استفاده از فلزات و آلیاژهای فلزی در صنایع مختلف بسیار رایج است، اما انتخاب بهترین آلیاژ برای کاربرد خاص می‌تواند چالش برانگیز باشد. در اینجا به بررسی مقایسه آلیاژهای فلزی و ویژگی‌های آنها پرداخته‌ایم تا به شما کمک کنیم برترین ماده برای کاربرد خاص خود را انتخاب کنید.
آلومینیوم، مس، برنج، فولاد، استیل و تیتانیوم از جمله موادی هستند که بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف هستند. هر کدام از این آلیاژها ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که بسته به کاربرد، انتخاب بهترین ماده را برای شما مشخص می‌کند.
به عنوان مثال، آلومینیوم به دلیل سبکی و استحکام خود بسیار در صنایع هوایی، خودروسازی و ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در عین حال، برنج به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، هدایت حرارتی و الکتریکی، و استحکام خود، برای تولید ابزارهای آشپزخانه، لوازم جانبی خودرو و قطعات الکترونیکی مناسب است.
استفاده از راهنمای مقایسه آلیاژهای فلزی می‌تواند به شما کمک کند تا بهترین ماده را برای کاربرد خاص خود انتخاب کنید. با توجه به ویژگی‌های هر آلیاژ و نیازهای خود، می‌توانید به راحتی تصمیم بگیرید و بهترین کارایی را از ماده خود بگیرید.
با وجود این که مس، برنج و برنز به یک دسته از فلزات تعلق دارند، هر کدام ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که آنها را برای شرایط مختلف بهینه می‌کند. در صنعت، مهندسان، طراحان و تولیدکنندگان باید این تفاوت‌ها را درک کرده و بهترین فلز برای پروژه‌هایشان را انتخاب کنند.
مس چیست؟
مس یک فلز انتقالی غیر آهنی است. برخلاف برنج و برنز، این فلز خالص و طبیعی است و در جدول تناوبی عناصر وجود دارد. این یکی از کمترین فلزاتی است که مستقیماً برای پردازش مناسب است. با این حال، به تنهایی نیز استفاده می‌شود و با دیگر فلزات خالص و آلیاژها ترکیب می‌شود تا زیرمجموعه‌ای از آلیاژها به نام مسیارات ایجاد کند.
ویژگی‌های مس
مس ویژگی‌هایی دارد که آن را برای ساخت و تولید مناسب می‌کند، مانند:
دارای راندمان حرارتی و الکتریکی بسیار خوبی است که باعث می‌شود برای استفاده در سیستم‌های الکترونیکی و الکتریکی و تجهیزات حرارتی مناسب باشد.
به بسیاری از شکل‌های آسیب زا، از جمله ضربه، سایش و خوردگی مقاومت نشان می‌دهد. به علاوه، هنگام انعطاف پذیری، شکل داده شدن و رسم، قدرت خود را حفظ می‌کند.
مقاومت ضد باکتریایی. این ماده بدون تخریب مقاومت به باکتری‌ها نشان می‌دهد. حتی باکتری‌هایی که با سطح آن در تماس هستند را می‌کشد
درجه‌بندی‌های مختلف مس
وجود درجه‌بندی‌های مختلف برای مس، چندین کاربرد متفاوت را برای این فلز فراهم می‌کند. در شرکت Sequoia Brass & Copper، ما درجه‌بندی‌های مختلفی از مس را ارائه می‌دهیم که عبارت‌اند از:
آلیاژ 101. این آلیاژ مسی بدون اکسیژن است و مناسب است زمانی که تولیدکنندگان به رسانایی بالا و کشسانی نیاز دارند.
آلیاژ 110. این آلیاژ نیز به عنوان مس الکترولیتیک (ETP) شناخته می‌شود و بالاترین سطح رسانایی الکتریکی و حرارتی را نشان می‌دهد، همچنین دارای کشسانی و قابلیت شکل‌دهی خوبی است.
آلیاژ 122. این آلیاژ در برابر آلیاژ 110 در مقاومت مکانیکی شبیه است، اما همچنین دارای قابلیت شکل‌دهی، جوشکاری و جوش دهی برتری است. در شرکت Sequoia Brass & Copper، این آلیاژ در لوله‌هایی در دسترس است.
آلیاژ 145. این آلیاژ به صورت میله و نوار در دسترس است و به عنوان مس تلوریوم شناخته می‌شود زیرا از مس با میزان محتوای تلوریوم بین ۰٫۴ تا ۰٫۷٪ تشکیل شده است. مانند بسیاری از آلیاژهای مس، این آلیاژ به رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی، کشسانی و قابلیت شکل‌دهی بالا و ماشینکاری برتری مشهور است.
استفاده‌های ورق‌های و شکل‌های فلزی مس
به طور کلی، مس ویژگی‌هایی مانند هدایت برق بسیار خوب، قابلیت شکل‌پذیری و قابلیت ساخت با دستگاه‌های CNC را داراست. این ویژگی‌ها باعث شده است که ورق‌های فلزی مس مناسب برای یک دامنه وسیعی از کاربردهای صنعتی، از جمله استفاده به عنوان مواد ساختمانی، ساختمانی، لوله‌کشی و مواد و قطعات تبادل حرارتی باشد. علاوه بر این، قابلیت کشش بالای آن باعث می‌شود که ورق‌ها به سیم برای سیستم‌های الکتریکی کشیده شوند.
آلیاژ‌برنج چیست ؟
برنج، مانند مس، یک فلز غیرآهنی قرمزرنگ است. با این حال، برخلاف فلز خالص، این یک آلیاژ فلزی است که در اصل شامل مس و روی است. سایر فلزات مانند سرب، قلع، آهن، آلومینیوم، سیلیسیوم و منگنز نیز برای تولید ترکیبات منحصر به فرد اضافه می‌شوند.
افزودن روی، مقاومت و قابلیت خمشی ماده پایه مس را افزایش می‌دهد. هرچه غلظت روی بیشتر باشد، آلیاژ قوی‌تر و قابل انعطاف‌تر خواهد بود. برنج با مقاومت بالایی حاوی ≥۳۹٪ روی است.
ویژگی‌های برنج
همان‌طور که برنج یک آلیاژ مسی است، ویژگی‌هایی را که برای مس مشخص است، نشان می‌دهد. با این حال، این آلیاژ چند ویژگی متمایز نسبت به مس خالص و دیگر آلیاژهای مسی نشان می‌دهد. به عنوان مثال:
حساسیت به ترکیدگی تنشی. به دلیل اینکه برنج قوی و سفت‌تر از مس خالص است، بیشتر به ترکیدگی تنشی حساس است.
قابلیت شکل‌پذیری و کارکرد. نسبت به برنز، برنج قابل شکل‌دهی‌تر است. علاوه بر این، به راحتی می‌توان آن را ریخت یا کار کرد.
دمای ذوب بالا. برنج دارای دمای ذوبی حدود ۹۰۰ درجه سانتیگراد است. دمای ذوب دقیق بر اساس غلظت فلزات مختلف در آلیاژ متفاوت است.
نامغناطیسی. به دلیل اینکه برنج نامغناطیس است، برای بازیافت آن آسان‌تر است.
بسته به فلزات اضافی که به آلیاژ اضافه می‌شوند، می‌تواند ویژگی‌های مختلفی مانند دمای ذوب متغیر یا مقاومت بیشتر در برابر خوردگی (به دلیل حضور منگنز) را نشان دهد.
درجات موجود از برنج
برنج در مدل‌های مختلفی در دسترس است که هر کدام با ترکیب دقیق مواد مشخص می‌شود. در شرکت Sequoia Brass & Copper، ما این شش درجه از برنج را ارائه می‌دهیم:
آلیاژ 260: که به عنوان برنج مهره‌ای نیز شناخته می‌شود، ویژگی‌های خوبی در کاربردهای سرد دارد. برای استفاده در تولید خودرو، لوله‌های فشار قوی، وسایل نگهداری و اتصالات مناسب است.
آلیاژ 272: این آلیاژ به عنوان برنج زرد هم شناخته می‌شود و شامل 33٪ روی است. معمولاً در کاربردهای صنعتی و معماری استفاده می‌شود.
آلیاژ 330: آلیاژ برنج 330 برای کاربردهایی که ماشین کاری بالا اهمیت دارد، مناسب است. شامل مقدار کمی سرب برای کار با سرد بودن، علاوه بر تولید لوله‌ها برای کاربردهای دیگر نیز استفاده می‌شود.
آلیاژ 353: آلیاژ 353 (همچنین به عنوان برنج ساعت شناخته می‌شود) اغلب برای تولید قطعات دقیق مانند قطعات ساعت و ساعت‌های دیواری به دلیل خواص خوب ماشینکاری مناسب است.
آلیاژ 360: به عنوان برنج قابل برش شناخته می‌شود، این آلیاژ متداول ترین نوع برنج است. خواص خوبی در ماشینکاری و شکل‌دهی دارد و همچنین برای کاربردهای لحیم کاری و جوش کاری مناسب است. معمولاً در تولید قطعات ساختمانی، اتصالات، شیرآلات و وسایل نگهداری استفاده می‌شود.
آلیاژ 385. همچنین با نام برنز معماری شناخته می‌شود که می‌تواند برای برنامه‌های ساخت و ساز و معماری استفاده شود. آلیاژ 385 در اشکال مختلفی از جمله زوایا، کانال‌ها، لوله‌های مربع، مولدینگ دستگیره و غیره در دسترس است.
آلیاژ C48200 – C48500. نحاس ناوی پرریزی که برای ماشین کاری مناسب است. معمولاً به صورت دایره‌ای در دسترس است.
آلیاژ 464. آلیاژ 464 (یا برنز ناوی) به خاطر مقاومت عالی خود در برابر خوردگی دریایی در دماهای گسترده شناخته می‌شود. علاوه بر این، مناسب برای شکل دادن گرم و سرد، انعطاف‌پذیری، انعطاف‌پذیری، کشش، خمش، جوشکاری، فلزکاری و لحیم کاری است.
کاربرد آلیاژهای برنج
فلز برنج در چندین کاربرد مختلف استفاده می‌شود. با توجه به اینکه برنج به نظر ظاهری به طلا شباهت دارد و در انواعی از رنگ‌ها در دسترس است، برای عناصر دکوراتیو و معماری اغلب استفاده می‌شود. به علاوه، قابلیت کارکردن و قابلیت ماشینکاری مواد آن را برای تولید لوله‌های آب‌رسانی، الکترونیک و سازهای موسیقی مناسب می‌کند.
برنز چیست؟
برنز یک آلیاژ بر پایه مس است که معمولاً شامل حدود 88٪ مس و 12٪ قلع است. مقادیر کمی از سایر فلزات مانند آلومینیوم ، منگنز ، فسفر و سیلیکون نیز ممکن است در آلیاژ حضور داشته باشند.
ویژگی های برنز
بسیاری از ویژگی های برنز با ویژگی های مس و برنج تداخل دارند. به عنوان مثال:
هدایت حرارتی عالی
مقاومت در برابر خوردگی آب شور
کشسانی بالا
با این حال ، برخی ویژگی های منحصر به فرد را نیز داراست ، مانند شکنندگی و دمای ذوب کمی بالاتر از برنج (950 درجه سانتیگراد).
درجات مختلفی از برونز در دسترس هستند. برونز یک آلیاژ مسی بر اساس مقدار حدود ۸۸٪ مس و ۱۲٪ قلع است. مقادیر کمی از فلزات دیگر مانند آلومینیوم، منگنز، فسفر و سیلیکون نیز ممکن است در آلیاژ وجود داشته باشد. در شرکت Sequoia Brass & Copper، ما این دو درجه از برونز را ارائه می‌دهیم:
آلیاژ ۹۳۲. این آلیاژ نوعی برونز با قلع بالا است که برای تولید بوشینگ، واشر و قطعات غیر فشار استفاده می‌شود.
آلیاژ ۹۵۴. این آلیاژ نوعی برونز آلومینیومی است و برای نصب و تجهیزات صنعتی در محیط‌های مختلف استفاده می‌شود.
کاربردهای آلیاژهای برونز
ورق‌ها و شکل‌های برونز برای مصارف صنعتی مختلف مناسب هستند از جمله:
بوشینگ و بلبرینگ
اتصالات الکتریکی و فنرها
مصارف دریایی، مانند پروانه ها و اجزای قایق و کشتی
ابزارهای پتروشیمی و قطعات نفتی که به فلزات ضد جرقه نیاز دارند.
انتخاب آلیاژهای مناسب برای نیازهای شما
انتخاب نوع مناسب فلز برای یک برنامه بسیار حیاتی برای طراحی و تولید قطعات یا محصولات با کیفیت بالا است. اگرچه مس، برنج و برنز هر سه دارای هدایت الکتریکی و حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت فشاری هستند، اما تفاوت های مشخصی بین این سه فلز وجود دارد. برخی از تفاوت های کلیدی را برای در نظر گرفتن در هنگام انتخاب مواد ورق فلزی شامل:
اگرچه هر سه فلز مقاومت خوبی دارند، اما این فلزات همان سطح انعطاف پذیری را ندارند. مس خالص با اکسیژن کمترین سطح انعطاف پذیری، کشسانی و هدایت الکتریکی بالاتری را دارد. مس بسیار انعطاف پذیر با هدایت الکتریکی عالی است، در حالی که برنز و برنج قابلیت ماشینکاری بیشتری دارند.
کاربرد عمومی. مس اغلب به عنوان مناسب ترین برای برنامه های عمومی در نظر گرفته می شود. این فلز قابل تغییر شکل است، ریز می شود، نسبتاً ارزان است و اصطکاک کمی دارد. می توان از آن برای قطعات تزئینی، قطعات فلزی که مردم با آن همیشه در تماس هستند (مانند دستگیره های درب) و سطوحی که باید ضد باکتری و ضد میکروب باشند، استفاده کرد.
ابزار و تجهیزاتی که برای محیط های دریایی طراحی شده اند، باید دارای درجه بالایی از مقاومت در برابر خوردگی باشند. برنز برای مقاومت در برابر خوردگی در محیط های نمکی و دریایی مناسب تر است. همچنین سختی و مقاومت آن اجازه می دهد تا استرس برنامه های دریایی را تحمل کند.