الاختلافات في خصائص أنواع مختلفة من سبائك النحاس

الاختلافات في خصائص أنواع مختلفة من سبائك النحاس

خصائص النحاس وسبائك النحاس

1. الموصلية الكهربائية والحرارية الجيدة: يتمتع النحاس وسبائكه بالتوصيل الكهربائي والحراري الممتاز، لذلك يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات والكهرباء والاتصالات وغيرها من المجالات.

2. اللدونة الجيدة وقابلية المعالجة: تتمتع سبائك النحاس بمرونة جيدة ويمكن استخدامها لتصنيع أجزاء ذات أشكال وأحجام مختلفة.

3. مقاومة جيدة للتآكل: يمكن لسبائك النحاس الحفاظ على الاستقرار في مختلف البيئات القاسية.

4. قوة وصلابة جيدة: تتميز سبائك النحاس بقوة وصلابة عالية ويمكن استخدامها لتصنيع الأجزاء التي تتطلب القوة والصلابة.

5. مقاومة جيدة للحرارة ومقاومة التآكل: تتمتع سبائك النحاس بأداء مستقر تحت درجات الحرارة العالية والضغط العالي والسرعة العالية وظروف العمل الأخرى، وهي مناسبة لتصنيع الأجزاء المقابلة. خاصة الأجزاء المقاومة للتآكل من سبائك النحاس متعددة المكونات والتي تحتوي على Sn، والبطانات، والشجيرات الحاملة، والتوربينات، وما إلى ذلك.

6. خصائص جيدة مضادة للبكتيريا: تتمتع سبائك النحاس بخصائص معينة مضادة للبكتيريا ويمكن استخدامها لتصنيع الأجهزة الطبية، ومعدات تجهيز الأغذية، وما إلى ذلك. تطلق أيونات النحاس في وسط الماء. أيونات النحاس لها تأثير على تثبيط نمو البكتيريا والكائنات المائية. لذلك، يتم استخدامه في أنابيب توصيل مياه الشرب، والبراميل الداخلية للغسالة، ومراوح السفن.

7. أداء التدريع الكهرومغناطيسي الجيد: يمكن للنحاس وبعض سبائك النحاس أن تمنع انتشار الموجات الكهرومغناطيسية. القابلية المغناطيسية منخفضة للغاية وتستخدم في البوصلات والرادارات والبيئات الأخرى التي تقاوم المجالات المغناطيسية الخارجية.

8. مواد صديقة للبيئة: بعض سبائك النحاس غير سامة ويمكن استخدامها لصنع الأجزاء التي تتلامس مع الطعام.

9. اقتصادية: سعر سبائك النحاس منخفض نسبيًا ومناسب للتطبيقات واسعة النطاق.

تصنيف النحاس وسبائك النحاس

1. يسمى النحاس النقي أيضًا بالنحاس الأحمر. نظرًا لأن النحاس الأحمر يحتوي على أعلى محتوى من النحاس، وله نقاء أكبر من 99.5٪، وله ليونة ومرونة جيدة، فإنه غالبًا ما يستخدم للختم الثابت لخطوط الأنابيب في الختم الفراغي.

2. تنقسم سبائك النحاس إلى النحاس (النحاس العادي، النحاس الخاص)، البرونز (برونز القصدير، برونز الألومنيوم، برونز البريليوم، برونز السيليكون، برونز الرصاص)، والنحاس الأبيض (النحاس الأبيض العادي، النحاس الأبيض الخاص).

أرجواني

وينقسم النحاس النقي إلى النحاس النقي العادي والنحاس منزوع الأكسدة والنحاس الخالي من الأكسجين والنحاس الخاص حسب كمية العناصر الأخرى التي يحتوي عليها. لديها الموصلية الحرارية الممتازة والتوصيل الكهربائي والخصائص غير المغناطيسية واللدونة. لديها مقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي والمياه العذبة، ولكن مقاومة التآكل ضعيفة في مياه البحر.

النحاس النقي العادي: يحتوي على نسبة عالية من الأكسجين ولا يمكن تسخينه في الوسائط المختزلة لتجنب التقصف بالهيدروجين. وهي تستخدم أساسا للمكونات الموصلة الكهربائية والحرارية.

النحاس منزوع الأكسدة: تبقى بعض عناصر مزيل الأكسدة (P، Mn) مما يقلل بشكل كبير من توصيل النحاس ويجب استخدامه فقط كمواد هيكلية.

النحاس الخالي من الأكسجين: يحتوي على نسبة منخفضة للغاية من الأكسجين والشوائب، ويستخدم بشكل رئيسي في أجهزة التفريغ الكهربائية.

النحاس الخاص: يحتوي على كميات ضئيلة مختلفة من عناصر محددة، مثل As وAg وTe والنحاس المشتت، ويستخدم بشكل أساسي في الأجزاء الهيكلية الموصلة.

خصائص النحاس

ينقسم النحاس إلى نحاس عادي ونحاس خاص.

النحاس العادي: يحتوي بشكل عام على عنصرين فقط، مثل سبيكة النحاس والزنك الثنائية. على سبيل المثال، يمثل H68 سبيكة من النحاس والزنك تحتوي على 68% من النحاس.

عندما يحدث التآكل، يتآكل الزنك (المجلفن)، لذلك فهو يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. كلما زاد محتوى الزنك، كلما كان أرخص، بحد أقصى 46٪؛

كلما زاد محتوى الزنك، زاد خطر التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي. ومع ذلك، فإن إضافة Si وAs يمكن أن يقلل من خطر هذا التشقق.

ثلاثة وسبعون نحاسًا، المعروف أيضًا باسم نحاس علبة الخرطوشة، مصنوع من H70 ويستخدم بشكل شائع في صنع علب الخرطوشة.

21 نحاس يحتوي على حوالي 65% من النحاس ويمكن استخدامه في صناعة قضبان النحاس، والأسلاك النحاسية، وألواح النحاس، وأنابيب النحاس، ومسامير الخشب، والينابيع، وما إلى ذلك.

***يحتوي النحاس الأصفر على حوالي 60% من النحاس وغالبًا ما يستخدم في صناعة أنابيب التسخين، وألواح النحاس، والأسلاك النحاسية، وقضبان النحاس، وما إلى ذلك.

تشمل النماذج النحاسية الشائعة الاستخدام للتصميمات غير القياسية H57 وH59 وH62 وH65 وH68 وما إلى ذلك. ولكل منها خصائص مختلفة:

نحاس H57: يتمتع بمرونة جيدة ومقاومة للتآكل، ومناسب لتصنيع الأجزاء ذات الجدران الرقيقة والمنتجات ذات الأشكال المعقدة.

نحاس H59: قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل، ومناسب لتصنيع الأجزاء أو المنتجات التي تتطلب قوة معينة ومقاومة للتآكل.

نحاس H62: يتميز بقوة وصلابة عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، ومناسب لصنع الأجزاء أو المنتجات التي تحتاج إلى تحمل الأحمال الكبيرة.

النحاس H65: يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل وقوة، كما يتمتع بدرجة معينة من المتانة. إنها مناسبة لتصنيع الأجزاء أو المنتجات التي تحتاج إلى تحمل بعض الصدمات والاهتزازات.

نحاس H68: يتميز بالقوة والصلابة العالية، فضلاً عن المقاومة الجيدة للتآكل والمتانة. إنها مناسبة لتصنيع الأجزاء أو المنتجات التي تحتاج إلى تحمل الأحمال الكبيرة وتحمل بعض الصدمات والاهتزازات.

النحاس الخاص: مجموعة متنوعة من السبائك المكونة من أكثر من عنصرين.

نحاس الألومنيوم: يمكن لعناصر الألومنيوم تحسين قوة وصلابة ومقاومة التآكل للنحاس، ولكنها في نفس الوقت تقلل من ليونته، لذلك فهو مناسب للاستخدام في أنابيب المكثف وأجزاء أخرى من السفن البحرية التي تتطلب مقاومة للتآكل.

نحاس القصدير: يمكن لعنصر القصدير تحسين قوة النحاس ومقاومته للتآكل لمياه البحر. وغالبا ما يستخدم في تصنيع المعدات الحرارية للسفن والمراوح. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن محتوى القصدير في نحاس القصدير يتراوح عادةً بين 0.5% إلى 1.5%. الكثير من القصدير سيكون ضارًا بالتشوه البلاستيكي للسبائك. يتضمن نحاس القصدير الشائع الاستخدام HSN70-1 وHSn62-1 وHSn60-1.

النحاس الرصاصي: يمكن لعنصر الرصاص أن يحسن أداء قطع النحاس، لذلك غالبًا ما يستخدم في تصنيع الأجزاء التي تتطلب تصنيعًا دقيقًا، مثل الساعات والساعات.

نحاس المنغنيز: إن قابلية ذوبان عنصر المنغنيز في النحاس الصلب كبيرة نسبياً. عند إضافة 1% إلى 4% من المنجنيز إلى النحاس، يمكن تحسين قوة السبيكة ومقاومتها للتآكل بشكل كبير دون تقليل اللدونة.

النحاس الحديدي: يمكن لعنصر الحديد تحسين الخواص الميكانيكية وأداء عملية النحاس. درجة النحاس والحديد المستخدمة بشكل شائع هي Hfe59-1-1، حيث يكون محتوى الحديد عادة أقل من 1.5% ويتميز بقوة عالية وصلابة عالية.

نحاس النيكل: يمكن لعنصر النيكل أن يحسن بشكل كبير مقاومة النحاس للتآكل في الغلاف الجوي ومياه البحر.