المعادن والسبائك

ما هو النحاس الأصفر وأين يتم استخدامه؟

ما هو النحاس الأصفر وأين يتم استخدامه؟
المحتوى
  1. الخصائص
  2. تكوين
  3. الآراء
  4. كيف نميز عن المعادن الأخرى؟
  5. التطبيقات

النحاس هو سبيكة صناعية تسمح لك بتقليل تكلفة تصنيع المنتجات التي تستخدم معادن غير حديدية. بالمقارنة مع النحاس النقي ، فإن منتجات النحاس الأصفر أرخص بعدة مرات.

الخصائص

يشبه النحاس سبيكة معدنية بيضاء مصفرة. إنه يشبه إلى حد ما اللون البرونزي ، حيث أن أحد مكوناته هو النحاس. يستخدم الزنك باعتباره المعدن الأساسي الثاني. لكن خصائص البرونز والنحاس تختلف بشكل كبير.

يؤثر تسخين السبيكة على التغيير الهيكلي. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتم ترتيب ذرات الزنك والنحاس بطريقة غير مرتبة. إن عدم وجود تناسق واضح يجعل هذه السبيكة أكثر مرونة وقابلية للدكت. حد درجة الحرارة 460 درجة. ومع ذلك ، فإن الأمر يستحق تبريد النحاس تحت هذا المؤشر ، حيث يتم استعادة الترتيب الصارم لذرات النحاس والنحاس الأصفر. كلما زادت صلابة السبيكة ، زادت هشاشتها.

تذوب المادة أخيرًا عند درجة حرارة 950 درجة ، مما يضعها في فئة أقل درجة حرارة. بسبب اللدونة ، لا يمكن لف النحاس الأصفر فحسب ، بل يمكن أيضًا ختمه في إحدى المراحل المميزة لإنتاج الناقل.

كلما زادت نسبة الزنك في النحاس الأصفر ، أصبحت السبيكة أكثر صلابة وهشاشة. ومع ذلك ، فإن القوة الإجمالية للنحاس أدنى بكثير من الفولاذ. يؤثر وجود معادن وغير فلزية أخرى في النحاس على معالجة السبيكة وليونتها. الخصائص التي يتم تحقيقها بهذه الطريقة ضرورية لسهولة الدوران وإزالة الرقائق - لا يتم تصنيع كل منتج عن طريق الصب.

لا يصدأ النحاس الأصفر ؛ حيث تُستخدم أجزائه في ظروف الرطوبة النسبية العالية والمطلقة للبيئة. تتجلى الخصائص المميزة الكامنة في المنتجات النحاسية: في الهواء الجاف نسبيًا ، يحمي أنحف طبقة أكسيد تظهر الطبقات العميقة من التحلل ، مثل طبقة من الطلاء. بعد الطحن والتقليب ، لا يتأكسد النحاس أو يتحول إلى اللون الأسود. ومع ذلك ، فإنه يغمق في ظروف الرطوبة العالية ، في وجود بعض الأملاح والأبخرة الحمضية.

السبيكة لها تغطية جيدة بالورنيش أو الطلاء. هذا يسمح للنحاس بالحصول على مظهر قابل للتسويق حقًا - لن يخمن المشتري على الفور ما يتكون منه جزء معين.

السبيكة لها خصائص مقاومة للاحتكاك جيدة. يتمتع النحاس بقدرة عالية على اللحام مع سبائك الصلب والمعادن غير الحديدية. من السهل الحصول ، على سبيل المثال ، على الأجزاء ثنائية المعدن المستخدمة في الميكانيكا والهندسة الكهربائية.

يستخدم اللون الذهبي - مثل البرونز - في إنتاج السلع الفاخرة الداخلية.

والنحاس لا يمغنط تقريبًا بسبب المحتوى الضئيل من الحديد والنيكل: بمساعدة مغناطيس اليد ، حتى المتخصص المتمرس في هذا الصدد لا يمكنه تمييزه عن المعادن غير الحديدية.

تكوين

تتجاوز نسبة الزنك والنحاس في النحاس كمية المكونات الأخرى ، مما يغير إلى حد ما خصائص هذه السبيكة. يمنح النحاس النحاس سهولة إضافية في المعالجة. هناك نوعان من الهياكل النحاسية.

  1. طور ألفا مركب مستقر للغاية. للشبكة البلورية للنحاس ، التي اتخذت حالة هذه المرحلة ، شكل مكعب محوره الوجه. هذه السبيكة هي أكثر التراكيب النحاسية شيوعًا.
  2. مرحلة ألفا بيتا - 3 أجزاء من النحاس وجزئين من الزنك. تحتوي الشبكة البلورية على أجزاء أولية.

صلابة المرحلة الثانية أعلى بكثير من الأولى. لكن الصلابة واللدونة مفهومان متبادلان. إذا كان الزنك في النحاس حوالي النصف ، فإن النحاس يصبح أبيضًا تقريبًا. كلما زاد الزنك ، زادت صلابة سبائك النحاس الأصفر - يمنح النحاس السبيكة نعومة وليونة أكبر.

يسمح محتوى الرصاص والبزموت في النحاس للمعالج بتشويه المنتج بشكل أقل عند تسخينه. سيسمح الرصاص ، الذي يتم إدخاله في التركيبة بكمية صغيرة ، بالحصول على نشارة الخشب المتفتتة بسهولة ، مما يسهل إزالتها من الحافة المقطوعة حديثًا.

يستخدم التومباك الأكثر استخدامًا في إنتاج الأجزاء وبعض المجوهرات. يظهر لون سبيكة النحاس الأصفر في هذه الحالة باللون الأصفر أو المحمر - من السهل تحديد كمية الزنك المستخدمة أثناء الصهر من خلال اللون.

الآراء

يصنف النحاس الأصفر أساسًا وفقًا لتركيبه الكيميائي. تحدد النسبة المئوية للزنك والنحاس والإضافات المعدنية وغير المعدنية الأخرى إلى حد كبير المعلمات الفيزيائية النهائية. لذلك ، يحتوي النحاس الأبيض تقريبًا على ما يصل إلى نصف الزنك.

تحتوي السبيكة شديدة التشوه على حوالي 88٪ من النحاس و 10٪ من الزنك ، والباقي عبارة عن مواد مضافة. هذا هو ما يسمى tombak - هذا التعديل له أداء لائق.

هناك نحاس مرن يستخدم في صناعة الحديد المطاوع والتحف. بعض أجزائه مطلية بالكروم أو النيكل - النحاس المطلي بالنيكل أو الكروم يبدو أجمل ، لأنه لا يفقد ظله ظاهريًا ، أثناء المعالجة النهائية.

سيولة النحاس عند التسخين والصهر اللاحق للسبيكة تجعل من الممكن صب الأشياء بدرجة عالية من التفاصيل.

في هذه الحالة ، لا يلزم طحن الأشياء الفنية.

يستخدم النحاس والمجوهرات في إنتاج المعلقات والخواتم والأقراط وغيرها من المجوهرات. يمكن طلاء النحاس الأصفر بالذهب (التذهيب) ، مما يسمح بتمرير المجوهرات النحاسية على أنها ذهب حقيقي ، دون دفع مبالغ زائدة لعشرات ومئات المرات. يستخدم هذا النوع من النحاس الأصفر لإنتاج علب ساعات المعصم - مثل المجوهرات ، يمكن أن تكون هذه الساعات مُذهَّبة أو مطلية بالفضة.قبل تطبيق الذهب أو الفضة ، تكون المجوهرات مصقولة مسبقًا - يلمع النحاس الأصفر من جميع الجوانب ، وستعمل المعادن الثمينة على تحسين مظهر المجوهرات إلى حالة ممتازة.

يحتوي النحاس الأحمر على 10٪ أو أقل من الزنك. يتم استخدامه لصنع التماثيل والتماثيل الصغيرة والتماثيل الصغيرة الأخرى.

في الميكانيكا ، يتم استخدام نحاس المسبك كأجزاء متحركة وثابتة من الآلات والأجهزة. نظرًا لكثافته المنخفضة نسبيًا - 8.3 جم / سم 3 فقط - يتم استخدامه في الوحدات الوظيفية التي تستفيد من الإضاءة من أجل تحسين أداء القيادة. تحتوي السبيكة على 50-81٪ نحاس ، وقد تمت زيادة كمية الإضافات التكنولوجية الخاصة بطرف ثالث إلى 2-3٪.

تُستخدم الأجزاء المصنوعة من النحاس المسبك في آلات وآليات جميع أنواع الأجهزة التقنية ، وكذلك في الوحدات الوظيفية وكتل السفن والسفن الحديثة. سبيكة الصب هي المكون الرئيسي للصمامات: الصنابير ، صمامات البوابة ، الصمامات ، التي لا تتجاوز درجة حرارة التشغيل فيها 250 درجة. بعض المحامل مصنوعة من النحاس بدلاً من الفولاذ - بشكل أساسي تلك التي لا تتحمل حملاً متزايدًا.

يستخدم النحاس الأوتوماتيكي في ميكانيكا الدقة. محتوى النحاس هو 57-75٪ نحاس ، زنك - 24-42٪ ، رصاص - 0.3-0.8٪. تتم معالجة سبائك النحاس الأوتوماتيكية على آلات عالية الدقة وعالية الأداء.

إحدى السبائك التقنية المستخدمة في إنتاج الأجهزة أو العناصر للديكور الداخلي لها خصائص مشابهة للنحاس الأوتوماتيكي. هذه الفراغات في شكل قضبان وصفائح. يتم تشكيل الأولى على مخرطة ، ويتم طحن الأخير و / أو ختمه.

تتميز سبيكة ألفا بنسبة كتلة من الزنك لا تزيد عن 35٪. نظرًا للشبكة البلورية غير القياسية ، التي تحدد الهيكل الداخلي ، تتمتع السبيكة بمرونة كبيرة.

هذا التعديل للنحاس مثالي لختم المنتجات.

مكونان

تحتوي سبائك النحاس الأصفر ، التي تحتوي بشكل أساسي على النحاس والزنك فقط ، على محتوى كمي صغير ضئيل من الشوائب الأخرى. النحاس النقي المكون من عنصرين هو ظاهرة تحدث فقط في المختبرات. الزنك يذوب في النحاس عند 20-25 درجة بنسبة 39٪. عند التسخين حتى 950 درجة ، عندما تصبح السبيكة سائلة ، تنخفض قابلية ذوبان الزنك في النحاس إلى 32٪. ستؤدي محاولات إذابة المزيد من الزنك عند نفس درجة 95 إلى انتقال النحاس الأصفر من مرحلة ألفا إلى مرحلة بيتا: سيبدأ الزنك الزائد في الترسب أو يظل معلقًا بشكل غير متساوٍ ، مما يؤدي إلى كسر قطعة العمل المصبوبة من نحاس بيتا في البداية الحمل الميكانيكي (الوزن) الخطير.

ومع ذلك ، فإن سلوك النحاس الأصفر مع الزيادة التدريجية في تركيز الزنك في السبيكة ليس شائعًا وطبيعيًا. طالما أنه لا يوجد أكثر من 32٪ زنك في السبيكة ، فإن مرونة التركيبة تزداد. ولكن عند المرور بنسبة 32٪ عند 950 درجة - ومع التصلب اللاحق - تزداد الهشاشة والصلابة. بعد اجتياز اللوح الخشبي بنسبة 45٪ على الزنك ، ستنخفض صلابة وقوة قالب الصب بشكل حاد.

يعمل النحاس بشكل جيد مع الضغط العالي. لكن عند 300-700 درجة ، تصبح السبيكة هشة بلا داع ، وفي هذه الفترة ، لا تتم معالجة النحاس بهذه الطريقة.

يتم تنفيذ العمل البارد لسبائك مكون من عنصرين بمحتوى زنك يصل إلى 32٪. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على فراغات الألواح والأسلاك والملف الشخصي. في درجة حرارة الغرفة ، تكون هذه السبيكة بلاستيكية للغاية. لا يسمح انخفاض اللدونة عند 300-700 درجة بالحصول على منتجات مدلفنة على الساخن - لذلك ، يجب زيادة محتوى الزنك إلى 39٪.

يتم تمييز النحاس المكون من عنصرين على النحو التالي. على سبيل المثال ، L-80 عبارة عن 80٪ نحاس و 20٪ زنك. يشير رقم العلامة إلى نسبة وزن النحاس في السبيكة.

متعدد المكونات

تحتوي درجات سبائك النحاس متعددة المكونات على عدد أكبر من درجات السبائك المكونة من عنصرين. بالإضافة إلى النحاس والزنك ، يتم عمل السبائك باستخدام مكونات أخرى. يفترض المصطلح البسيط أن النحاس ، على سبيل المثال ، المضاف إليه شوائب تعتمد على الحديد والمنغنيز ، يسمى المنغنيز الحديدي. الألومنيوم ، على سبيل المثال ، له اسم مطابق.

يعد وضع العلامات على التركيبات متعددة المكونات أكثر تعقيدًا.

على سبيل المثال ، يحتوي LAZhMts66-6-3-2 على 66٪ نحاس و 6٪ ألمنيوم و 3٪ حديد و 2٪ منجنيز. الزنك موجود هنا بنسبة 23٪. لم يتم الإشارة إلى الزنك في الاسم: يتم حسابه من خلال البقايا نتيجة طرح النحاس ومضافات صناعة السبائك. بالإضافة إلى الحديد والألمنيوم والمنغنيز والسيليكون والرصاص والنيكل تستخدم كمواد مضافة. عند إضافتها بنسب مختلفة ، فإنها تغير بشكل كبير خصائص السبيكة.

  1. لذلك إذا تم إضافة المنجنيز، تزداد قوة ومقاومة أكسدة منتجات النحاس الأصفر بشكل ملحوظ. سيؤدي الخلط مع القصدير والألمنيوم والحديد إلى زيادة هذه الجودة بشكل أكبر.
  2. بفضل القصدير لن تزداد القوة فحسب ، بل ستزداد أيضًا مقاومة الأكسدة في مياه البحر. الحقيقة هي أن هذه المياه تحتوي على أملاح ، والتي في ظل الظروف العادية من شأنها أن تؤدي إلى تآكل الحديد والنحاس بشكل أسرع من أي بيئة أخرى غير المناخ البحري. يسمى النحاس المحتوي على القصدير "البحرية".
  3. نيكل يتميز بقدرته على تكوين فيلم أكسيد على أي سبائك مقاومة للتلف. هذا يجعل النحاس أقل عرضة للتآكل في بيئات الرطوبة العالية.
  4. قيادة يسهل المعالجة ، ولكنه يضعف قوة الأجزاء المصنوعة من سبائك النحاس. تزداد مرونة النحاس مع الرصاص بشكل ملحوظ. لا يتجاوز محتواها من النحاس 2٪ - هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على النحاس الأوتوماتيكي ، والذي حصل على الاسم بسبب حقيقة أن إنتاج الأجزاء والمكونات يعتمد على الإنتاج باستخدام آلات آلية.
  5. السيليكونمع تقليل القوة والصلابة ، عندما يقترن بالرصاص ، فإنه يساهم في التآكل المبكر لمجموعات المحامل.
  6. قصدير - فردي - بسبب الخصائص المضادة للأكسدة للنحاس في المياه المالحة ، يمكن استخدام هذه السبيكة في بناء السفن.

يظهر النحاس مقاومة جيدة في محاليل الأحماض العضوية والأملاح القائمة عليها. كمية ونسبة إضافات صناعة السبائك ، باستثناء القصدير ، ليس لها تأثير إضافي على السبيكة في هذا المستوى.

كيف نميز عن المعادن الأخرى؟

يعرف كل موظف في نقطة تجميع الخردة المعدنية كيفية التمييز بين النحاس الأصفر والسبائك المعدنية غير الحديدية الأخرى. إذا لم يكن يمتلك هذه المعلومات ، فإن عمله كمستقبل يمكن أن يسبب ضررًا للمؤسسات المتخصصة في صهر ومعالجة مختلف المعادن الثانوية.

إذا كان حتى تلميذ ليس لديه خبرة في معالجة المعادن وسبائكها يمكنه التمييز بين النحاس الأصفر والصلب ، فسيكون من الصعب جدًا التمييز ، على سبيل المثال ، سبائك النحاس من البرونز والصلب مع إضافة الكوبالت.

يتم استخدام هذا من قبل البائعين عديمي الضمير ، حيث يطلقون ، على سبيل المثال ، صواميل من البرونز والنحاس النقي بدلاً من الصواميل والمسامير الفولاذية المؤكسدة. يعتمد لون النحاس الأصفر المصفر على محتوى الزنك والإضافات الأخرى الموجودة فيه. عندما تحاول تثبيت مسمار لولبي من معدن غير حديدي في ثقب تم حفره مسبقًا في لوح فولاذي أو مقطع من الملف الشخصي ، فإن هذا القفل سوف يتدحرج ببساطة إلى جانب واحد. عندما يتم تثبيت مسمار نحاسي ذاتي التنصت في الشجرة ، فإن الفتحة تتلف بسهولة باستخدام مفك البراغي أو مضرب مفك البراغي ، وسوف يضيع العنصر بالتأكيد.

الفرق بين النحاس والنحاس هو كما يلي. النحاس أكثر ليونة من النحاس الأصفر - يسهل قطعه بقواطع الأسلاك والمقصات المعدنية. يتميز النحاس النقي باللون الأحمر المميز. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي المحتوى العالي من النحاس في النحاس إلى إرباك المستخدم الأكثر خبرة.

  1. لفهم أن هذا نحاسي وليس نحاسيًا ، قم برمي الجزء على الأرض أو ضربه بمطرقة. يصدر النحاس صوت رنين ، بينما يصدر النحاس صوتًا باهتًا. يعد هذا الفحص ضروريًا حتى لا يتم الخلط بين الأجزاء الضخمة المتطابقة التي تحتوي على كيلوغرامات من المعدن أو السبائك.
  2. افحص نوع العلامة من الشركة المصنعة (إن وجدت) الموجودة على الجزء. تم تمييز النحاس بالحرف الأول L والنحاس بالحرف M.
  3. إذا لم تكن هناك علامة تعريف ، فحاول خدش المنتج بعملة 10 أو 50 كوبيك. سيبقى أخدود مهم يسهل تمييزه على النحاس ، وهو أمر لا يمكن قوله عن النحاس الأصفر.
  4. أخيرًا ، تأكد من أنك تبحث عن منتج معين. لذلك ، فإن الخيط أو الأسلاك الكهربائية مصنوعة من النحاس. يمكن أن يكون النحاس مكونات أثاثية وتركيبات للنوافذ والأبواب وبعض الأطباق وجزء من الأدوات وأجزاء الماكينة (على سبيل المثال ، محولات الأنابيب).

الاختلافات من البرونز هي على النحو التالي.

  1. النحاس الأصفر الذهبي ، والبرونز هو الأحمر البني.
  2. النحاس أخف من البرونز. القصدير أثقل بكثير من الزنك - وهو بدوره المكون الرئيسي الثاني من البرونز ، إلى جانب النحاس. البرونز أثقل بكثير من النحاس.
  3. تنجذب بعض العناصر البرونزية بواسطة المغناطيس إذا كانت السبيكة تحتوي على نسبة عالية من الحديد والنيكل.
  4. عند تعريض الكوب النحاسي لمحلول حمضي ، لا يشكل الكوب النحاسي رواسبًا لا يمكن قولها عن البرونز.
  5. ستؤدي محاولة لحام النحاس الأصفر إلى ظهور دخان أبيض. لا يعطي البرونز مثل هذا التفاعل للقوس الكهربائي.

يمكن لعمال المعادن ذوي الخبرة تحديد النحاس والبرونز بدقة من خلال اللون عن طريق شحذ المنتج أو جزء منه بملف في أي مكان.

الفرق بين البرونز والنحاس الأصفر كبير جدًا بحيث لا يمكن إغفاله.

التطبيقات

يحدد تكوين النحاس أخيرًا ما يُنصح باستخدامه بالضبط.

  1. لذلك ، يتم استخدام التومباك مع 90 ٪ من النحاس للمنتجات ثنائية ومتعددة الفلزات. والمثال النموذجي هو الألواح ثنائية المعدن في مفاتيح الغلايات الكهربائية ، والتي تنطلق بشكل مستقل عند درجة حرارة بخار تزيد عن 100 درجة من الماء الذي بدأ في الغليان.
  2. نحاس ذهبي (زخرفي)، التي لا يمكن تمييزها في المظهر عن العينة 595 من الذهب ، تستخدم في صنع الأقراط والسلاسل ، وأساور الساعات ، وما إلى ذلك. المجوهرات مطلية بالذهب أو بالفضة بعد التشكيل. البلاط وعناصر التشكيل الفني ومكونات الأثاث مؤكسدة (على سبيل المثال ، مجلفنة ، مطلية بالكروم ، مطلية بالنيكل ، إلخ) أو مطلية بالورنيش أو الطلاء بظل غير عادي.
  3. يمكن لحام المحول النحاسي بالأنابيب الفولاذية. ومع ذلك ، من الصعب لحام هذين الجزأين بأبسط عاكس - باستخدام أقطاب كهربائية تقليدية. يتم استخدام المزيد من اللحام الاحترافي هنا. تشمل تطبيقات هذه المحولات إمدادات الغاز والمياه وأنظمة الأنابيب الشعرية ، إلخ.
  4. يستخدم النحاس المصبوب في تصنيع الهياكل الحاملة. يمكن أن يكون هذا ، على سبيل المثال ، شكلًا على شكل حرف W للأبواب الزجاجية المنزلقة للأثاث ، ومع ذلك ، فإنه يكلف أكثر من الألومنيوم.
  5. يستخدم النحاس الأوتوماتيكي لإنتاج السحابات والألواح والمقاطع. ترفع المعالجة عالية السرعة إنتاج هذه المنتجات إلى مستوى هائل حقًا.
  6. سبائك النحاس موصلة مثل البرونز. يتم استخدام النحاس لتوصيلات غلاف الأسلاك والكابلات - ولهذا الغرض ، يتم استخدام درجات بلاستيكية أكثر ليونة من النحاس الأصفر. تعتبر مقاومة التآكل مهمة أيضًا هنا - يجب ألا تتأكسد جهات الاتصال ، مما يؤدي إلى الانحناء تحت حمل الخط الكهربائي.

مجالات أكثر تحديدًا لتطبيق سبائك النحاس من مختلف الدرجات:

  • L96 - مشعات ، الشعيرات الدموية مصنوعة من هذه السبائك ؛
  • L8 / 85/90 - قطع غيار السيارات ومكونات المعدات المناخية ؛
  • L70 - لتغليف الأجهزة الكيميائية ؛
  • L68 - ختم ؛
  • L63 - السحابات وأنابيب المكثف وقطع غيار السيارات ؛
  • L60 - المحولات والصواميل وقطع غيار السيارات ؛
  • LA77-2 - خطوط أنابيب المكثف للسفن البحرية ؛
  • LAZH60-1-1 - تفاصيل السفن ؛
  • LAN59-3-2 - قطع غيار السفن والمحركات الكهربائية والمعدات الكيميائية ؛
  • ЛЖМа59-1-1 - أقفاص محامل وقطع غيار للطائرات والسفن ؛
  • LN65-5 - مقاييس الضغط والمكثفات ؛
  • LMts58-2 - السحابات والتجهيزات وقطع غيار السيارات ؛
  • LMtsA57-3-1 - قطع غيار للسفن والطائرات العائمة ؛
  • L090-1 / L070-1 / L062-1 - أنابيب التخزين في الهندسة الحرارية ؛
  • L060-1 - المكثفات في هندسة التدفئة ؛
  • LS63-3 / LS74-3 - أجزاء الساعة ، البطانات ؛
  • LS64-2 - قطع غيار للطباعة ؛
  • LS60-1 - السحابات ، تروس الآليات ، البطانات.

كل نوع من سبائك النحاس الأصفر - من بين عشرات الأنواع المعروفة - له تطبيق محدد. لا ينصح بانتهاك هذه المتطلبات.

بدون تعليقات

موضة

الجمال

منزل