خصائص البرونز
البرونز عبارة عن سبيكة معدنية قديمة. وفقًا للتركيبات المختلفة، يمكن تقسيمها إلى برونز القصدير (شائع الاستخدام)، وبرونز الألومنيوم، وبرونز البريليوم، وبرونز الفوسفور، وبرونز السيليكون وأنواع أخرى.
يستخدم البرونز القصدير على نطاق واسع في حياتنا. تحتوي على 3-14% قصدير. مع زيادة محتوى القصدير، ستزداد قوة وصلابة السبيكة وفقًا لذلك. تتميز هذه السبيكة بانكماش صغير الحجم ومقاومة أفضل للتآكل من النحاس والنحاس الأصفر.
عندما يكون محتوى القصدير أقل من 6%، فهو مناسب لمعالجة التشوه البارد؛
عندما يكون محتوى القصدير بين 6-7%، فهو مناسب للمعالجة الحرارية؛
عندما يكون محتوى القصدير بين 10-14%، تكون السبيكة مناسبة للصب.
يشير برونز القصدير متعدد المكونات إلى إضافة الزنك والفوسفور والرصاص والنيكل وعناصر أخرى إلى برونز القصدير. يمكن أن تؤدي إضافة هذه العناصر إلى تحسين الخواص الميكانيكية للسبائك بشكل فعال، وخاصة حد المرونة وحد التعب، لذلك غالبًا ما يتم استخدامها لصنع النوابض.
برونز القصدير شائع الاستخدام مثل QSn4-3، QSn6.5-0.4، ZCuSn10Pb1، وما إلى ذلك، نظرًا لخصائصها الميكانيكية الجيدة ومقاومتها للتآكل، غالبًا ما تستخدم لتصنيع المكونات المرنة والأجزاء المقاومة للتآكل والأجزاء المضادة للمغناطيسية والمقاومة للتآكل، مثل النوابض والمحامل والتروس والتوربينات والغسالات وما إلى ذلك.
يحتوي برونز القصدير الميكانيكي، المعروف أيضًا باسم معدن البندقية، على 10٪ من القصدير وغالبًا ما يستخدم لصنع مكونات مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل مثل التروس والصمامات والمراوح.
يحتوي برونز القصدير المحمل على 12-15% قصدير وغالبًا ما يستخدم في صنع محامل منخفضة السرعة وشديدة التحمل مثل محاور السكك الحديدية.
يحتوي برونز قصدير العملات المعدنية على 4-10% قصدير، ويتميز بمرونة جيدة وقابلية صب ممتازة، وغالبًا ما يستخدم في صنع العملات المعدنية.
يحتوي برونز القصدير المخصص للأجراس على 20-32% قصدير. كلما قل عدد الشوائب، أصبح الصوت أكثر نقاءً وإمتاعًا.
البرونز هو منتج نحاسي قديم، يتكون بشكل رئيسي من النحاس والقصدير، وأحيانًا يضاف إليه الزنك والرصاص وعناصر أخرى. تضاف كمية صغيرة من النيكل والزرنيخ إلى البرونز المستخدم في التماثيل البرونزية وديكورات المنزل لتحسين سيولة المحلول وجعل ملمس سطح الصب واضحًا.
في العصور القديمة، كانت المرايا تصنع من النحاس، ويسمى النحاس المرآة، والذي يتكون من ثلثين من النحاس وثلث من القصدير.
يحتوي برونز الألومنيوم على نسبة ألومنيوم أقل من 11.5%. نظرًا لأن القصدير أغلى من الألومنيوم، فغالبًا ما يستخدم الناس برونز الألومنيوم لاستبدال جزء من برونز القصدير.
فيما يتعلق بأداء الصب، يتمتع برونز الألومنيوم بسيولة جيدة، ولكن حجمه انكماش كبير وهناك شوائب من الألومينا، لذلك من السهل أن يتشقق.
من حيث الخواص الميكانيكية، فإن برونز الألومنيوم لا يشعل شرارة. ومع زيادة محتوى الألومنيوم، تزداد القوة والصلابة، ولكن تقل اللدونة.
عندما يكون محتوى الألومنيوم 5-8%، يمكن تنفيذ العمل البارد والساخن؛ عندما يكون محتوى الألومنيوم 8-11%، تكون السيولة ضعيفة، لذلك غالبًا ما يتم استخدامه كسبائك صب.
من حيث مقاومة التآكل، سيشكل برونز الألومنيوم طبقة أكسيد كثيفة على سطحه، وبالتالي فإن مقاومته للتآكل أفضل من مقاومة برونز القصدير.
يشير برونز الألومنيوم متعدد العناصر إلى إضافة عناصر مثل الحديد والنيكل والمنجنيز إلى برونز الألومنيوم. يمكن أن تؤدي إضافة هذه العناصر إلى تحسين الحبوب وتجنب هشاشة المزاج التلقائي وتحسين القوة وتجنب هشاشة المزاج. وفي الوقت نفسه، يمكن للنيكل أيضًا تحسين مقاومة الحرارة ومقاومة التآكل.
برونز البريليوم مادة معدنية ثمينة جداً، وسعرها أعلى من الفضة. تتميز هذه المادة المعدنية بقوة عالية وصلابة عالية وحد تعب ممتاز وحدود مرنة. كما أنها تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل، ومقاومة التآكل ومقاومة البرد، ولن تتفاعل في البيئات الحمضية والقلوية. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع برونز البريليوم أيضًا بخصائص توصيل كهربائي وحراري جيدة.
غالبًا ما يستخدم برونز البريليوم كمكونات مرنة عالية الدقة ومكونات خاصة مقاومة للتآكل. وغالبًا ما يستخدم أيضًا في حالات الاصطدام وعدم حدوث شرارة مثل المناجم والمصافي. من أجل زيادة تحسين أداء برونز البريليوم، عادة ما يتم إضافة كمية صغيرة من النيكل، والتي يمكن أن تحسن المرونة والقوة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل.
عند تصنيع برونز البريليوم، من الضروري أيضًا التحكم في محتوى عناصر الشوائب P وPb لتجنب التأثير على خصائص المواد.
