برنج های آلیاژی

تعداد بازدید: 3548
چهارشنبه 03 دي 1393

برنج های آلیاژی

برنج‌ های آلیاژی (brass alloys) ، برنج‌ های مس - روی هستند که عناصری مانند قلع، آلومینیوم، سیلیسیوم، منگنز، نیکل و سرب به آنها اضافه شده است. افزایش مقدار کمی از عناصر آلیاژی ، مانند 1% سرب بر خواص مکانیکی برنج‌ ها چندان مؤثر نیست. اما با افزایش چند عنصر مثلاً منگنز ، آهن و قلع ، برنج زرد به برنز منگنز تبدیل می‌شود و استحکام برنج زرد به ‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. به دلیل این که برنز منگنز استحکام زیادی دارد بهتر است در شرایط گرم کار شود. افزودن سرب تا حدود 3% برای بهبود قابلیت ماشین‌ کاری برنج عملاً بر استحکام و سختی برنج ‌های سرب‌ دار تأثیری نمی‌گذارد. با وجود این ، شکل‌ پذیری و در نتیجه قابلیت کارسرد برنج ‌ها با افزایش سرب کاهش می‌یابد.

برنج کم عیار ( 20% - 5% روی ، 95% - 80% مس ) : با افزایش مقدار روی در این برنج ‌ها ، استحکام ، سختی و شکل پذیری آن‌ها افزایش می‌یابد. رنگ آن ‌ها از قرمز ، طلایی تا سبز زرد تغییر می‌کند. خواص کارگرم آن ‌ها با خواص کارگرم مس تجاری قابل مقایسه است و می‌توانند در گستره 730 تا 900 درجه سانتیگراد کارگرم شوند. با وجود این ، مقدار سرب آن‌ها باید کمتر از 0.01% نگه داشته شود تا از مشکلات کارگرم جلوگیری شود. برنج کم‌ عیار در شرایط تابکاری شده در دمای اتاق شدیداً شکل‌ پذیر و چکش‌ خوار است، ازدیاد طول آن‌ها 45 تا 50% است و بنابراین می‌توانند با هر روش ساده ‌ای کارسرد شوند.

برنج پر عیار ( 80% - 60% مس ، 40% - 20% روی ) : این برنج ‌ها به دلیل داشتن مقدار زیادی روی استحکام بیشتری دارند. شکل‌ پذیری آن ‌ها نیز با افزایش مقدار روی افزایش می‌یابد و در حدود 30% روی به حداکثر می‌رسد. وقتی که مقدار روی از 36% بیشتر می‌شود به علت وجود فاز β شکل ‌پذیری آن آلیاژها به سرعت کاهش می‌یابد ، ولی افزایش استحکام و سختی تا حدود 45% روی ، ادامه می‌یابد.

برنج های سرب دار

سرب در مس مذاب در دمای زیاد محلول می‌ باشد همان‌ طور که در نمودار فازی مس - سرب در شکل رو به رو آمده است. اما در دمای اتاق سرب و مس اساسا درهم نامحلول‌ اند.

سرد شدن تدریجی آلیاژ 3Pb - %97Cu% را از حالت مذاب در حدود 1080 درجه سانتیگراد تا زیر دمای 326 درجه سانتیگراد در نظر بگیرید. از حدود 1080 تا 955 درجه سانتیگراد ، بلورهای مس خالص جوانه زده و رشد می‌کنند و در نتیجه باعث می‌ شوند مذاب به‌ طور افزاینده‌ ای از سرب غنی شود. در دمای 955 درجه سانتیگراد ، مذاب باقیمانده دارای 36% سرب خواهد بود. سپس ، مذاب باقیمانده یک واکنش منوتکتیک به شرح زیر انجام می‌دهد :

به هنگام سرد شدن تدریجی از 955 تا 326 درجه سانتیگراد ، مقدار سرب در مذاب باقیمانده افزایش می‌یابد و در دمای 326 درجه سانتیگراد به 99.94Pb% می‌رسد. در این دما مذاب یک واکنش یوتکتیک به ‌صورت زیر انجام خواهد داد :

سرب خالص ( 99.99Pb% ) که با واکنش یوتکتیک به‌ وجود می‌آید به ‌صورت ذرات کروی در بین دندریت های مس توزیع می‌شود. به هنگام تغییر شکل ، این ذرات کروی کشیده می‌شوند. برای بهبود قابلیت ماشین کاری مقدار کمی سرب ( 0.5 تا 3% ) به انواع برنج اضافه می‌شود و این برنج‌ ها را « برنج ‌های سرب‌ دار » می‌نامند.

برنج‌ های آلومینیم قلع‌ دار

افزایش 1% قلع به برنج فشنگ ( 30Zn - %70Cu% ) مقاومت آن را به خوردگی در آب دریا افزایش می‌دهد. این آلیاژ را در سال 1920 ، نیروی دریایی انگلیس برگزید و در نتیجه به نام « برنج دریایی » مشهور شد. بعد ها کشف شد که افزایش مقدار کمی آرسنیک ( تقریبا 0.04% ) موجب می‌شود که از یک پدیده عمومی خوردگی به نام « روی ‌زدگی » تقریباً جلوگیری شود و بنابراین برنج دریایی آرسنیک‌ دار به مدت طولانی در دیگ ‌های بخار دریایی به کار می‌رفت. پس از مدتی کشف شد که جایگزین کردن قلع با آلومینیوم ، برنجی را ایجاد می‌کند که یک لایه اکسیدی « خود جوش » محافظ در سطح آن به ‌وجود می‌آید. لایه نازک اکسید سخت آلومینیوم ‌دار ، آلیاژ را نسبت به برنج دریایی در برابر حملات آب با سرعت زیاد مقاوم تر می‌کند.

امروزه آلیاژ 2Al - %20.5Zn - %77.5Cu% ( برنج آلومینیم ‌دار ) با افزایش آرسنیک برای جلوگیری از روی‌ زدگی جایگزین برنج دریایی در دیگ بخار دریایی شده است. افزایش 1% قلع به « برنج زرد » ( 40Zn - %60Cu% ) مقاومت به خوردگی آن را بهتر می‌کند و آلیاژی به نام « برنج کشتی » تشکیل می‌شود.

منابع و پیوندها

گرد آوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

ویلیام اسمیت ، ترجمه علی اکبر اکرامی و سید مرتضی سید ریحانی ، ساختار ، خواص و کاربرد آلیاژهای مهندسی ، انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف ، 1382

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

آلیاژهای برنج
برنج های کم عیار
برنج های پر عیار
آلیاژهای مس و روی
brass alloys
برچسب ها: غیر آهنیآلیاژ برنجفلزات غیر آهنیآلیاژهای غیر آهنیمس
راه اندازی سایت مشعل شرکت پاکمن
سایت مشعل شرکت پاکمن با هدف بهبود در شیوه ی انتخاب مشعل، راه اندازی شد . جهت کسب ...بیشتر
حضور شرکت پاکمن در نمایشگاه بین‌المللی معدن، ساختمان و صنایع وابسته با حضور 10 هیات تجاری از کشورهای اسلامی
عنوان: نمایشگاه بین‌المللی معدن، ساختمان و صنایع وابسته با حضور 10 هیات تجا ...بیشتر
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان اصفهان 97
بیست و یکمین نمایشگاه تخصصی ساختمان اصفهان 97   عنوا ...بیشتر
نمایشگاه صنعت ساختمان البرز 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان البرز 97   عنوان: نمایشگ ...بیشتر
اولین نمایشگاه تخصصی سونا و جکوزی قزوین 97
نمایشگاه تخصصی سونا، استخر و جکوزی قزوین 97   عنوان: ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97
هفدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97   ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی همدان 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان،آسانسور، درب و پنجره، تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گر ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97
نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97   عنوان: نم ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان، درب، پنجره، یراق آلات، لوازم، تجهیزات و ماشین آلات ساختمان سنندج 97
نمایشگاه ساختمان، درب، پنجره، یراق آلات، لوازم، تجهیزات و ماشین آلات ساختمان سنن ...بیشتر
اولین نمایشگاه بین المللی صنعت گاز شهر آفتاب تهران 97
اولین نمایشگاه بین المللی صنعت گاز تهران 97   عنوان: ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان کرمان 97
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان کرمان 97   عنو ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر