L'avantage sur l'acier
Bien sûr, son avantage par rapport à l'acier est une plus grande résistance à la corrosion, une conductivité thermique et électrique plus élevée et ses qualités anti-étincelles. Il est également non magnétique et peut être formé à partir de bandes ou de fils à l'état mou, puis durci par traitement thermique.
En général, les alliages contenant de 1,7 à 1,9% de béryllium et durcis par précipitation pendant deux heures dans une plage de température de 315 ° C à 350 ° C fourniront des propriétés idéales pour la plupart des applications commerciales. Pour des nuances plus tendres, des températures plus élevées peuvent être utilisées.
Une limite élastique élevée, associée à un faible module d'élasticité et à une résistance à la fatigue, est appréciée dans des applications techniques spécifiques. L'alliage est également ductile, soudable et usinable. Le cuivre au béryllium est le plus souvent utilisé pour produire des petits ressorts, des diaphragmes sensibles à la pression, des soufflets souples, des tubes de Bourdon et des composants d'instruments de mesure pour des applications électriques et barométriques.
Moulages et pièces forgées
Les pièces coulées et forgées de l'alliage sont utilisées dans les zones qui nécessitent une haute résistance combinée à une bonne conductivité électrique et thermique. Des exemples comprennent des électrodes pour des appareils de soudage par résistance et des matrices pour le moulage de matières plastiques. Les applications pour le béryllium-cuivre peuvent être classées en quatre groupes en fonction des qualités uniques dont chacune a besoin:
- Ressorts, diaphragmes et instruments sensibles à la pression (élasticité et résistance)
- Matrices pour l'emboutissage profond et le forgeage des métaux et des plastiques de moulage (haute résistance et dureté)
- Electrodes de soudage par résistance (résistance, résistance à la corrosion et à la conductivité)
- Outils anti-étincelles (anti-étincelles, résistance et dureté)
Alors que la plupart des alliages contiennent environ 2% de béryllium, cela peut aller de 1,5 à 3,0% selon l'application. Les utilisations sensibles à la pression, y compris les ressorts, utilisent généralement une quantité inférieure de béryllium, qui est elle-même fragile. Alors que les matrices, qui nécessitent une plus grande dureté, contiennent une quantité de béryllium à l'extrémité supérieure de ce spectre.
Le cobalt et le nickel sont également régulièrement inclus dans ces alliages, en très faibles quantités, pour améliorer la réponse au traitement thermique. Les alliages à faible teneur en béryllium contiennent beaucoup moins de béryllium (moins de 1%) et une plus grande quantité de cobalt (2 à 3%). Bien que ces alliages aient une résistance et une dureté plus faibles, ils ont une conductivité beaucoup plus élevée. De nouveaux alliages propriétaires ont également été développés avec des compositions se situant entre les alliages de cuivre au béryllium ordinaire et faible.
Grades commerciaux de cuivre au béryllium
Toutes les qualités commerciales de cuivre au béryllium sont des alliages durcissant par précipitation .
C'est-à-dire qu'ils peuvent être ramollis par trempe et durcis par chauffage à une température modérée. Dans les environnements normaux et en eau salée, la résistance à la corrosion du cuivre au béryllium est très semblable à celle du cuivre pur. Alors que les applications pour le métal (par exemple dans les ressorts et les applications sensibles à la pression) sont le plus souvent en concurrence avec l'acier, ceci fournit un avantage comparatif significatif.
Bien que le béryllium-cuivre soit attaqué par le soufre et les composés de l'élément, il peut être exposé en toute sécurité à la plupart des liquides organiques, y compris les produits pétroliers, les huiles raffinées et les solvants industriels. Comme le cuivre, les alliages béryllium-cuivre forment à leur surface une couche d'oxyde protectrice qui résiste à l'oxydation et à la détérioration.
> Sources
> Cuivre au béryllium. Copper Development Association. Publication CDA n ° 54, 1962
URL: www.copperinfo.co.uk
Bauccio, Michael (Ed.). Livre de référence sur les métaux ASM, troisième édition . Materials Park, Ohio: ASM International. p. 445.