鈹青銅是一種以鈹為主要合金成分的無錫青銅。它含有1.7-2.5%的鈹和少量的鎳、鉻、鈦等元素。經過淬火時效或淬火冷變形時效處理后，其強度極限可達到1250-1500MPa，接近中強度鋼的水平。在淬火狀態下，具有良好的塑性，可以加工成各種半成品。

鈹青銅具有較高的硬度、彈性極限、疲勞極限和耐磨性。它還具有良好的耐腐蝕性、導熱性和導電性。受到沖擊時不會產生火花。廣泛應用于重要的彈性元件和耐磨部件以及防爆工具等。

常用牌號有QBe2、QBe2.5、QBe1.7、QBe1.9等。

簡介

以鈹為主要添加元素的青銅。鈹青銅的鈹含量為0.2%~2%，并加入少量（0.2%~2.0%）的第三成分鈷或鎳。合金可通過熱處理強化，是理想的高導電、高強度彈性材料。

鈹青銅具有非磁性、防火花、耐磨、耐腐蝕、耐疲勞和抗應力松弛性能。且易于鑄造和壓制成形。鈹青銅鑄件的典型用途有塑料或玻璃模具、電阻焊電極、石油開口的防爆工具和潛水電纜屏蔽等。

鈹青銅加工材料的典型用途是在電子器件中作為導電簧片、連接器、觸點、緊固彈簧、片簧和線圈彈簧、波紋管、波紋管和引線框架等。

分類

鈹青銅分為兩類。根據合金成分，鈹含量為0.2%~0.6%的鈹青銅為高導電（電熱）鈹青銅；鈹含量為1.6%~2.0%的鈹青銅為高強度鈹青銅。根據制造工藝，可分為鑄造鈹青銅和變形鈹青銅。

國際上使用的鈹青銅合金牌號以C開頭。變形鈹青銅有C17000、C17200（高強度鈹青銅）和C17500（高導電鈹青銅）兩種。相應的鑄造鈹青銅有C82000、C82200（高導電鑄造鈹青銅）以及C82400、C82500、C82600、C82800（高強度耐磨鑄造鈹青銅）。

中國生產鈹青銅的歷史與前蘇聯、美國等國家幾乎同步，但國家標準中僅列出了高強度鈹青銅QBe1.9、QBe2.0和QBe1.7。根據石油工業和國防工業發展的需要，已經開始批量生產其他高導電鈹青銅或鑄造鈹青銅。

鈹青銅具有良好的綜合性能。其機械性能，即強度、硬度、耐磨性和疲勞性能在銅合金中居于首位。其導電性、導熱性、非磁性、防火花等性能與其他銅材料無法相比。在固溶與軟化狀態下，鈹青銅的強度和導電性處于最低值。經過加工硬化后，強度得到改善，但導電性仍保持最低。經過時效熱處理后，其強度和導電性顯著增加。

鈹青銅的加工性能、焊接性能和拋光性能與一般高銅合金相似。為了提高合金的加工性能，以滿足精密零件的精度要求，各國開發了含鉛量為0.2%~0.6%的高強度鈹青銅（C17300）。其各種性能與C17200相當，但合金的切削系數從原來的20%增加到60%（自由切削黃銅為100%）。

工藝處理

鈹青銅是典型的時效析出強化合金。高強度鈹青銅的典型熱處理工藝是將其保溫在760～830℃的適當時間（每25mm厚板至少60分鐘），使溶質原子鈹充分溶解于銅基體中形成面心立方晶格的α相過飽和固溶體。隨后，將溫度保持在320-340°C，持續2至3小時，完成析出與沉淀過程，形成γ'相（CuBe2亞穩相）。該相與基體相干形成應力場，強化合金。

高導電鈹青銅的典型熱處理工藝是將其保溫在900～950℃的高溫下一段時間，完成固溶處理，然后在450～480℃保溫2～4小時，實現析出過程。由于合金中添加了更多的鈷或鎳，分散強化顆粒主要是由鈷或鎳與鈹形成的金屬間化合物。

為了進一步提高合金的強度，在溶解時效處理之后、時效熱處理之前，通常對合金進行一定程度的冷變形，以實現冷變形強化和時效強化的綜合效果。冷變形程度通常不超過37%。溶解時效處理通常應由合金制造商進行。用戶將經過溶解時效處理和冷軋后的帶材沖制成零件后，進行自行時效熱處理，以獲得高強度的彈簧元件。

近年來，美國開發了由鈹青銅制造商進行時效熱處理的帶材，客戶可以直接將其沖壓成零件使用。

經過各種工藝處理后，鈹青銅的合金狀態在歐美以字母表示：A表示固溶退火狀態（退火），合金處于最軟狀態，易于沖壓和成形，并需要在下一步中進行冷變形或直接時效強化處理。

H表示經過工作硬化狀態（硬）。以冷軋板為例，37%的冷變形為全硬（H），21%的冷變形為半硬（1/2H），11%的冷變形為1/4硬狀態（1/4H），用戶可以根據沖壓零件形狀的復雜程度選擇適當的軟硬狀態。T表示已經經過熱處理時效強化的熱處理狀態。如果采用變形和時效強化過程，則其狀態以HT表示。

安全性

鈹青銅合金中含有2%的鈹，但其原子百分比為9.0122%。在熔煉、鑄造、熱處理、焊接和切削加工等高溫操作過程中，將形成鈹氧化物（BeO）。

大部分的鈹氧化物會牢固附著在原始工件表面，但在切削、拋光、焊接等劇烈運動過程中，會懸浮在空氣中的細小顆粒（小于10μm）的塵埃。如果操作者過多地吸入，會引起“鈹肺”職業病。因此，上述工作環境必須有完整的定向排風裝置。切削、拋光等工序必須在帶冷卻劑的濕潤狀態下進行。

美國職業安全與健康管理局（OSHA）規定了以下標準：對工作8小時的工人，在工作環境中的鈹含量不得超過2μg/m3。為了減少鈹青銅引起的污染，近年來中國和日本開發了具有類似彈性的鈦材料，可作為某些工作場所鈹青銅的良好替代材料。