'نحاس'هو مصطلح عام يشير إلى مجموعة واسعة من سبائك النحاس والزنك. في الواقع ، هناك أكثر من 60 نوعًا مختلفًا من النحاس الأصفر المحدد في معايير EN (المعيار الأوروبي). يمكن أن تحتوي هذه السبائك على مجموعة واسعة من التركيبات المختلفة اعتمادًا على الخصائص المطلوبة لتطبيق معين. يمكن أيضًا تصنيف النحاس بطرق متنوعة ، بما في ذلك خصائصه الميكانيكية ، التركيب البلوري ، محتوى الزنك ، واللون.
الهياكل النحاسية الكريستال
يتم تحديد التمييز الأساسي بين أنواع مختلفة من النحاس الأصفر من خلال هياكلها البلورية. وذلك لأن مزيج النحاس والزنك يتميز بالتصلب المعماري ، وهي طريقة أكاديمية لقول ذلك يتألف العنصران من تراكيب ذرية مختلفة ، مما يجعلهما يتحدان بطرق فريدة اعتمادًا على نسب المحتوى و درجات الحرارة. يمكن أن تتكون ثلاثة أنواع مختلفة من البنية البلورية نتيجة لهذه العوامل:
ألفا براسيس
تحتوي نحاس ألفا على أقل من 37٪ من الزنك المنصهر في النحاس وتسمى لتشكيلها بنية بلورية متجانسة (ألفا). يحدث التركيب البلوري ألفا عندما يتحلل الزنك في النحاس ليشكل محلولًا صلبًا لتكوين موحد. هذه النحاسيات أكثر نعومة وأكثر ليونة من نظيراتها ، وبالتالي ، تعمل بسهولة أكثر ، ملحومة ، ملفوفة ، مسحوبة ، مثنية ، أو ملحومة.
النوع الأكثر شيوعًا من نحاس ألفا يحتوي على 30 ٪ من الزنك و 70 ٪ من النحاس. يشار إلى النحاس الأصفر "70/30" أو "خرطوشة نحاس" (سبيكة UNS C26000) ، تتميز هذه السبيكة النحاسية بمزيج مثالي من القوة والليونة للسحب على البارد. كما أن لديها مقاومة أعلى ل تآكل من النحاس مع محتوى أكبر من الزنك. تُستخدم سبائك ألفا بشكل شائع في صناعة أدوات التثبيت ، مثل البراغي الخشبية ، وكذلك في وصلات الزنبرك في المقابس الكهربائية.
ألفا بيتا براسيس
نحاس ألفا بيتا - المعروف أيضًا باسم "نحاس مزدوج الاتجاه" أو "نحاس يعمل على الساخن" - يحتوي على ما بين 37-45٪ من الزنك ويتكون من كل من هيكل حبيبات ألفا وهيكل حبوب بيتا. يشبه نحاس طور بيتا ذريًا أكثر من نحاس الزنك النقي. يتم تحديد نسبة طور ألفا إلى نحاس طور بيتا من خلال محتوى الزنك ، ولكن تضمينه عناصر سبيكة مثل الألمنيوم أو السيليكون أو الصفيح يمكن أن يزيد أيضًا من كمية النحاس بيتا الموجودة في السبائك.
أكثر شيوعًا من نحاس ألفا ، نحاس ألفا بيتا أكثر صلابة وقوة ولديه ليونة باردة أقل من نحاس ألفا. نحاس ألفا بيتا أرخص لأنه يحتوي على نسبة عالية من الزنك ، ولكنه أكثر عرضة للتآكل بإزالة الزنك.
في حين أنه أقل قابلية للتطبيق من نحاس ألفا في درجة حرارة الغرفة ، فإن نحاس ألفا بيتا قابل للتطبيق بشكل ملحوظ في درجات الحرارة العالية. حتى عندما يكون الرصاص موجودًا لتحسين قابلية التصنيع ، فإن هذه النحاس مقاومة للتكسير. ونتيجة لذلك ، عادة ما يتم عمل نحاس ألفا بيتا على الساخن عن طريق البثق أو الختم أو الصب بالقالب.
بيتا براسيس
على الرغم من أنه نادرًا ما يستخدم أكثر من نحاس ألفا أو ألفا-بيتا ، فإن نحاس بيتا يشكل مجموعة ثالثة من السبائك تحتوي على أكثر من 45 ٪ من محتوى الزنك. تشكل هذه النحاسية بلورة هيكل بيتا وهي أقوى وأقوى من كل من نحاس ألفا وبيتا ألفا. على هذا النحو ، يمكن أن يتم عملهم أو إلقاءهم على الساخن. على عكس تصنيف البنية البلورية ، فإن تحديد سبائك النحاس من خلال خصائصها يسمح لنا بالنظر في تأثير معادن السبائك على النحاس. تشمل الفئات الشائعة ما يلي:
- نحاس حر (3٪ رصاص)
- نحاس عالي الشد (الألمنيوم والمنجنيز والحديد)
- النحاس البحري (~ 1٪ قصدير)
- نحاس مقاوم لإزالة الزنك (يشمل الزرنيخ)
- نحاس للعمل على البارد (70/30 نحاس)
- صب النحاس (60/40 نحاس)
يستخدم المصطلحان "نحاس أصفر" و "نحاس أحمر" - غالبًا ما يُسمع في الولايات المتحدة - لتحديد أنواع معينة من النحاس الأصفر. يشير النحاس الأحمر إلى سبيكة نحاسية عالية (85 ٪) تحتوي على القصدير (Cu-Zn-Sn) ، والذي يُعرف أيضًا باسم جونميتال (C23000) ، بينما الأصفر يستخدم النحاس للإشارة إلى سبيكة نحاسية ذات محتوى زنك أعلى (33٪ زنك) ، مما يجعل النحاس يبدو أصفر ذهبي اللون.