ویژگی های برنز

ویژگی های برنز

برنز یک آلیاژ فلزی باستانی است. با توجه به ترکیبات مختلف، می توان آن را به برنز قلع (معمولاً مورد استفاده)، برنز آلومینیوم، برنز بریلیم، برنز فسفر، برنز سیلیکون و انواع دیگر تقسیم کرد.

قلع برنز به طور گسترده ای در زندگی ما استفاده می شود. حاوی 3-14% قلع است. با افزایش محتوای قلع، استحکام و سختی آلیاژ نیز به همین ترتیب افزایش می یابد. این آلیاژ انقباض حجم کمی دارد و مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به مس و برنج دارد.

هنگامی که محتوای قلع کمتر از 6٪ باشد، برای پردازش تغییر شکل سرد مناسب است.

وقتی محتوای قلع بین 6-7% باشد، برای پردازش حرارتی مناسب است.

وقتی محتوای قلع بین 10-14٪ باشد، آلیاژ برای ریخته‌گری مناسب است.

برنز قلع چند جزئی به افزودن روی، فسفر، سرب، نیکل و سایر عناصر به برنز قلع اشاره دارد. افزودن این عناصر می تواند به طور موثر خواص مکانیکی آلیاژ، به ویژه حد الاستیک و حد خستگی را بهبود بخشد، بنابراین اغلب برای ساخت فنر از آن استفاده می شود.

برنزهای قلع رایج مانند QSn4-3، QSn6.5-0.4، ZCuSn10Pb1 و غیره، به دلیل خواص مکانیکی خوب و مقاومت در برابر خوردگی، اغلب برای تولید قطعات الاستیک، قطعات مقاوم در برابر سایش استفاده می‌شوند. قطعات ضد مغناطیسی و مقاوم در برابر خوردگی مانند فنرها، بلبرینگ ها، چرخ دنده ها، توربین ها، واشرها و غیره.

برنز قلع مکانیکی که به عنوان فلز تفنگی نیز شناخته می شود، حاوی 10 درصد قلع است و اغلب برای ساخت قطعات مقاوم در برابر خوردگی و مقاوم در برابر سایش مانند چرخ دنده ها، سوپاپ ها و پروانه ها استفاده می شود.

بلبرینگ برنز قلع حاوی 12-15٪ قلع است و اغلب برای ساخت بلبرینگ‌های با سرعت کم و سنگین مانند محورهای راه‌آهن استفاده می‌شود.

برنز قلع سکه حاوی 4-10% قلع است، شکل پذیری خوب و ریخته گری عالی دارد و اغلب برای ساخت سکه استفاده می شود.

قلع برنز برای زنگ حاوی 20-32٪ قلع است. هر چه ناخالصی ها کمتر باشد، صدا واضح تر و دلپذیرتر است.

برنز یک فرآورده مس باستانی است که عمدتاً از مس و قلع و گاهی روی، سرب و عناصر دیگر به آن اضافه می‌شود. مقدار کمی نیکل و آرسنیک به برنز مورد استفاده برای مجسمه های برنزی و تزئینات خانه اضافه می شود تا سیالیت محلول بهبود یابد و بافت سطح ریخته گری شفاف شود.

در زمان های قدیم آینه ها را از مس می ساختند که به آن مس آینه ای می گفتند که از دو سوم مس و یک سوم قلع تشکیل می شد.

آلومینیوم برنز دارای محتوای آلومینیوم کمتر از 11.5٪ است. از آنجایی که قلع گرانتر از آلومینیوم است، مردم اغلب از برنز آلومینیومی برای جایگزینی بخشی از برنز قلع استفاده می کنند.

از نظر عملکرد ریخته‌گری، برنز آلومینیومی سیالیت خوبی دارد، اما انقباض حجمی آن زیاد است و آخال‌های آلومینا وجود دارد، بنابراین به راحتی ترک می‌شود.

از نظر خواص مکانیکی، آلومینیوم برنز جرقه نمی‌زند. با افزایش محتوای آلومینیوم، استحکام و سختی افزایش می یابد، اما انعطاف پذیری کاهش می یابد.

وقتی محتوای آلومینیوم 5-8% باشد، می‌توان کار سرد و گرم را انجام داد. هنگامی که محتوای آلومینیوم 8-11% است، سیالیت ضعیفی دارد، بنابراین اغلب به عنوان آلیاژ ریخته‌گری استفاده می‌شود.

از نظر مقاومت در برابر خوردگی، برنز آلومینیومی یک لایه اکسید متراکم بر روی سطح خود ایجاد می کند، بنابراین مقاومت به خوردگی آن بهتر از برنز قلع است.

برنز آلومینیوم چند عنصری به افزودن عناصری مانند آهن، نیکل و منگنز به برنز آلومینیوم اشاره دارد. افزودن این عناصر می تواند دانه ها را تصفیه کند، از شکنندگی مزاج خود به خود جلوگیری کند، استحکام را بهبود بخشد و از شکنندگی مزاج جلوگیری کند. در عین حال، نیکل همچنین می تواند مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشد.

برنز بریلیم یک ماده فلزی بسیار گرانبها است و قیمت آن بالاتر از نقره است. این ماده فلزی دارای استحکام بالا، سختی بالا و حد خستگی عالی و حد الاستیک است. همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر سرما است و در محیط های اسیدی و قلیایی واکنش نشان نمی دهد. علاوه بر این، بریلیم برنز خواص هدایت الکتریکی و حرارتی خوبی نیز دارد.

برنز بریلیم اغلب به عنوان اجزای الاستیک با دقت بالا و اجزای ویژه مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. همچنین اغلب در موقعیت های ضربه ای و بدون جرقه مانند معادن و پالایشگاه ها استفاده می شود. به منظور بهبود بیشتر عملکرد برنز بریلیم، معمولاً مقدار کمی نیکل اضافه می شود که می تواند کشش، استحکام، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشد.

هنگام ساخت بریلیم برنز، همچنین لازم است محتوای ناخالصی P و Pb را کنترل کنید تا بر خواص مواد تأثیر نگذارد.