Berylliumkupfer – auch als Federkupfer, BeCu, Kupferberyllium und Berylliumbronze bezeichnet – ist eine Kupferlegierung, die unterschiedliche Mengen Beryllium enthält. Der Berylliumgehalt liegt normalerweise zwischen 0,4 und 2 %.
Als eine der Kupferlegierungen mit der höchsten Festigkeit findet dieses Material Anwendung in allen Industriezweigen. Neben seiner hohen Festigkeit weisen verschiedene Berylliumkupfersorten auch andere Eigenschaften auf, die für verschiedene Industrieanwendungen geeignet sind, wie beispielsweise hervorragende Leitfähigkeit und Nichtmagnetizität.
Eigenschaften von Berylliumkupfer
Berylliumkupfer und seine Legierungen weisen eine Vielzahl von Eigenschaften auf, darunter:
1. Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit
2. Funkenfreie und nicht magnetische Eigenschaften
3. Hohe Duktilität und hervorragende Formbarkeit im Hinblick auf Formgebungs-, Bearbeitungs- und Metallverarbeitungsprozesse
4. Höhere Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit als Stahl
5. Höhere Haltbarkeit als die meisten Kupferlegierungen (widersteht Verschleiß und Abrieb)
6. Beibehaltung der Eigenschaften bei extrem niedrigen oder extrem hohen Temperaturen
7. Eignung für Aushärtungsvorgänge
8. Hohe Dauerfestigkeit – auch Dauerfestigkeit genannt – geeignet für Anwendungen mit hoher zyklischer Belastung
Qualitäten von Berylliumkupfer
Berylliumkupfer ist in verschiedenen Güteklassen erhältlich, jede mit ihren eigenen Vorteilen. Diese Güteklassen werden in zwei Hauptkategorien eingeteilt:hochfeste LegierungenUndLegierungen mit hoher Leitfähigkeit.
Beispiele für hochfeste Legierungen sind:
1. Diese Legierung ist die häufigste Berylliumkupfer-Sorte. Sie enthält 1,8 bis 2 % Beryllium und weist eine Zugfestigkeit zwischen 60 und 220 Kilopfund pro Quadratzoll (ksi) und eine Dauerfestigkeit zwischen 30 und 50 ksi pro 10^8 Zyklen auf.
2. Diese Legierung enthält außerdem 1,8 bis 2 % Beryllium. Sie weist eine gute Bearbeitbarkeit, hohe Lebensdauer, Entspannungsbeständigkeit und ein charakteristisches Festigkeits-Leitfähigkeits-Verhältnis auf.
3. Diese Legierung enthält 1,6 bis 1,79 % Beryllium. Ihr elektrischer Leitfähigkeitsprozentsatz liegt typischerweise zwischen 15 und 33 % (gemäß International Annealed Copper Standard).
Zu den Legierungen mit hoher Leitfähigkeit gehören unter anderem:
1. Diese Legierung enthält 0,2 bis 0,6 % Beryllium. Sie weist eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 60 % auf.
2. Diese Legierung enthält 0,4 bis 0,7 % Beryllium. Ihre Zugfestigkeit liegt im Allgemeinen zwischen 50 und 80 ksi.
3. Diese Legierung enthält einen der niedrigsten Berylliumgehalte aller verfügbaren Güten und liegt in einem Bereich von 0,15 bis 0,5 %. Sie bietet einen geringen Dehnungsgrad (7 bis 17 %).
4. Diese Legierung wurde von Brush Wellman entwickelt. Sie enthält zwischen 0,15 und 0,5 % Beryllium, wird gehärtet geliefert und weist eine hohe mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit auf.
Anwendungen/Branchen, die von Berylliumkupfer bedient werden
Berylliumkupfer wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt. Aufgrund seiner funkenfreien Eigenschaften eignet es sich beispielsweise hervorragend für Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie, beispielsweise für Bohrinselkomponenten oder Bergbauwerkzeuge.
Zu den weiteren industriellen Anwendungen, bei denen Berylliumkupfer zum Einsatz kommt, gehören:
1. Computer und Elektronik
2. Herstellung funkenfreier Werkzeuge
3. Befestigungselemente
4. Telekommunikationsprodukte
5. Ventilsitze und Kryotechnik
6. Spritzgussformdesign
7. Musikinstrumente (Schlagzeug, Streichinstrumente usw.)
