آلیاژ برنز

آلیاژ برنز (Bronze Alloy) از ترکیب مس با عناصری همچون قلع ، آلومینیوم ، منگنز و یا فسفر تولید می شود. آلیاژ هایی که اساساً از مس و قلع تشکیل شده ‌اند، برنزهای قلع ‌دار نامیده می‌شوند. از آنجا که به منظور اکسیژن زدایی هنگام ریخته گری، فسفر به این آلیاژها افزوده می‌شود، برنزهای قلع ‌دار با نام تجاری « برنزهای فسفردار » نیز شناخته می‌شوند. این آلیاژها خواص مطلوبی مثل استحکام زیاد، مقاومت به سایش و مقاومت خوبی به خوردگی در آب دریا دارند.

برنزهای مس - قلع کارشده

برنزهای کارشده مس- قلع که 1.25 تا 10% قلع دارند، برنزهای فسفردار نامیده می‌شوند. زیرا این آلیاژها معمولاً تا حدود 0.1% فسفر دارند، که برای بهبود قابلیت ریخته گری و اکسیژن زدایی به آن ها افزوده می‌شود. اگر پس از اکسیژن‌ زدایی مقداری فسفر باقی بماند ترکیب سخت Cu₃P تشکیل می‌شود که استحکام و سختی برنز قلع‌ دار را افزایش می‌دهد. برنزهای قلع‌دار کارشده محکم‌ تر از برنج‌ ها هستند، مخصوصاً در شرایط کارسرد شده و مقاومت بیشتری به خوردگی دارند. جدول زیر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربردهای خاص آلیاژهای منتخب برنزهای قلع‌ دار را مشخص می‌کند. ریزساختار برنز فسفردار ( 8Sn - %92Cu% ) در شرایط تابکاری شده در شکل رو به رو آمده است و شامل دانه‌ های تبلور مجدد یافته و هم‌ محور محلول جامد α است.

برنزهای مس - قلع ریخته ‌شده

مقدار زیاد قلع، بیشتر از حدود 10%، آلیاژهای مس- قلع را کار ناپذیر می‌کند، ولی آلیاژهای ریختگی که تا 16Sn% داشته باشند برای ساخت قطعات مستحکم یاتاقان و چرخ ‌دنده به‌ کار می‌رود. برای اطمینان از ریخته‌ گری سالم، چرخ‌دنده ها اغلب به روش {{ریخته گری گریز از مرکز}} انجام می‌شود. برای یاتاقان ‌ها حدود 10Sn% معمول است، البته برای بهبود شکل پذیری و تناسب سطح یاتاقان مقادیر متغیری سرب اضافه می شود.

آلیاژ فسفر برنز

در جدول زیر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربردهای خاص برخی آلیاژهای فسفر برنز ( برنزهای فسفردار ) نشان داده شده است.

ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربرد های خاص برنز های فسفر منتخب
نام و شماره	درصد ترکیب اسمی	شکل تجاری	استحکام کششی ksi	استحکام تسلیم ksi	درصد ازدیاد طول در 2 اینچ	درصد مقاومت به خوردگی	درصد قابلیت ماشین کاری	مشخصات ساخت و کاربرد های خاص
505 فسفر برنز 1/25E%	98.75 Cu 1.25 Sn کمی P	F, W	79-40	50-14	48-4	G-E	20	قابلیت کار سرد عالی، قابلیت شکل‌ پذیری گرم خوب، ساخته شده به وسیله پولک‌ زنی، خم شدن، کله‌ زنی و جا زدن، برش. کاربردها: اتصالات الکتریکی، زهکشی خم‌ شونده، سخت‌ افزار خطوط الکتریکی
510 فسفر برنز 5A%	95.0 Cu 5.0 Sn کمی P	F, R, W, T	140-47	80-19	64-2	G-E	20	کارپذیری سرد عالی، ساخته شده به وسیله پولک‌ زنی، خم شدن، دنده‌ سازی غلتکی و آحیدن، برش، استامپ. کاربردها: دم آهنگری، نیزه، باتون، دیسک‌ های اتصال، میخ پرچی- دیافراگم، اتصالات، واشرهای اتصال، سیم برس، سخت‌ افزار شیمیایی، ماشین‌های نساجی، الکترود های جوشکاری.
511	95.6 Cu 4.2 Sn 0.2 P	F	103-46	80-50	48-2	G-E	20	کار سرد پذیری عالی. کاربردها:صفحات پل، میله‌‌ های جایگزین‌ شونده، فیوز، دوشاخه برق، فنر، قطعات کلیه برق، سیم بسته‌ بندی، سیم برس، سخت‌افزار شیمیایی، ورق‌ های دقیق، ماشین‌ آلات نساجی، الکترود های جوشکاری.
521 فسفر برنز 8C%	92.0 Cu 8.0 Sn کمی P	F, R, W	140-55	80-24	70-2	G-E	20	قابلیت کارسرد خوب برای پولک‌ زنی، کشش عمیق شکل دادن و خم کردن، برش، استامپ. کاربردها: معمولا برای شرایط کار شدیدتر از مس 510.
524 فسفر برنز 10D%	90.0 Cu 10.0 Sn کمی P	F, R, W	147-66	28 تابکاری شده	70-3	G-E	20	قابلیت کار پذیری سرد خوب برای پولک‌ زنی، شکل دادن و خم کردن، برش. کاربردها: میله‌ها و صفحات سنگین در شرایط فشار شدید، پل و صفحات گسترده و اتصالات، قطعاتی که مستلزم کیفیت فنری خوب هستند، خاصیت ارتجاعی، مقاومت به خستگی، مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش خوب

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