به طور سنتی آلیاژ مس و قلع را برنز می نامند. اما در برخی از کشور ها و فرهنگ های متفاوت، آلیاژ های مس با آلومینیوم، منگنز، نیکل، و سیلیسیم را نیز برنز نامیده اند. حتی اگر قلع در ترکیب آن حضور نداشته باشد! آلیاژ مس و قلع بسیار ارزشمند و کاربردی است؛ درواقع این آلیاژ در صنایع مختلفی کاربرد دارد. در ادامه این مقاله از بازار فلز علاوه بر بررسی کاربرد آلیاژ مس و قلع، 3 نوع آلیاژ دیگر مس که بسیار ارزشمند هستند را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
ویژگی های آلیاژ مس و قلع و کاربرد آن
مقدار قلعی که در گرید های متفاوت برنز (آلیاژ مس و قلع) حضور دارد بین 5تا 25درصد متغیر است، همین موضوع باعث کاربردهای متنوع از آلیاژ مس و قلع میشود. اولین ویژگی آلیاژ مس و قلع، کاهش نقطه ذوب و بهبود طنین صوتی حاصل از ضربه است. به همین دلیل، آلیاژ های برنز با مقادیر کمتر از 5 درصد قلع را «گرید های ناقوسی» می نامند.
نکته: حضور قلع با اندازه بیش از 5درصد در ترکیب آلیاژی باعث افت شدید مقاومت به ضربه می گردد. گریدهایی از برنز که در مجسمه سازی کاربرد دارند، حدود 9تا 10درصد قلع در ساختار خود دارند. استفاده از برنز در صنعت محدود است و باید حتما عناصر کمکی به ساختار آن اضافه شوند. مانند سرب که به برنز های مورد استفاده در ساخت شیرآلات صنعتی اضافه می شود( تا 6 درصد). در این بخش به توضیح آلیاژ مس و قلع پرداختیم. در بخش‌های دیگر آلیاژ های دیگر مس را نیز بررسی می کنیم.
آلیاژ مس و آلومینیوم (برنز آلومینیوم)
این نوع آلیاژ مس و قلع و آلومینیوم از دیدگاه استحکامی با فولاد های کربنی قابل مقایسه است. اما، مقاومت به خوردگی آنها بسیار بهتر است؛ با این حال قیمت چندبرابری دارند.
این دسته از آلیاژ ها در استاندارد های امریکایی بصورت UAX نشان داده می شوند که در این کد، حرف U نشانه مس، حرف A نشانه آلومینیوم، و حرف X بیانگر میزان حضور آلومینیوم در ترکیب آلیاژ برحسب درصد وزنی است. مثلا، UA5 or UA10 نشان دهنده آلیاژ برنز آلومینیوم با حضور 5یا 10درصد آلومینیوم در ساختار آن است.
کاربرد این دسته از آلیاژ ها در ساخت انواع چرخدنده، محور ها، و قطعات مکانیکی پراستحکام با الزام مقاومت خوردگی است. همچنین رنگ برنز آلومینیوم طلایی است .
آلیاژ مس و نیکل
آلیاژ های تجاری از مس و نیکل معمولا 5تا 45درصد نیکل داشته و آهن، منگنز، و روی نیز در آنها یافت می شود. نیکل اثرات جالب توجهی روی خواص مهندسی مس دارد که از آن جمله می توان به تثبیت ضریب انبساط حرارتی اشاره کرد.
به‌طوری که با ورود نیکل به ساختار مس، می توان آلیاژی با ضریب معین و بازه تغییرات بسیار مشخص از انبساط حرارتی تولید کرد. برخی از گرید های این دسته از آلیاژ ها آن قدر انبساط حرارتی کمی دارند که در ساخت انواع بیومتریال استفاده می شوند. اضافه کردن نیکل به مس، ظاهری نقره ای رنگ به آن می دهد.
آلیاژ های مس و سیلیسیم
این دسته از آلیاژ های مس به سیلیکون برنز هم معروفند، در صنعت بسیار مورد توجهند. چراکه جوش پذیری خوبی داشته، استحکام مناسبی دارند، و در عین حال، مقاومت خوبی از خود در برابر خوردگی نشان می دهند. میزان سیلیس در این آلیاژ ها از 1.5تا 30درصد متفاوت است.
اضافه کردن سیلیس به آلیاژ مس و قلع باعث بهبود سختی، استحکام کششی، و مقاومت به خوردگی آن خواهد شد.
آلیاژ مس و بریلیوم
وجود مقدار اندکی از بریلیوم ( 2تا 2.5درصد) خواص مکانیکی جالبی به قلع و مس می دهد. البته، گرید هایی از این آلیاژ ها وجود دارند که به‌منظور بهبود خواص الکتریکی، در عین خواص مکانیکی خوب، نیکل نیز دارند (معمولا کمتر از یک درصد).
یکی از کاربرد های بسیار رایج این آلیاژ ها (با یا بدون نیکل،) فنر های ساعت می باشد.
سوالات متداول
آلیاژ مس و قلع چه نامیده میشود؟
آلیاژ مس و قلع همان برنز است که با اضافه کردن فلزات دیگر به ترکیبات آن، کاربردهای متنوعی پیدا می‌کند.
ترکیب مس و قلع با فلز سرب چه کاربردی دارد؟
از ترکیب قلع، مس و سرب آلیاژهای به دست می‌آید که اغلب در ساخت لوله و اتصالات آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
چه فلزاتی با آلیاژ قلع و مس ترکیب می‌شوند؟
به‌طور کلی آلومینیوم، سیلیسیم، بریلیوم، نیکل و سرب به عنوان بهترین ترکیبات آلیاژهای برنز محسوب می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
