آلیاژ فسفربرنز
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 ازدیادطول
در 2 اینچ
درصد مقاومت به خوردگی
درصد قابلیت ماشینکاری
مشخصات ساخت و کاربرد های خاص
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
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
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.
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.
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.
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.
برنز_سیلیسیوم (Silicon_Bronze)
نام دیگر آلیاژهای مس - سیلیسیم است. اغلب برنزهای سیلیسیم 1 تا 3%
سیلیسیم دارند. گاهی برای بهبود خواص به آنها مقدار کمی آهن و منگنز افزوده
میشود. جدول زیر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربردهای خاص دو آلیاژ
برنز سیلیسیم را نشان میدهد که بیش از همه کاربرد دارند.
ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربردهای خاص
نام و شماره
درصد ترکیب اسمی
شکل تجاری
استحکام کششی ksi
استحکام تسلیم ksi
درصد ازدیاد طول در 2 اینچ
مقاومت به خوردگی
درجه قابلیت ماشین کاری
مشخصات ساخت و کاربردهای خاص
برنز کم سیلیسیم
98.5 Cu
1.5 Si
R, W,T
95-40
69-15
55-11
G-E
20
قابلیت کارگرم و سر عالی، ساخت به روش شکل دادن و خمش، کله زنی و جا زدن، آهنگری گرم و فشار دادن، دنده سازی غلتکی و سرد کاری
کاربردها:
خطوط فشار هیدرولیکی، پیچ های لنگر کشتی، مهره ها، گیره کابل ها، پیچ های
ماشین، ادوات فلزی دریایی، میخ پرچ ها، لوله های مبدل گرما
برنز پر سیلیسیم
97.0 Cu
3.0 Si
F, R, W, T
145-56
70-21
63-3
G-E
30
قابلیت کارگرم و سرد عالی، ساخت به روش پولک زنی، کشش، شکل دادن و خمش، کله زنی و جا زدن، آهنگری گرم و فشار دادن، برش، سردکاری
کاربردها: مشابه یا آلیاژ مس 651، محورهای هواپیما و کشتی
F: محصولات مسطح ، T: تیوب ، W: سیم و R: میله. G: خوب ، E: عالی
برنزهای
سیلیسیم به دلیل مقاومت به خوردگی و نیز استحکام و چقرمگی نسبتاً زیاد در
مقایسه با فولاد های کم کربن، کاربرد مهندسی پیدا کردهاند. برای بسیاری از
کاربردهای آنها جایگزین ارزان تری برای برنزهای قلع دار هستند زیرا بجز در
مورد خوردگی حفرهای، آنها در آب دریا مقاومت به خوردگی خوبی دارند. این
آلیاژها میتوانند ریخته گری یا کارسرد یا گرم شوند. خواص مکانیکی برنزهای
کم سیلیسیم و پر سیلیسیم در جدول بالا آمده است. استحکام کششی این آلیاژها
از 40 تا 56 ksi در شرایط تابکاری شده تغییر می کند. با کار سرد شدید برای
ایجاد حالت فنری، استحکام آنها را می توان تا 145 ksi افزایش داد.
ریزساختار برنز سیلیسیم
انتهای
غنی از مس نمودار مس- سیلیسیم در دیاگرام فازی مس و سیلیسیم آمده است.
حداکثر حلالیت سیلیسیم در مس حدود 5.3% در دمای 843 درجه سانتیگراد است. از
آنجا که این حلالیت در دمای اتاق به حدود فقط 4% میرسد این آلیاژها قابلیت
رسوب سختی ندارند. ریزساختار آلیاژ برنز سیلیسیم اِوِردور
(96Cu-%3Si-%1Mn%) در شرایط تابکاری شده مطابق شکل روبرو است. این آلیاژ
نیز مانند سایر برنزهای α با نوارهای دوقلویی در داخل دانه ها مشخص می
گردد.