1. Βασικός αντίκτυπος της περιεκτικότητας σε βηρύλλιο στις ιδιότητες του χαλκού βηρυλλίου
1.1 Μηχανικές ιδιότητες (αντοχή, σκληρότητα, ολκιμότητα)
Χαμηλή περιεκτικότητα σε Be (0,2–0,6%, π.χ. QBe0,3, QBe0,6): Το κράμα σχηματίζει λιγότερα καθιζήματα CuBe2 μετά τη θερμική επεξεργασία, με αποτέλεσμα μέτρια αντοχή (αντοχή εφελκυσμού: 400–600 MPa) και σκληρότητα (HB: 120–180). Διατηρεί καλή ολκιμότητα (επιμήκυνση: 15–25%) και χρησιμοποιείται συχνά σε μη-θερμικά-επεξεργασμένες ή μερικώς σκληρυμένες εφαρμογές.
Μέτρια περιεκτικότητα σε Be (0,8–1,2%, π.χ. QBe0,9, QBe1,2): Η ισορροπημένη κατακρήμνιση CuBe2 οδηγεί σε υψηλή αντοχή (αντοχή εφελκυσμού: 800–1000 MPa) και σκληρότητα (HB: 240–300), με αποδεκτή ολκιμότητα (επιμήκυνση: 8–15%). Αυτό το εύρος χρησιμοποιείται ευρέως για γενικής χρήσης-εξαρτήματα υψηλής- αντοχής.
Υψηλή περιεκτικότητα σε Be (1,5–2,2%, π.χ., QBe1.7, QBe2, QBe2.15): Ο μεγιστοποιημένος σχηματισμός ιζημάτων CuBe2 αποδίδει εξαιρετικά{7}}υψηλή αντοχή (αντοχή εφελκυσμού: 1100–1400 MPa) και σκληρότητα (HB: 320–400} πιο δυνατά από όλα τα δυνατά{1}. Ωστόσο, η ολκιμότητα μειώνεται σημαντικά (επιμήκυνση: 3–8%) λόγω του υψηλού κλάσματος όγκου των ιζημάτων, καθιστώντας το κράμα πιο εύθραυστο υπό ακραία παραμόρφωση.
1.2 Ηλεκτρική & Θερμική Αγωγιμότητα
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) και η θερμική αγωγιμότητα είναι κρίσιμες για εφαρμογές που απαιτούν τόσο δομική απόδοση όσο και μεταφορά ενέργειας.
Χαμηλή περιεκτικότητα σε Be (0,2–0,6%): Υψηλότερη αγωγιμότητα (EC: 45–60% IACS) λόγω λιγότερων ατόμων Be που διαταράσσουν το πλέγμα χαλκού-Το Be έχει χαμηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από το Cu, επομένως η μείωση του περιεχομένου Be διατηρεί την εγγενή αγωγιμότητα του Cu.
Περιεκτικότητα σε Medium Be (0,8–1,2%): Μέτρια αγωγιμότητα (EC: 30–40% IACS) - ισορροπία μεταξύ αντοχής και αγωγιμότητας.
Υψηλή περιεκτικότητα σε Be (1,5–2,2%): Χαμηλότερη αγωγιμότητα (EC: 18–28% IACS) - ο αυξημένος αριθμός των κατακρημνισμάτων CuBe2 και τα άτομα Be διασκορπίζουν ηλεκτρόνια, μειώνοντας την απόδοση ηλεκτρικής και θερμικής μεταφοράς.
1.3 Αντοχή στη διάβρωση
Όλες οι ποιότητες BeCu παρουσιάζουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση (ανώτερη από τα περισσότερα κράματα χαλκού) λόγω του σχηματισμού προστατευτικού στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια. Ωστόσο:
Χαμηλό-Be βαθμοί (Μικρότερο ή ίσο με 0,6%): Ελαφρώς καλύτερη αντίσταση στη γενική διάβρωση και στη διάβρωση με τάση (SCC) σε σκληρά περιβάλλοντα (π.χ. θαλασσινό νερό, όξινα διαλύματα) λόγω της πιο ομοιόμορφης μήτρας χαλκού.
Υψηλό-Be βαθμοί (Μεγαλύτερο ή ίσο με 1,7%): Ακόμα ανθεκτικό στη διάβρωση-αλλά μπορεί να είναι πιο ευαίσθητο σε SCC υπό ακραία εφελκυστική τάση, που απαιτεί θερμική επεξεργασία ανακούφισης από την καταπόνηση σε κρίσιμες εφαρμογές (π.χ. θαλάσσιος ή χημικός εξοπλισμός).
1.4 Αντοχή σε κόπωση & αντοχή στη φθορά
Αντοχή στην κόπωση: Αυξάνεται με το Be content έως και ~2,0%. Οι βαθμοί υψηλών-Be (QBe1.7, QBe2) έχουν εξαιρετική αντοχή στην κόπωση (όριο αντοχής: 350–450 MPa) λόγω των σταθερών ιζημάτων CuBe2 που εμποδίζουν τη διάδοση ρωγμών-ιδανικοί για εφαρμογές δυναμικού φορτίου (π.χ. ελατήρια, βαλβίδες).
Αντίσταση στη φθορά: Βελτιώνεται με το Be content. Οι βαθμοί High-Be είναι πιο σκληροί και πιο ανθεκτικοί στη φθορά-, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για εξαρτήματα υψηλής-φθοράς (π.χ. ρουλεμάν, γρανάζια, ηλεκτρικές επαφές που υπόκεινται σε επαναλαμβανόμενο ζευγάρωμα).
1.5 Επεξεργασιμότητα
Η μηχανική ικανότητα επηρεάζεται από τη σκληρότητα:
Χαμηλοί-Be βαθμοί (μαλακό, μη-θερμικά-επεξεργασμένο): Κακή μηχανική ικανότητα λόγω υψηλής ολκιμότητας (τείνει να "κολλάει" τα εργαλεία).
Medium/High-Be βαθμοί (θερμική-επεξεργασία): Καλή μηχανική ικανότητα λόγω υψηλότερης σκληρότητας και χαμηλότερης ολκιμότητας, παράγοντας κοντά, εύθραυστα τσιπ. Ωστόσο, οι υψηλές-βαθμίδες Be απαιτούν αιχμηρά εργαλεία και σωστή λίπανση για να αποφευχθεί η φθορά του εργαλείου (τα τσιπ που περιέχουν το Be-είναι λειαντικά).
