Закалка с 800°С фиксирует пересыщенный a-твердый раствор, из которого при старении (300-350°С) выделяются дисперсные частицы CuBe (рис5).После закалки свойства бериллиевой бронзы БрБ2: sв = 500 МПа, d=30%, после старения: sв = 1200 МПа, d=4%.
Рис.5 Электронно-микроскопическое изображение бериллиевой бронзы после старения (регулярное расположение выделений). Х50 000
Бериллиевые бронзы обладают высокими упругими свойствами. Их используют для изготовления пружин. Они хорошо сопротивляются усталости и коррозии. Бериллиевые бронзы немагнитны и не искрят при ударе. Из них изготавливают инструменты для работы во взрывоопасных средах – шахтах, на газовых заводах, где нельзя использовать обычные стали (Рис.6)
Рис.6. Неискрящие и немагнитные инструменты из медно-бериллиевого сплава
Какие свойства бериллиевых сплавов обусловило применение их в авиационной и ракетно-космической технике?
Сочетание малой плотности, высокой удельной прочности и жесткость, сохраняющиеся до 500-600 °С, высокие теплоемкость и теплопроводность обусловило применение бериллиевых сплавов в авиационной и ракетно-космической технике. Бериллий обеспечивает трехкратный выигрыш в массе по сравнению с алюминиевыми и магниевыми сплавами, четырехкратный – по сравнению с титаном и пятикратный – по сравнению со сталью. С увеличением температуры эффективность применения бериллия возрастает. Так, самолет, построенный на 4/5 из бериллия и его сплавов был бы на половину легче, чем из алюминия. Это позволило бы увеличить грузоподъемность и дальность полета на 40%.
|
|
Благодаря каким свойствам бериллий и его сплавы применяются в теплозащитных конструкциях ракет и космических кораблей?
Теплоемкость бериллия в 2 раза выше, чем у алюминия, в 3 раза – чем у железа, в 3,5 раза – чем у титана. В то же время теплопроводность бериллия такая же, как у алюминия. Благодаря этим свойствам, а также высокой жаростойкости его используют в теплозащитных конструкциях ракет и космических кораблей. Бериллий и материалы на его основе применяют для изготовления ракетных двигателей, в том числе камер сгорания и сопел. Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности сопло выдерживает температуру до 3000 ° С. Масса двигателя снижается при двукратном увеличении тяги.
Из бериллия делают системы антенн космических кораблей, теплозащитную обшивку космических аппаратов.