemplo, en resortes y aplicaciones sensibles a la presión) suelen competir con el acero, esto proporciona una ventaja comparativa significativa.

Si bien el azufre y los compuestos del elemento atacan el berilio-cobre, puede exponerse de manera segura a la mayoría de los líquidos orgánicos, incluidos los productos derivados del petróleo, los aceites refinados y los solventes industriales. Al igual que el cobre, las aleaciones de berilio-cobre forman una capa protectora de óxido en su superficie que resiste contra la oxidación y el deterioro.

Cobre de berilio. Asociación de Desarrollo del Cobre. Publicación CDA No. 54, 1962
URL: www.copperinfo.co.uk
Bauccio, Michael (Ed.). ASM Metals Reference Book, tercera edición. Materials Park, Ohio: ASM International. pags. 445.