مقالات

آلیاژ مس و قلع چیست؟

By اردیبهشت ۹, ۱۳۹۷ No Comments
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 میانگین رای: 3٫50 از 5)
Loading...

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! مقدار قلعی که در گرید های متفاوت برنز حضور دارد بین ۵تا ۲۵درصد متغیر است.

اولین اثر قلع در ترکیب با مس، کاهش نقطه ذوب و بهبود طنین صوتی حاصل از ضربه می باشد. به همین دلیل، آلیاژ های برنز با مقادیر کمتر از ۵درصد قلع را «گرید های ناقوسی» می نامند. البته، حضور قلع باندازه بیش از ۵درصد در ترکیب آلیاژی باعث افت شدید مقاومت به ضربه می گردد.

گرید هایی از برنز که در مجسمه سازی کاربرد دارند، حدود ۹تا ۱۰درصد 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 ۶ درصد).

آلیاژ مس و آلومینیوم (برنز آلومینیوم)

این تیپ از آلیاژ های مس از دیدگاه استحکامی با فولاد های کربنی قابل مقایسه است. اما، مقاومت به خوردگی آنها بسیار بهتر میباشد (البته با قیمت چند برابر.)

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 ۵یا ۱۰درصد 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. رنگ برنز آلومینیوم طلایی است .

آلیاژ مس و نیکل

آلیاژ های تجاری از مس و نیکل معمولا ۵تا ۴۵درصد 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.

بطوری 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 بدان 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 ۱٫۵تا ۳۰درصد متفاوت است.

اضافه کردن سیلیس به مس باعث بهبود سختی، استحکام کششی، و مقاومت به خوردگی آن خواهد شد. جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه، مراجعه به کتاب زیر توصیه می شود
Copper & Copper Alloys (ASM Specialty Handbook)

آلیاژ مس و بریلیوم


وجود مقدار اندکی از بریلیوم ( ۲تا ۲٫۵درصد) خواص مکانیکی جالبی به مس می دهد. البته، گرید هایی از این آلیاژ ها وجود دارند که بمنظور 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. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه، مراجعه به کتاب زیر توصیه می شود (Beryllium & Beryllium Alloys (ASM Specialty Handbook