Descripció
Coure beril·li, també conegut com a coure de beril·li, CuBe o bronze de beril·li, és un aliatge metàl·lic de coure i 0,5% a 3% de beril·li, de vegades amb altres elements d'aliatge, que té unes qualitats de treball i manipulació notables.
Propietats
El coure de beril·li és un aliatge dúctil, soldable i mecanitzable. És resistent als àcids no oxidants (com l'àcid clorhídric o l'àcid carbònic), als productes de descomposició plàstica, al desgast i a l'abrasió. A més, es pot tractar tèrmicament per augmentar la seva resistència, durabilitat i conductivitat elèctrica.
Com que el beril·li és tòxic, hi ha alguns problemes de seguretat amb la manipulació dels seus aliatges. En forma sòlida i com a producte acabat, el coure de beril·li no és especialment perillós per a la salut. Tanmateix, la inhalació de la pols formada durant el mecanitzat o la soldadura pot causar danys pulmonars greus. Els compostos de beril·li són coneguts com a cancerígens humans quan s'inhalen. Per tant, de vegades el coure de beril·li és substituït per aliatges de coure més segurs, com el bronze Cu-Ni-Sn.
Usos
El coure de beril·li s'utilitza per a molles i altres peces que han de conservar la seva forma durant les tensions repetides. A causa de la seva conductivitat elèctrica, s'utilitza per a contactes de baixa intensitat en bateries i connectors elèctrics. I com que el coure de beril·li no produeix espurnes, però és físicament resistent i no magnètic, es pot utilitzar per fer eines que es poden utilitzar en entorns explosius o amb finalitats EOD. Es poden utilitzar diversos tipus d'eines, com ara tornavís, alicates, claus, cisells en fred i martells. Un altre metall que de vegades s'utilitza per a eines que no produeixin espurnes és el bronze d'alumini. Les eines de coure de beril·li són més cares, no són tan fortes i es desgasten més ràpidament que les eines d'acer. Tanmateix, els avantatges d'utilitzar coure de beril·li en entorns perillosos superen aquests desavantatges.
El coure de beril·li també s'utilitza sovint per fabricar instruments de percussió de qualitat professional, especialment panderetes i triangles, que són molt apreciats pel seu to clar i forta ressonància. A diferència de la majoria dels altres materials, els instruments fets amb coure de beril·li mantindran un to i un timbre consistents a mesura que el material ressoni. La "sensació" d'aquests instruments és rica i melodiosa, fins al punt que semblarien fora de lloc quan s'utilitzen en els sons més foscos i rítmics de la música clàssica.
El coure de beril·li també s'utilitza en equips criogènics de temperatura ultra baixa, com ara refrigeradors de dilució, perquè combina la resistència mecànica amb una conductivitat tèrmica relativament alta en aquest rang de temperatura.
El coure de beril·li també s'utilitza en bales perforants, encara que qualsevol ús d'aquest tipus és poc freqüent, ja que les bales fetes amb aliatges d'acer són molt més barates, però tenen propietats similars.
El coure de beril·li també s'utilitza per mesurar eines de perforació a la indústria direccional (perforació angulada). Un parell d'empreses que fabriquen aquestes eines són GE (QDT Tensor Positive Pulse Tools) i Sondex (Geolink Negative Pulse Tools). Com que els magnetòmetres s'utilitzen per als càlculs rebuts de l'eina, es requereix un aliatge no magnètic.
Aliatges
Els aliatges de coure de beril·li d'alta resistència contenen fins a un 2,7% de beril·li (fosa), o un 1,6-2% de beril·li i aproximadament un 0,3% de cobalt (forjat). S'aconsegueix una alta resistència mecànica mitjançant l'enduriment per precipitació o l'enduriment per envelliment. La conductivitat tèrmica d'aquests aliatges està entre la de l'acer i l'alumini. Els aliatges de fosa s'utilitzen sovint com a materials per a motlles d'injecció. Els aliatges forjats són designats per l'UNS com a C172000 a C17400 i els aliatges de fosa com a C82000 a C82800. El procés d'enduriment requereix un refredament ràpid del metall recuit, donant lloc a una solució sòlida de beril·li al coure, que es manté a 200-460 grau durant almenys una hora per afavorir la precipitació de cristalls de beril·li metaestables a la matriu de coure. . S'evita la mitjana perquè la formació d'una fase d'equilibri consumiria els cristalls de beril·li i reduiria la millora de la força. El beril·li en els aliatges fosos i forjats és similar.