1. Impacto fundamental del contenido de berilio en las propiedades del cobre-berilio
1.1 Propiedades mecánicas (Resistencia, Dureza, Ductilidad)
Bajo contenido de Be (0,2–0,6%, por ejemplo, QBe0.3, QBe0.6): la aleación forma menos precipitados de CuBe₂ después del tratamiento térmico, lo que da como resultado una resistencia moderada (resistencia a la tracción: 400–600 MPa) y dureza (HB: 120–180). Conserva una buena ductilidad (alargamiento: 15–25 %) y se utiliza a menudo en aplicaciones no-tratadas térmicamente-o parcialmente endurecidas.
Contenido medio de Be (0,8–1,2%, p. ej., QBe0.9, QBe1.2): la precipitación equilibrada de CuBe₂ produce alta resistencia (resistencia a la tracción: 800–1000 MPa) y dureza (HB: 240–300), con ductilidad aceptable (alargamiento: 8–15%). Esta gama se utiliza ampliamente para componentes-de alta resistencia-de uso general.
Alto contenido de Be (1,5–2,2 %, por ejemplo, QBe1.7, QBe2, QBe2.15): la formación maximizada de precipitados de CuBe₂ ofrece una resistencia ultra-alta (resistencia a la tracción: 1100–1400 MPa) y dureza (HB: 320–400)-entre las aleaciones de cobre más fuertes disponibles. Sin embargo, la ductilidad disminuye significativamente (alargamiento: 3-8%) debido a la alta fracción de volumen de precipitados, lo que hace que la aleación sea más frágil bajo deformación extrema.
1.2 Conductividad eléctrica y térmica
La conductividad eléctrica (CE) y la conductividad térmica son fundamentales para aplicaciones que requieren tanto rendimiento estructural como transferencia de energía.
Bajo contenido de Be (0,2–0,6%): mayor conductividad (EC: 45–60 % IACS) debido a que hay menos átomos de Be que alteran la red de cobre.-El Be tiene una conductividad eléctrica más baja que el Cu, por lo que reducir el contenido de Be preserva la conductividad inherente del Cu.
Contenido de Be medio (0,8–1,2 %): conductividad moderada (CE: 30–40 % IACS) - un equilibrio entre resistencia y conductividad.
Alto contenido de Be (1,5–2,2%): menor conductividad (EC: 18–28 % IACS) - el mayor número de CuBe₂ precipita y los átomos de Be dispersan los electrones, lo que reduce la eficiencia de la transferencia eléctrica y térmica.
1.3 Resistencia a la corrosión
Todos los grados de BeCu exhiben una excelente resistencia a la corrosión (superior a la mayoría de las aleaciones de cobre) debido a la formación de una capa protectora de óxido en la superficie. Sin embargo:
Grados bajos-Be (menor o igual a 0,6%): resistencia ligeramente mejor a la corrosión general y al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en entornos hostiles (p. ej., agua de mar, soluciones ácidas) debido a una matriz de cobre más uniforme.
Alto-grados Be (mayor o igual a 1,7%): aún es resistente a la corrosión-pero puede ser más susceptible al SCC bajo tensión de tracción extrema, lo que requiere un tratamiento térmico para aliviar la tensión en aplicaciones críticas (por ejemplo, equipos marinos o químicos).
1.4 Resistencia a la fatiga y resistencia al desgaste
Resistencia a la fatiga: Aumenta con el contenido Be hasta ~2,0%. Los grados de alto-Be (QBe1.7, QBe2) tienen una excelente resistencia a la fatiga (límite de resistencia: 350–450 MPa) debido a los precipitados estables de CuBe₂ que dificultan la propagación de grietas-ideal para aplicaciones de carga dinámica (p. ej., resortes, válvulas).
Resistencia al desgaste: Mejora con Estar contento. Los grados de alto-Be son más duros y más resistentes-al desgaste, lo que los hace adecuados para componentes de alto-desgaste (por ejemplo, cojinetes, engranajes, contactos eléctricos sujetos a acoplamientos repetidos).
1.5 Maquinabilidad
La maquinabilidad está influenciada por la dureza:
Grados bajos-Be (suaves, sin-tratamiento térmico-): mala maquinabilidad debido a la alta ductilidad (tiende a "engomar" las herramientas).
Grados medio/alto-(tratamiento-térmico): buena maquinabilidad debido a una mayor dureza y una menor ductilidad, lo que produce virutas cortas y quebradizas. Sin embargo, los grados altos-Be requieren herramientas afiladas y una lubricación adecuada para evitar el desgaste de las herramientas (las virutas que contienen Be-son abrasivas).
