النحاس هو سبيكة معدنية مصنوعة دائما مع مزيج من النحاس والزنك. عن طريق تغيير كمية النحاس والزنك ، يمكن جعل النحاس أكثر صعوبة أو ليونة. يمكن استخدام معادن أخرى - مثل الألومنيوم والرصاص والزرنيخ - كعوامل صناعة السبائك لتحسين قابلية الماكينة و تآكل مقاومة.
كيف السبائك المختلفة تغيير خصائص النحاس
عن طريق إضافة المعادن المختلفة ل نحاس، من الممكن تغيير خصائصه. يمكن أن يصبح أصفر ، أصعب ، ليونة ، أقوى ، أو أكثر مقاومة للتآكل ، حسب التركيب الكيميائي. فمثلا:
- النحاس هو عادة لون ذهبي دافئ. ومع ذلك ، فإن إضافة منجنيز واحد في المائة ، سيحول النحاس إلى لون بني فاتح من الشوكولاتة ، في حين أن النيكل سيجعله من الفضة.
- غالبًا ما يتم إضافة الرصاص إلى النحاس ليصبح أكثر ليونة وبالتالي أكثر مرونة.
- يمكن إضافة الزرنيخ لجعل النحاس أكثر استقرارًا في بيئات معينة.
- يمكن أن يساعد القصدير في جعل النحاس أقوى وأصعب.
أنواع النحاس
هناك عدة مختلفة أنواع النحاس، ولكل منها تركيبة كيميائية مختلفة قليلاً. كل نوع من أنواع النحاس له اسمه وخصائصه واستخداماته. فمثلا:
- النحاس الأحمر ، وليس من المستغرب ، هو أكثر دفئا في اللون من النحاس الأصفر الأخرى. كما أنه نوع قوي من النحاس.
- نحاس الخرطوشة (يشار إليه أيضًا باسم 260 نحاس أصفر ونحاس أصفر) يُعرف باسم المعدن المثالي لأغلفة الصدفة. غالبا ما يتم بيعها في شكل ورقة وتشكيلها بسهولة وعملت في الأشكال المطلوبة.
- 330 النحاس مفيد بشكل خاص في الأنابيب والأعمدة لأنها قابلة للتطبيق وقابلة للآلة. أعمدة النار هي استخدام شائع ل 330 النحاس.
- نحاس التشغيل المجاني ، والذي يُسمى أيضًا 360 نحاس ، مرتفع نسبياً في الرصاص ، مما يجعل من السهل القص والشكل. وغالبًا ما يستخدم لصنع عناصر مثل القضبان والحانات.
- النحاس البحري ، الذي يطلق عليه أيضًا 464 النحاس ، مقاوم جدًا للتآكل وبالتالي فهو مثالي للاستخدام في مياه البحر.
مقاومة التآكل من النحاس
التماس مع أمين ، مركب مشتق من الأمونيا ، هو سبب شائع للتآكل النحاس. سبيكة أيضا عرضة للتآكل من خلال عملية إزالة التجاعيد. كلما احتوى النحاس الزنك أكثر ، كلما كان من الممكن أن يتأثر بنضح الزنك من السبائك ، مما يجعله أضعف وأكثر مسامية. ال المؤسسة الوطنية للصرف الصحي (NSF) تتطلب المعايير تجهيزات نحاس تحتوي على ما لا يقل عن 15 ٪ من الزنك لتكون مقاومة لنزع العرق. يمكن أن تساعد إضافة عناصر مثل القصدير والزرنيخ والفوسفور والأنتيمون في تحقيق هذا التأثير ، كما يمكن أن يقلل مقدار الزنك إلى أقل من 15٪. النحاس مع أقل من 15 ٪ من الزنك يعرف النحاس الأحمر.
نحاس بحري، الذي يستخدم في مياه البحر ، يحتوي على 40٪ من الزنك ، ولكنه يحتوي أيضًا على 1٪ من الصفيح لتقليل إزالة الأكسجين وجعله أكثر مقاومة للتآكل.
استخدامات النحاس
يعد النحاس معدنًا شهيرًا للتطبيقات العملية والزخرفية. تعتبر عناصر مثل مقابض الأبواب والمصابيح وتركيبات السقف مثل المصابيح والمراوح أمثلة للاستخدامات العملية التي تخدم أيضًا غرضًا زخرفيًا. بصرف النظر عن كونها جذابة ، فإن النحاس أيضًا مقاوم للبكتيريا ، مما يجعله أكثر فائدة للتركيبات مثل مقابض الأبواب التي يلمسها العديد من الأشخاص بشكل متكرر. بعض الاستخدامات ، مثل الأشكال فوق أعمدة السرير ، مزخرفة بشكل صارم.
العديد من الآلات الموسيقية مصنوعة أيضًا من النحاس الأصفر لأنها معدنية قابلة للتطبيق ويمكن تشكيلها في أنواع الأشكال الدقيقة اللازمة للقرون والأبواق والترومبون والأنابيب. تُعرف هذه الأدوات مجتمعة باسم القسم النحاسي للأوركسترا.
بسبب احتكاكه المنخفض ومقاومته للتآكل ، يعد النحاس أيضًا من الأجهزة الشهيرة لتركيبات السباكة ولوازم البناء الأخرى. غالبًا ما تصنع تركيبات الأنابيب والمكسرات والبراغي من النحاس للاستفادة من خصائصها. كما تعد أغلفة القذائف المستخدمة في صناعة الذخيرة استخدامًا شائعًا للنحاس ، ويرجع السبب في ذلك إلى حد كبير إلى الاحتكاك المنخفض.
النحاس أيضًا عالي الدكتايل ، مما يعني أنه يمكن تشكيله في العديد من الأشكال ، مما يجعله سبيكة شائعة الاستخدام في الأدوات الدقيقة ، مثل أجهزة القياس والساعات.
التراكيب من سبائك النحاس المشتركة
يلخص المخطط أدناه تكوين عدد من السبائك النحاسية شائعة الاستخدام:
رقم UNS |
كما لا. |
اسم شائع |
رقم BSI |
رقم ISO |
رقم JIS |
النحاس ٪ |
الزنك ٪ |
قيادة ٪ |
آخر |
C21000 | 210 | 95/5 التذهيب المعدنية | - | CuZn5 | C2100 | 94–96 | ~5 | - | |
C22000 | 220 | 90/10 التذهيب المعدنية | CZ101 | CuZn10 | C2200 | 89–91 | ~10 | - | |
C23000 | 230 | 85/15 التذهيب المعدنية | Cz103 | CuZn20 | C2300 | 84–86 | ~15 | - | |
C24000 | 240 | 80/20 التذهيب المعدنية | Cz103 | CuZn20 | C2400 | 78.5–81.5 | ~20 | - | |
C26130 | 259 | 70/30 النحاس الزرنيخ | Cz126 | CuZn30As | C4430 | 69–71 | ~30 | الزرنيخ 0.02–0.06 |
|
C26000 | 260 | 70/30 النحاس | Cz106 | CuZn30 | C2600 | 68.5–71.5 | ~30 | - | |
C26800 | 268 | النحاس الأصفر (65/35) | Cz107 | CuZn33 | C2680 | 64–68.5 | ~33 | - | |
C27000 | 270 | 65/35 الأسلاك النحاسية | Cz107 | CuZn35 | - | 63–68.5 | ~35 | - | |
C27200 | 272 | 63/37 النحاس المشترك | Cz108 | CuZn37 | C2720 | 62–65 | ~37 | - | |
C35600 | 356 | نقش النحاس ، 2 ٪ الرصاص |
- | CuZn39Pb2 | C3560 | 59–64.5 | ~39 | 2.0–3.0 | - |
C37000 | 370 | نقش النحاس ، 1 ٪ الرصاص |
- | CuZn39Pb1 | C3710 | 59–62 | ~39 | 0.9–1.4 | - |
C38000 | 380 | قسم النحاس | Cz121 | CuZn43Pb3 | - | 55–60 | ~43 | 1.5–3.0 | الألومنيوم 0.1-0.6 |
C38500 | 385 | قطع النحاس مجانا | Cz121 | CuZn39Pb3 | - | 56–60 | ~39 | 2.5–4.5 | - |
المصدر: Azom.com