БЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ

БЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ сплавы на основе
бериллия (Be), Пром. применение Б. с. началось в 50-х гг. 20 в. Получение
изделий из Be путём пластич. деформации затруднено, т. к. Be обладает низкой
пластичностью
(вследствие
гексагональной структуры и наличия примесей). При пластич. деформации Be
скольжение происходит в первую очередь в зёрнах, благоприятно ориентированных
к прилагаемому напряжению. Неблагоприятная ориентация соседних зёрен вызывает
на их стыке возникновение значит. напряжений, к-рые приводят к зарождению
трещин. Эти недостатки в структуре Be (малое количество плоскостей и направлений
скольжения) устраняются в нек-рых Б. с., к-рые образуются введением т.
н. пластичной матрицы (одного из металлов Ag, Sn, Cu, Si, A1 и др.). Матрица
обволакивает зёрна Be и способствует
релаксации напряжений на границах
неориентированных зёрен и развитию пластич. деформации. При малом содержании
в Be пластичной матрицы деформируется в основном Be, а матрица является
релаксатором напряжений. При значит. содержании пластичной матрицы (напр.,
сплавы Be с А1) пластич. деформация осуществляется в основном за счёт пластичного
металла. Б. с. с повышенным содержанием пластичной матрицы легко деформируются
(прокатываются, вытягиваются, куются), но обладают меньшей прочностью по
сравнению с Б. с., имеющими пониженное содержание пластичной матрицы, и
с Be.

Б. с. системы Be-Ag, содержащие 1,9-3,7%
Ag, обладают повышенной пластичностью; содержащие 20-40% Ag - повышенным
сопротивлением ударным нагрузкам. Добавки к Be 2,7-2,9% Sn существенно
улучшают его механнч. свойства в выдавленном и прокатанном состоянии при
комнатной темп-ре. При использовании в качестве пластичной матрицы Сu и
Ni в количестве 3% в процессе получения заготовок наблюдается образование
хрупких бериллндов (напр., ВеДобавление к сплавам Be-Сu 0,25% Р, замедляющего диффузию Сu и Be, предотвращает
образование бериллида и повышает пластичность. Промышленными являются
сплавы системы Be-А1, содержащие от 24 до 43% AI, называемые "локэллой"
и разработанные в США фирмой "Локхид" (табл. 1).

Табл. 1. - Свойства сплавов системы Be-A1
в прессованном состоянии

Сплавы системы Be-А1 обладают рядом достоинств:
они легче алюминиевых и магниевых сплавов, по сравнению с Be более пластичны,
менее чувствительны к поверхностным дефектам, не требуют химия, травления
после обработки резанием. Большой диапазон значений модуля упругости, прочности
и пластичности, достигаемый в этих сплавах, значительно расширяет сферу
их применения.

Стремление получить Б. с. с большей прочностью
по сравнению с Be (и Б. с. с пластичной матрицей) привело к созданию сплавов,
упрочнённых дисперсной фазой. Упрочнителями являются интерметаллич. соединения,
карбиды, нитриды, окислы. Механич. свойства (гл. образом прочностные) этих
Б. с. повышаются введением тонкодисперсной упрочняющей фазы. Наличие дисперсной
фазы приводит к возникновению напряжений в бериллие-вой матрице (в случае
выделения из твёрдого раствора) или препятствует распространению скольжения
(в случае образования интерметаллич. соединений). Оба процесса повышают
прочностные характеристики. Степень упрочнения зависит от количества и
типа упрочняющей фазы, от её связи с матрицей, от размера её частиц и расстояния
между ними. Промышленный Be, содержащий значит, количество окиси бериллия,
является, по существу, дисперсионно-упрочнённым сплавом. Разработаны Б.
с., упроч-нителем в к-рых служат бериллиды. Лучшими прочностными свойствами
обладают сплавы систем Be-Fe и Be-Со; сплавы Be-Сu и Be-Ni менее прочны,
но более пластичны. При 400°С предел прочности сплава Be с 5% Со равен
430 Мн/м², а с 3% Fe - 410 Мн/м². Данные
по длит. прочности сплава Be с 1% Fe приведены в табл. 2.

Табл. 2. - Длительная прочность сплавов
Be с 1% Fe в горячей рассованном состоянии

Повышение прочностных свойств Б. с., упрочнённых
дисперсной фазой, сопровождается уменьшением пластичности, что значительно
усложняет технологию изготовления изделий. Изделия и полуфабрикаты из Б.
с. изготовляют в основном методами порошковой металлургии, реже
литьём. Высокопрочные дисперсионно-упрочнённые Б. с. получают обработкой
горячепрессованных заготовок давлением в стальных оболочках при темп-рах
1010-1175°С. Изделия из Б. с.: прутки, трубы, конусы, листы, профили и
др. Важным достижением в области создания материалов на бериллиевой основе,
способных работать длит, время при 1100-1550°С и короткое время при 1700°С,
является разработка интерметаллических соединений Be с др. металлами. Основное
направление в применении Б. с.- конструкционные материалы для летательных
аппаратов.

Лит.; Дарвин Дж.,Баддери Дж., Бериллий,
пер. с англ., М., 1962; Бериллий, под ред. Д. Уайта и Д. Бёрка, пер. с
англ., М., 1960; Conference Internationale sur la metallurgiedu Beryllium,
Grenoble, 17 -20mai 1965, P., 1966; The metallurgy of Beryllium. Proceedings
or an International Conference organized by the Institute of Metals, London,
16 - 18 October, 1961, L., [1963] (Monograph and Report Series, № 28);
Тугоплавкие металлические материалы для космической техники, пер. с англ.,
М., 1966- В. Ф.Гогуля.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я