金屬鈹（Be）是1797年在緣柱石中被發現的。它在地殼中含量不算太多，約為0.006%,是屬于稀有金屬類。在1916年才第一次生產出鈹金屬。 1926年對鈹開始加銅，開始了鈹合金的試驗研究。形成了一種性能較為良好的Be-Cu合金，從此鈹及鈹合金成為一種特殊用途的工程材料。

在20世紀40年代世界各國對鈹及鈹合金都加強了研究工作，并在原子能工業中獲得了應用。50年代以后特別是近些年來的發展十分迅速。目前國外鈹及鈹合金在工業上的應用已由初期X射線管的鈹制窗口，反應堆的減速劑已轉到航天和航空的應用，已部分取代了鉛、鎂、鈦和鈉的應用。因為鈹的密度小，僅是鉛的 70%，鈦的40%，另外鈹的彈性模量大，所以聲音在鈹中的傳播速度加快，為12600M/S比音在鋼中的傳播速度大1.5倍還多。鈹還是一種抗磁物質。鈹還具良好的導熱性，其熱導率公次于銀、銅、金和鉛。鈹還是一種很好的中子減速劑吸收熱中子截面為0.0096(x10-28m2)很小。此外，還有一種特殊性能，即鈹的X射線透射率高，要比鋁大16倍，因而在X射線管的管窗上得到了應用，并在核工業上許多輕型結構上也得到了廣泛的使用。從此，鈹就得到了核時代金屬和宇宙時代金屬之稱的盛名。

鈹是屬于輕稀有金屬，具有許多優異的物理、機械性能和核性能，這是由它的內部原子晶體結構所決定的。鈹具有兩種晶體型結構，其晶體轉變溫度為1250c，低溫晶體結構為六方晶格即a-Be,在180c時其晶格常算a=2286A（x10-10m）,C=3584Ax10-10m）.鈹同所有其它金屬及合金相比，在4300c?/FONT>6500c范圍內，瞬時比強度為最大。在所有的金屬中鈹的溶解熱也最大，是鋁的3倍，是鎂的6倍，是鐵的4.3 倍。

鈹的熔點較高，為12840c左右，比鋁、鎂高出近1倍。鈹的比強度較大，已超過鈦合金和鋁合金，比鋼大4倍，并在高溫中保持著應有的強度。鈹的比彈性模量也較大（即彈性模量/密度）是不銹鋼的6倍，鈹的原子量小，中子俘獲截面小而散射截面又特別高。所以，鈹很適合于核工業要求的特種工程材料之一。

鈹的化學性質也較為特殊，它兼有金屬和非金屬的兩重性質。鈹的原子半徑非常小，還不到鎂的原子一半。鈹的化學性能也介于鎂、鋁之間，并與鋁有非常相似之處。鈹有很強的氧化性質，在空氧中鈹表面上就能生成“ BeO”的氧化膜，這種氧化物在常溫下和高溫赤熱狀態中都是很穩。

 

二次世界大戰以后，隨著高科技的發展，金屬鈹的應用逐步擴展到核技術，航天及航空工業，慣性導航儀表，特殊光學儀器等多種新興領域。鈹之所以用在這些領域，是由于鈹具有低密度，較高的熔點，高模量，良好的幅射照透過性，低的泊松比，核性能好，高比熱尺寸穩定性，良好的熱導率，對紅外光的反射性及熱膨脹的相容性好等一系列優良性能。

(1). 在新興領域中，核技術領域首先大量應用金屬鈹作為結構材料，金屬鈹作為中子減速體和反射體大量用于核反應堆，尤其是用于試驗反應堆和核武器，還可能用于核醫療裝置中發生微粒子的鈹靶，熱核聚變裝置中等離子體聚，限環的鍍層材料等。

(2). 用于多種空間飛行器的結構材料，包括衛星及飛船所用的基架，梁柱，固定桁梁，前置框架，旋轉與消旋平臺，衛星用太陽能板的基架等，鈹板材也曾用于制作衛星蒙皮，導彈轉接殼體，蜂窩板，儀表安裝板以及飛機結構的翼箱和尾舵等主要部件。鈹在空間結構中的應用使部件重減少20-50%，從而可大量節省發射及使用投資，而鈹部件的加工及性能在這些應用試驗中都沒發生過重大問題。

(3). 在過去30年中慣性導航儀表已逐步成為鈹的重要而穩定的應用領域之一，主要是因為鈹具有優異的比剛度，良好的尺寸穩定性及熱膨脹相容性，多種導彈、飛機、潛艇、航天飛機的以至長航距民航飛機都使用了裝有鈹制精密儀表部件的慣性導航系統，大大提高了導航精度，鈹已成為制造陀螺儀、加速度表、常平架及平臺的基本結構材料。用鈹制造的其它精密儀器部件還有基體跟蹤器、慣性輪、反作用輪，正比計算器的殼體，空間用照相機的外殼等。

(4). 光學領域的應用是鈹在慣性導航儀表中應用技術的延伸，除了前述的優良性能外，鈹對紅外光的良好反射性是鈹在這一方面應用的基礎。鈹主要用于空間光學系統，在一些慣量是關鍵要求的地面光學系統中也使用鈹制部件，如高速攝影機的旋轉式鏡體，衛星用的擺動式掃描鏡體導，在大直徑筒形搞活掠射望遠鏡，小直徑X射線顯微鏡中都有應用，輕量激光光學系統是鈹未來的主要應用領域，如激光通迅、高速傳真系統等。主要利用鈹的優良熱學性能的領域包括以鈹作為吸熱材料的飛船鼻錐、散熱器、黑匣子等在熱系統中還兼有負載功能的飛機剎車盤、發箭發動機推進室等。良好的幅照透過性使鈹成為各種射線的封窗材料。X射線管的封窗材料是鈹應用歷史最久的領域，在正比計數器的閃爍計數管中也有類似的應用，電子計算機控制的軸向層析掃描儀和電子速裝置的封窗材料。近年來鈹還用于制作高保真音響設備的傳聲懸臂梁，音響調節桿等。以上所述的鈹及鈹合金，用在尖端贊賞和新興領域中的應用。近幾年來，鈹銅合金應用范圍已逐步擴大，廣泛用于電子電器，通訊儀器，航空航天，石油化工，冶金礦山，汽車家電，機械制造等多種領域。如鈹青銅（鈹銅合金）是一種析出硬化型合金，它的機械性能，物理性能、化學性能及抗蝕性能良好結合的唯一有色合金，經固容和時效熱處理后，具有與特殊鋼相當的高強度極限，彈性極限屈服極限和疲勞極限，同時又具備高的導電率，導熱率，高硬度和耐磨性，高的蠕蝕性能，還具有良好的鑄造性能，非磁性和沖擊時無火花導性能。由于鈹銅合金具備優越性能它的使用越來越廣泛，已經成為國民經濟建設中不可缺少的重要工業材料。

 

根據加工方法不同，鈹青銅分為加工用合金及鑄造用合金兩大類（簡稱為加工合金及鑄造合金）。鈹青銅加工合金一般是通過壓力加工將其制作成板、帶、管、棒、絲等，合金的牌號有Be-A-25；BeA-165; BeA-190; BeA-10;AeA-50等。鈹青銅鑄造合金是用來以鑄造方法加工制造零部件的合金。鈹青銅根據含鈹量不同分為高強度合金和高導電合金。

 

鈹青銅加工用合金一般是通過壓力加工將其制成板、帶、管、棒、絲等。這些產品的加工是一個復雜的過程。大致的工藝過程是：按不同用途的要求，取好所需合金的成份。Be和Co按一定的燒損率計算，在石墨坩堝感應爐的熔融。用半連續無流澆鑄等方法制成粗坯，板坯經雙面銑（或單面銑）后，進行熱軋開坯，再進行熱中軋、精軋、熱處理、酸洗、剪邊、焊接、成卷。采用氮氣保護氣浮式連續通火爐或光亮罩式退火爐進行熱處理。棒、管材則經鑄坯后進行熱擠壓然后拉絲、熱處理，再經機加工成為產品。

 

主要用途是連接器，集成電路插座，開關，繼電器，微型馬達等導電彈簧材料。由于鈹青銅軋制材具有其它銅合金沒有的強度，優良的彈性和導電性能，所以還用于工作站筆記本式計算機，集成電路存儲器插件板，手機，汽車，微型接插座、IC插座，微型開關用家用電器的微型馬達，繼電器，傳感器等領域。

 

由含鈹0.5—2%的析出硬化型合金制造的彈性合金，（板、帶、材）廣泛用于制作儀器儀表，自動控制系統，電器開關，電子儀器等部件中的各種彈性元件（膜片，膜盒，開關，波紋管，簧片，板簧，游絲，發條，接觸片），并收到良好的效果。

 

主要用于計算機和IC插座，三極管插座等。由于工業，民用電子機械結構部件及汽車用電子零件小型化，高可靠性以及多功能化的要求，鈹青銅加工合金材料市場顯示出長期穩定的增長趨勢。

 

鈹青銅鑄造合金具有高的硬度，強度和良好的導熱功當量性（比鋼高2-3倍）耐磨性能及耐磨蝕性能強，同時，還有良好的鑄造性能，能直接鑄造出表面精度極高，形狀復雜，用一般加工方法難以制造出來的模具，鑄造表面光潔度高，各案清晰，生產周期短，舊模具材料可以回收使用。典型的模具材料有BeA-275C合金。可用于壓力鑄造鑄模，精密鑄造鑄模，吹塑鑄模和注塑模具，型芯，芯桿等。

 

用鈹青銅鑄造合金制作的塑料模具具有這些特點：加工工藝簡單，經濟合理，使用壽命長，生產周期短，不需特殊的熟練技術也能制造，有利于提高塑料壓塑制品的勞動生產率，可以制得表面精度很高的鏡面和任何復雜形狀各案的制品。

 

用鈹青銅鑄造合金制作的壓力模具，能很快地制造出形狀復雜，質量要求高，機械加工復雜的曲線，曲率半徑尺小，用銑刀銑不到的復雜的深溝，用刻字機刻不出的文字；對尺寸的精度要求十分嚴格的齒輪類（體動機械）零件。可用于制作電氣器具，機械部件處殼及其他模塑產品的生產。

 

鈹青銅鑄造合金用于精密鑄造能清晰、準確地復鑄出各種形狀復雜的塑膠或橡膠模具。其中尤以復制木紋，皮革等花樣或以樣品復制人像與玩具等分面不規則的成型模具更為適合。此外，精密鑄造的鈹銅鑄模在電氣制品的處殼、汽車用品、家具、玩具、裝飾品等模塑品的制造方面應用有廣闊前景。

 

是用蝕刻法在鈹青銅鑄模表面進行處理的鑄模。采用鈹青銅模具，能制造有圓角的，有柔軟感的各種圖案。

 

鈹青銅除了具有較高的硬度、強度和耐蝕性，用作耐磨材料時，還有以下特點：

a鈹銅表面會形成一種主要由氧化物組成的薄膜，這一層薄膜具有很強的附著力，自生及堅固的特點。可提供部份潤滑，減少摩擦力，減少磨耗和消除磨擦損傷。

b鈹青銅良好的導熱性散發了由高負荷下轉動軸旋轉所產生的熱量，減少了軸和軸承的揣熔。因而不會發生粘結。

鈹青銅鑄造合金用作耐磨件的實例

3-2-1采用國產鈹青銅制作的礦井輪軸承，試壓泵軸承等重負荷，高壓力的大小均取得了極好的效果。國外已廣泛用于飛機的各種軸承和軸套，使用壽命可比鎳青銅提高近三倍。如用于軍用運輸機架上滑動軸承，旋轉離合器的軸承，民航機波音707、727、737、747、F14、F15戰斗機上的嘗軸承；美國航空公司用鈹青銅合金軸承代替了原來的青銅澆鑄的軸承，使用壽命由原來的8000小時提高到20000小時。

3-2-2水平連鑄機結晶器的鈹青銅內套，使用壽命為磷脫氧銅的三倍左右；壓鑄機的鈹青銅壓射頭（沖頭），使用壽命比鑄鐵長近20倍。國內外已廣泛采用。3-2-3作高爐風口。美國鋼鐵公司研制的一個試驗風口，水冷鈹銅噴嘴伸入爐內，噴嘴內部熱風溫度9800c鋼制風口平均工作70天，而鈹青銅風口可達268天。

3-2-4用于鉆井機械、采灶機械、汽車、柴油機等機械工業中。例如美國3”鉆頭主鉆機的軸套使用了鈹青銅制成，使巖石鉆探工效提高三倍。

3-2-5鈹青銅用于每分鐘印刷7200字的高速印刷機上，使象形字數量由原來的200萬字提高到1000萬 字。

 

鈹青銅合金抗磨蝕性能很好，相當于脫氧銅，而且不會發生應力腐蝕破裂或氬脆。在空氣和和鹽霧中具有良好的腐蝕疲勞強度；在酸性介質下（除氬氟酸外）的抗蝕性的磷青銅高二倍；在海水中，不易發生點腐蝕，生物雍塞或裂縫等，抗蝕壽命可達20?/FONT>30年，最大的用途是海底電纜中繼器的殼體，電機與中繼器的殼體，電機與中繼器的萬向殼連接。國內已用鈹青銅作濕法冶金硫酸介質的耐酸材料，如捏合機S型攪拌軸，耐酸泵的泵殼，葉輪，軸等。

 

高導電鈹青銅鑄造合金良好的導電性、導熱性、高的硬度、耐磨、抗暴、抗裂性能即使在較高的溫度下也能保持。這種合金材料作為熔接焊機的電極有關另件，能收到損耗少，焊接總成本低的效果。是焊接用理想材料。美國焊接協會指定鈹青銅作為電極材料。

 

鈹青銅合金在撞擊或磨擦時不發生為花。且具有非磁、耐磨、耐蝕等性能。十分適合用來制造在易爆、易燃、強磁及腐蝕性場合下使用的安全工具。BeA-20C 合金在含30%的氧或6.5-10%甲烷空氧中承受561IJ的沖擊能，沖擊20次，都未發生火花和燃燒。美國、日本等國家勞動安全部門已分別制訂了在需防火、防暴的危險場所，必須使用鈹銅安全工具的法規。在易爆品儲存場所和使用這些危險品的場所，采用鈹銅安全工具是防止火災和爆炸事故的一種預防措施。主要適用范圍是：石油精煉和石油化學工業、灶礦、油田、天然氣化學工業、火藥工業、化纖工業、油漆工業、肥料工業、各種藥品工業。石油輪和液化石油氣的車輛、飛機、經營易燃易爆品的倉庫、電解車間、通訊機裝配車間、要求工具不生銹、耐磨抗磁的場所等。