1. Tác động cốt lõi của hàm lượng berili đến đặc tính đồng berili
1.1 Tính chất cơ học (Độ bền, độ cứng, độ dẻo)
Hàm lượng Be thấp (0,2–0,6%, ví dụ: QBe0.3, QBe0.6): Hợp kim tạo thành ít kết tủa CuBe₂ hơn sau khi xử lý nhiệt, dẫn đến độ bền vừa phải (độ bền kéo: 400–600 MPa) và độ cứng (HB: 120–180). Nó giữ được độ dẻo tốt (độ giãn dài: 15–25%) và thường được sử dụng trong các ứng dụng không được xử lý bằng nhiệt hoặc được làm cứng một phần.
Hàm lượng Be trung bình (0,8–1,2%, ví dụ QBe0.9, QBe1.2): Lượng kết tủa cân bằng của CuBe₂ dẫn đến độ bền cao (độ bền kéo: 800–1000 MPa) và độ cứng (HB: 240–300), với độ dẻo chấp nhận được (độ giãn dài: 8–15%). Phạm vi này được sử dụng rộng rãi cho các thành phần có độ bền{13}cao cho mục đích chung.
Hàm lượng Be cao (1,5–2,2%, ví dụ: QBe1.7, QBe2, QBe2.15): Sự hình thành tối đa kết tủa CuBe₂ mang lại độ bền cực cao-(độ bền kéo: 1100–1400 MPa) và độ cứng (HB: 320–400)-trong số các hợp kim đồng mạnh nhất hiện có. Tuy nhiên, độ dẻo giảm đáng kể (độ giãn dài: 3–8%) do phần kết tủa thể tích lớn, làm cho hợp kim trở nên giòn hơn khi bị biến dạng cực độ.
1.2 Độ dẫn điện và nhiệt
Độ dẫn điện (EC) và độ dẫn nhiệt rất quan trọng đối với các ứng dụng đòi hỏi cả hiệu suất kết cấu và truyền năng lượng.
Hàm lượng Be thấp (0,2–0,6%): Độ dẫn điện cao hơn (EC: 45–60% IACS) do có ít nguyên tử Be phá vỡ mạng đồng hơn-Be có độ dẫn điện thấp hơn Cu, do đó, việc giảm hàm lượng Be sẽ duy trì tính dẫn điện vốn có của Cu.
Hàm lượng trung bình Be (0,8–1,2%): Độ dẫn điện vừa phải (EC: 30–40% IACS) - sự cân bằng giữa cường độ và độ dẫn điện.
Hàm lượng Be cao (1,5–2,2%): Độ dẫn điện thấp hơn (EC: 18–28% IACS) - số lượng kết tủa CuBe₂ tăng lên và các nguyên tử Be phân tán electron, làm giảm hiệu suất truyền điện và nhiệt.
1.3 Chống ăn mòn
Tất cả các loại BeCu đều thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời (vượt trội so với hầu hết các hợp kim đồng) do hình thành lớp oxit bảo vệ trên bề mặt. Tuy nhiên:
Cấp độ-Be Thấp ( Nhỏ hơn hoặc bằng 0,6%): Khả năng chống ăn mòn nói chung và nứt ăn mòn do ứng suất (SCC) tốt hơn một chút trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: nước biển, dung dịch axit) do ma trận đồng đồng nhất hơn.
Cấp-Be Cao ( Lớn hơn hoặc bằng 1,7%): Vẫn có khả năng chống ăn mòn-nhưng có thể dễ bị SCC hơn dưới ứng suất kéo cực lớn, cần xử lý nhiệt để giảm ứng suất trong các ứng dụng quan trọng (ví dụ: thiết bị hàng hải hoặc hóa chất).
1.4 Chống mỏi và chống mài mòn
Chống mỏi: Tăng với hàm lượng Be lên tới ~2,0%. Cấp-Be cao (QBe1.7, QBe2) có khả năng chống mỏi tuyệt vời (giới hạn độ bền: 350–450 MPa) do kết tủa CuBe₂ ổn định cản trở sự lan truyền vết nứt-lý tưởng cho các ứng dụng tải động (ví dụ: lò xo, van).
Chống mài mòn: Cải thiện với nội dung Be. Cấp độ-Be cao sẽ cứng hơn và có khả năng chống mài mòn-cao hơn, khiến chúng phù hợp với các bộ phận có độ mòn-cao (ví dụ: vòng bi, bánh răng, các điểm tiếp xúc điện phải tiếp xúc nhiều lần).
1.5 Khả năng gia công
Khả năng gia công bị ảnh hưởng bởi độ cứng:
Cấp độ-Be thấp (mềm, không-được xử lý nhiệt-): Khả năng gia công kém do độ dẻo cao (có xu hướng làm biến dạng các công cụ "kẹo cao su").
Trung bình/Cao-Là cấp độ (xử lý nhiệt-): Khả năng gia công tốt do độ cứng cao hơn và độ dẻo thấp hơn, tạo ra các phoi ngắn, giòn. Tuy nhiên, cấp độ-Be cao yêu cầu các dụng cụ sắc bén và được bôi trơn thích hợp để tránh mài mòn dụng cụ (các mảnh vụn chứa Be{4}}có tính mài mòn).
