با افزایش محتوای عناصر آلیاژی، ممکن است فازهای سخت و شکننده اضافی ظاهر شوند. بنابراین، آلیاژسازی با یک جزء اضافی معمولاً از 0.5 - 3٪ تجاوز نمی کند (جدول نمرات برنج را ببینید).

ترکیب فاز تعیین می کند که آیا متعلق به کلاس برنج های ریخته گری یا فرفورژه است، امکان تولید محصولات نیمه تمام مختلف و خواص آنها. اطلاعات بیشتر در مورد ساختار برنج - ساختار و خواص آلیاژها .

برنجی ساده .

سختی، استحکام تسلیم، استحکام کششی و شکل پذیری برنج های ساده بیشتر از مس است. به طور کلی این شاخص ها با افزایش میزان روی افزایش می یابد. L68 بهترین شکل پذیری را دارد (بیشترین عمق کشش برای ورق ها، بیشترین تعداد خم برای سیم). به مقدار L63? فاز ناچیز است و تأثیر کمی بر پلاستیسیته L63 و توانایی آن برای پردازش با فشار در دماهای پایین دارد، اما نیاز به رعایت دقیق رژیم خنک کننده دارد.

انواع نورد فلز از برنج ساده تولید می شود. همه برنج های ساده خاصیت ریخته گری خوبی دارند و می توان از آنها برای تولید ریخته گری استفاده کرد. برنج ساده مانند مس خاصیت ضد اصطکاک ندارد.

برنجی مخصوص .

برنج های ویژه در مقایسه با برنج های ساده دارای استحکام بیشتر و مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به تعداد محیط های بیشتر هستند. اکثر برنج های خاص خاصیت ضد اصطکاک خوبی دارند.

بسیاری از آنها در برابر آب دریا (قلع، آلومینیوم، سیلیکون، منگنز)، بخار بیش از حد گرم شده (برنج منگنز) و غیره مقاوم هستند. برخی از آنها خواص خوردگی عالی را با خواص ضد اصطکاک خوب ترکیب می کنند (LK65-1.5-3، LO90-1، LZhMts59-1-1). مقاومت ویژه برنج های منفرد در برابر محیط های خاص تحت شرایط عملیاتی خاص محدوده استفاده اولیه آنها را تعیین می کند. به عنوان مثال، برنج های قلع را "برنج های دریایی" می نامند.

رایج ترین آنها برنج سرب است. ویژگی اصلی آنها ماشینکاری عالی است. این خود را در امکان پردازش با سرعت بالا قطعات کار با سایش کم ابزار نشان می دهد. در این حالت، براده های کوچک شل تشکیل می شود که تمیزی سطح ماشینکاری شده و حداقل سختی را در حین برش تعیین می کند. این تعیین کننده استفاده از برنج سرب برای ساخت قطعات کوچک برای مکانیک دقیق است.جنبه منفی آنها مقاومت ضربه ای کم، مقاومت خمشی کم در حضور بریدگی است. رایج ترین برنج سرب LS59-1 است.

برنج LS63-3 بهترین ماشین کاری را دارد. در رابطه با آن، ماشین‌کاری فلزات غیرآهنی و فولادهای کربنی (به درصد) ارزیابی می‌شود.

تقریباً تمام برنج ها در دماهای پایین مصالح ساختاری خوبی هستند. درست مانند مس، انعطاف‌پذیری را حفظ می‌کنند و وقتی تا دمای هلیوم سرد می‌شوند، شکننده نمی‌شوند.

به دلیل دمای تبلور مجدد بالاتر (300-370 درجه سانتیگراد).خزش برنج در دماهای بالا کمتر از مس است.در ناحیه دمای متوسط ​​(200-600 درجه سانتیگراد) ) در برنج ها پدیده شکنندگی مشاهده می شود. این با تشکیل لایه های بین بلوری شکننده از ناخالصی های نامحلول در دماهای پایین (سرب، بیسموت) همراه است. با افزایش دما، قدرت ضربه برنج کاهش می یابد.

برخی از پارامترهای خواص فیزیکی و مکانیکی رایج ترین برنج ها (در مقایسه با مس) در جدول آورده شده است:

خواص مکانیکی برنج نورد شده

تقریباً همه انواع محصولات نورد از برنج تولید می شود.

میله های برنجی(گرد، شش ضلعی و مربع) مطابق با GOST 2060-2006 تولید می شود. رتبه بندی و شرایط میله های مارک های مختلف در جدول نشان داده شده است.

شکل مقادیر پارامترهای اصلی خواص مکانیکی میله های ساخته شده از چندین مارک برنج و برای مقایسه مس (سمت راست شکل) را نشان می دهد.

شکل به وضوح نشان می دهد که برنج چقدر سخت تر و محکم تر از مس است.

در بین میله های نیمه سخت، میله های ساخته شده از LZhMts59-1-1 و LMts58-2 دارای حداکثر سختی و استحکام کششی هستند. آنها خواص مکانیکی عالی را با خواص ضد اصطکاک خوب و افزایش مقاومت در برابر خوردگی در شرایط جوی و آب دریا ترکیب می کنند.برنج LS63-3 در حالت جامد بیشترین استحکام و سختی را دارد اما بسیار شکننده است. مانند اکثر برنج‌ها، بر اساس ترکیبی از خواص مکانیکی، خوردگی یا تکنولوژیکی یک برند خاص از برنج، کاربرد نسبتاً محدودی دارند. آنها به سفارش تولید می شوند و عملاً هرگز در بازار آزاد یافت نمی شوند.

میله های فشرده، جامد و نیمه جامد از برنج ارزان قیمت LS59-1 (دایره ها و شش ضلعی ها) و دایره هایی از L63 تولید انبوه می شوند.

برنج نورد تخت همه منظورهبه شکل فویل، نوار، ورق و صفحات مطابق با GOST 2208-2007 از برنج ده ها درجه مختلف در حالت های مختلف تحویل (محصولات نورد گرم و تغییر شکل سرد) تولید می شود. با این حال، از همه انواع ممکن، فقط محصولات نورد تخت از L63 و، تا حدی، از LS59-1 برای فروش رایگان در دسترس هستند. اجاره سایر برندها به صورت سفارشی انجام می شود.

در زیر هیستوگرام هایی وجود دارد که یک ایده کلی از خواص مکانیکی ورق های ساخته شده از L63، LS59-1 و برای مقایسه، مس ارائه می دهد.

از نظر استحکام کششی و سختی، L63 به طور قابل توجهی برتر از مس است، در حالی که از LS59-1 پایین تر است.سختی بالای ورق های سرد کار شده از LS59-1 با مقاومت در برابر سایش خوب، استفاده از آنها را برای راهنماها در ماشین ابزار تعیین می کند.

هیستوگرام مقادیر پارامتر L68 را نشان نمی دهد، زیرا آنها عملاً با مقادیر L63 مطابقت دارند. با این وجود، ورق ها و نوارهای ساخته شده از L68 شکل پذیری بهتری دارند. از ورق ها و نوارهای این برند برای ساخت قطعات با مهر زنی سرد و هدینگ عمیق استفاده می شود. برای ساخت جعبه های کارتریج، به همین دلیل است که اغلب به آن برنج کارتریج می گویند.

انعطاف پذیری نه چندان با مقدار کشیدگی کششی نسبی تعیین می شود (این شاخص برای L68 و L63 یکسان است)، بلکه با آزمایش های تکنولوژیکی تعیین می شود. بر اساس نتایج آنها، تعداد خم‌ها (برای سیم)، حداقل شعاع خمشی و عمق اکستروژن با پانچ (برای نوارها و ورق‌ها) که نمونه هنوز از بین نرفته است، تعیین می‌شود.

از نظر عمق اکستروژن نوارها (بدون ظاهر شدن پارگی و ترک)، L68 نسبت به L63 و به خصوص مس برتری دارد. این تفاوت با افزایش ضخامت نوار افزایش می یابد. برای این برنج ها، اکستروژن نه تنها در حالت نرم، بلکه در حالت تغییر شکل نیز امکان پذیر است.

لوله های برنجی محصولات عمومی با تغییر شکل سرد (L63، L68) و فشرده (L63، LS59-1، LZhMts59-1-1) مطابق با GOST 494-90 تولید می شوند. لوله های خاص با توجه به مشخصات مختلف از گریدهای مختلف برنج تولید می شوند. لوله های دیگ بخار ساخته شده از L63 یا L68 به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، دومی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی بهتر L68 ترجیح داده می شود. بلنک های لوله ارزان قیمت از LS59-1 با روش ریخته گری پیوسته تولید می شوند.

سیم برنجی ساخته شده از L80، L68، L63 و LS59-1 (GOST 1066-90). سیم L63 به صورت انبوه (در حالت های نرم، سخت و نیمه سخت) با قطر 0.1 تا 12 میلی متر تولید می شود. سیم L63 برای پرچ و به عنوان لحیم کاری استفاده می شود. سیم L63 با دقت بالا به عنوان الکترود در ماشین های تخلیه الکتریکی استفاده می شود.

در دسترس بودن برنج نورد در انبار را می توان در صفحه یافت "میله های برنجی، ورق ها، سیم"

برنج ها به طور کلی مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به مس دارند اما محصولات نیمه تمام در حالت سرد کار (از جمله پس از برش) از برنج های ساده و بسیار خاص در معرض ترک خوردگی هستند. حساس ترین به ترک خوردگی L68 و L63 هستند. سرعت خوردگی با افزایش دما به شدت افزایش می یابد. این نوع خوردگی در محصولات جدار نازک بیشترین مخرب را دارد.

علت اصلی ترک خوردگی، تنش‌های کششی پسماند در فلز است و عوامل محرک وجود رطوبت، آثار آمونیاک و دی‌اکسید گوگرد در جو است. این پدیده فصلی نامیده می شود، زیرا بستگی به رطوبت دارد و شدت آن در فصول مختلف سال متفاوت است. برای جلوگیری از این پدیده، محصولات و محصولات نیمه تمام پس از فرآوری در معرض آنیل در دمای پایین قرار می گیرند.که استرس داخلی را از بین می برد.

به طور طبیعی، برنج های مختلف درجات مختلفی از مقاومت در برابر خوردگی در محیط های مشابه دارند. مقاومت ویژه برنج های منفرد در برابر محیط ها و شرایط عملیاتی خاص (حالت آرام یا جریان، هوادهی، تأثیرمحیط) دامنه کاربرد آنها را تعیین می کند.

مشخصات کلی مقاومت در برابر خوردگی برنج به شرح زیر است:

برنج پایداردر محیط های زیر (در دمای معمولی):

هوا، از جمله دریایی

بخار خشک با سرعت کم (اکسیژن، دی اکسید کربن و آمونیاک خوردگی را تسریع می کنند)

آب شیرین (آمونیاک، سولفید هیدروژن، کلریدها، اسیدها خوردگی را تسریع می کنند)

در آب دریا با سرعت کم آب

گازهای هالوژن خشک

ضد یخ، الکل ها، فریون ها

نسبتا پایدار:

مواد قلیایی بدون هم زدن

برنج ناپایداردر محیط های زیر:

بخار اشباع مرطوب با سرعت بالا

آب های معدن

محلول های اکسید کننده، کلریدها

اسیدهای معدنی

سولفید هیدروژن

اسید چرب

خوردگی تماسی: برنج نباید در تماس با آهن، آلومینیوم، روی استفاده شود، زیرا به سرعت خراب خواهد شد.

مقایسه خواص L63 و LS59-1

تمرین نشان می دهد که بسیاری از مصرف کنندگان نمی دانند چه تفاوت هایی بین دو مارک رایج برنج - LS59-1 و L63 وجود دارد. بنابراین، در اینجا پاسخ متداول ترین سؤالات وجود دارد.

1 . رسانایی الکتریکی و هدایت حرارتی این برنج ها یکسان است.

2 . این برنج ها با یکدیگر تفاوت دارند نه به این دلیل که محتویات مس متفاوتی دارند، بلکه به این دلیل که سرب در LS59-1 وجود دارد. به لطف سرب، LS59-1 با تشکیل تراشه های کوچک شل کاملاً تیز می شود.

3 . L63 با برش بدتر از LS59-1 پردازش می شود، اما بهتر از اکثر برنزها، دورالومینیم و مس، یعنی. بدون هیچ مشکلی قابل چرخش است فقط تراشه های مختلفی دارد.

4 . در شرایط مشابه، میله های ساخته شده از LS59-1 خیلی سخت تر و قوی تر از L63 نیستند. با این حال، در صورت وجود بریدگی، میله های ساخته شده از LS59-1 به راحتی تحت بار جانبی در معرض شکستگی شکننده هستند. استحکام ضربه LS59-1 (5-6) بسیار کمتر از L63 (14) . به این دلایل، تحت شرایط عملیاتی خاص، قطعات ساخته شده از L63 ممکن است قابل اعتمادتر از قطعات LS59-1 باشند.

5 . L63 به راحتی با فشار سرد پردازش می شود. تفاوت شکل پذیری به وضوح با یک آزمایش ساده نشان داده می شود: سیم از L63 به راحتی صاف می شود و سیم از LS59-1 پس از 2-3 ضربه با چکش ترک می خورد. این امر L63 را از LS59-1 متمایز می کند و استفاده از L63 را برای ساخت قطعاتی که علاوه بر تراشکاری و فرز، نیاز به شکل دهی اضافی توسط فشار دارند، تعیین می کند.

6 . شکل پذیری بالا امکان استفاده از سیم L63 را برای ساخت پرچ ها فراهم می کند.

7 . میله و سیم L63 به عنوان لحیم کاری استفاده می شود.

8. LS59-1 دارای خواص ضد اصطکاک خوبی است و می تواند در یاتاقان های ساده که در فشارهای خاص پایین و سرعت های بالا کار می کنند استفاده شود.

9 . ورق های سرد ساخته شده از LS59-1 دارای سختی بالایی هستند. همراه با مقاومت در برابر سایش بالا، این امر به آنها اجازه می دهد تا به عنوان راهنما در ماشین ابزار استفاده شوند.

برنج ها با حرف "L" و برنز "Br" مشخص می شوند، سپس حروفی وجود دارد که عناصر آلیاژی را نشان می دهد: O - قلع، C - روی، Mts - منگنز، Zh - آهن، F - فسفر، B - بریلیم، X - کروم، C – سرب، A – آلومینیوم، N – نیکل، سو – آنتیموان و غیره. هر دو برنز و برنج به دو دسته فرفورژه و ریخته گری تقسیم می شوند که در علامت گذاری ها منعکس می شود.

در برنج های فرفورژه ساده (بدون آلیاژ)، عدد بعد از حرف "L" نشان دهنده درصد مس است. به عنوان مثال، L80 - 80٪ مس، روی - بقیه (20٪). اگر برنج تغییر شکل یافته چند جزئی باشد، حرف "L" در یک ردیف با نامگذاری همه عناصر آلیاژی دنبال می شود. به عنوان مثال، LAN59-3-2 (A - آلومینیوم، N - نیکل). اولین رقم در مارک، درصد مس است، رقم های بعدی درصد عنصر آلیاژی به همان ترتیب حروف، روی بقیه است. بنابراین، LAN59-3-2 مخفف: برنج تغییر شکل پذیر با 59٪ مس، 3٪ Al، ​​2٪ Ni، روی - بقیه است. برنزهای تغییر شکل پذیر نیز مشخص شده اند، فقط مقدار مس مشخص نشده است، به عنوان مثال، BrOTsS8-4-3 مخفف: برنز قلع تغییر شکل پذیر حاوی 8٪ Sn، 4٪ روی، 3٪ سرب، بقیه مس است.

علامت گذاری برنج ریخته گری و برنز یکسان است: پس از هر حرفی که یک عنصر آلیاژی را نشان می دهد، یک عدد وجود دارد - درصد این عنصر آلیاژی. به عنوان مثال، برنج ریخته گری LTs35N2ZhA، Zn 35٪، Ni 2٪، Fe تا 1٪، Al - تا 1٪، Cu - استراحت. BrA9Mts2 - برنز آلومینیوم ریخته گری حاوی Al 9٪؟ منگنز 2٪، مس - استراحت. BrA9Mts2 - ریخته گری آلومینیوم برنز حاوی Al 9٪، منگنز 2٪، مس - باقی مانده.

برنج.

در شکل شکل 12.1 نمودار مس-روی را نشان می دهد که نشان می دهد تا 39 درصد روی در مس حل می شود. در شکل شکل 12.2 نشان می دهد که چگونه خواص بسته به محتوای روی برنج تغییر می کند. مشاهده می‌شود که وقتی روی حل می‌شود، نه تنها استحکام، بلکه شکل‌پذیری برنج نیز افزایش می‌یابد (حداکثر در 30 درصد روی رخ می‌دهد)، بنابراین برنج‌های تک فاز انعطاف‌پذیرتر از مس خالص هستند. چنین برنج هایی (L96، L90 - tompak، L80 - semi-tompak، L68 - cartridge (مورد) و غیره) تحت فشار قرار می گیرند. ورق، لوله، سیم، دم، آلات موسیقی، لوله های مبدل های حرارتی و غیره

برنج. 12.1 نمودار مس-روی

برنج. 12.2 تأثیر روی بر خواص مکانیکی برنج ها.

هنگامی که محتوای روی بیش از 39٪ باشد، یک فاز "-شکننده در برنج‌ها ظاهر می‌شود، در حالی که استحکام برنج به بالاترین حد می‌رسد و شکل‌پذیری کاهش می‌یابد. هنگام انتقال به منطقه تک فاز، استحکام و شکل‌پذیری به شدت کاهش می‌یابد. بنابراین برنج ها با محتوای روی بیش از 45٪ ساخته نمی شوند (شکل 12.2 را ببینید). برنج دو فاز با فشار در دمای بالاتر از 700 0 پردازش می شود، زمانی که "-فاز نامنظم شده و کاملاً پلاستیکی می شود.

برنج های دو فاز اغلب آلیاژی هستند که باعث افزایش استحکام و کاهش شکل پذیری می شود.

سرب ماشین کاری را بهبود می بخشد (برنج LS60-1 و LS59-1 اتوماتیک هستند)، قلع، نیکل، آلومینیوم و منگنز مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهند. به عنوان مثال، LO70-1، LO62-1 برنجی "دریایی" نامیده می شوند، LN65-5 برای لوله های کندانسور.

قطعات را می توان از برنج نه تنها با فشار، بلکه با ریخته گری نیز ساخت: آنها سیالیت خوبی دارند و کمی مستعد جدا شدن هستند، که با محدوده دمایی کوچک تبلور توضیح داده می شود (خطوط مایع و جامد بسیار به هم نزدیک هستند (شکل 2 را ببینید. 12.1) معمولاً برنج های ریخته گری چند جزئی هستند و افزودنی ها خواص ریخته گری را بهبود می بخشند و همچنین استحکام را بهبود می بخشند و خواص ویژه ای (ضد خوردگی، ضد اصطکاک، مقاوم در برابر حرارت و غیره) به عنوان مثال، قطعات کشتی سازی و مهندسی مکانیک می دهند. ساخته شده از برنج LTs30A3، اتصالات برای سیستم های هیدرولیک خودرو از برنج LTs25S2، قطعات حیاتی از برنج LTs23A6ZhZMts و قطعات ضد اصطکاک ساخته شده اند.

برنز.

برنزهای قلع قدیمی ترین هستند آلیاژهای فلزی(عصر برنز). امروزه به دلیل کمیاب بودن قلع، از برنزهای قلع کمتر استفاده می شود.

برنزهای حاوی 4 تا 5 درصد Sn معمولاً تک فاز هستند و با محتوای Sn بیشتر دو فاز هستند و ساختار یوتکتوئیدی دارند (+Cu 31 Sn 8). ترکیب شیمیایی Cu 31 Sn 8 (فاز) بسیار شکننده است. در عمل، فقط برنزهایی با محتوای Sn تا 10-12٪ استفاده می شود، زیرا در محتویات بالاتر، آلیاژها بسیار شکننده می شوند.

برنز آلیاژ می شود: روی - برای کاهش هزینه، P - خواص ریخته گری را بهبود می بخشد، نیکل - خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و چگالی ریخته گری را افزایش می دهد، جداسازی را کاهش می دهد، سرب را افزایش می دهد، ماشین کاری را بهبود می بخشد و ضد خوردگی و ضد خوردگی می دهد. خواص اصطکاک

برنزهای قابل تغییر شکل معمولا تک فاز هستند و برای ساخت میله ها، نوارها، سیم ها، فنرها یا عناصر دیگر استفاده می شوند. به عنوان مثال، فنرهای صاف و گرد از BrOTs4-3 و میله هایی با مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش بالا و همچنین خواص فنر خوب از BrOF7-0.2 ساخته شده اند.

برنزهای قلع دارای یک حفره انقباض پراکنده هستند ، در عین حال خطوط بیرونی با دقت بسیار زیادی شکل را کپی می کنند ، بنابراین از آنها برای قسمت هایی با پیکربندی های بسیار پیچیده و همچنین ریخته گری هنری استفاده می شود.

الف) - نمودار Cu-Al

ب) - تأثیر تمرکز

آلومینیومی تا مکانیکی

خواص برنزهای آلومینیومی

الف) – نمودار Cu-Be

ب) - تأثیر تمرکز

بریلیم برای مکانیکی

خواص بریلیم برنز

برنزهای دوفاز خاصیت ضد اصطکاک بسیار بالایی دارند، از این رو برای ساخت پوسته های بلبرینگ، چرخ دنده های حلزونی و ... استفاده می شود. برای مثال، یاتاقان‌های کشویی از برنز BrO10S10، اتصالات و پوسته‌های بلبرینگ از برنز BrO5Ts5S5 ریخته‌گری می‌شوند.

برنزهای آلومینیومی با توجه به اینکه Al یک فلز کمیاب نیست، برنزهای آلومینیومی بیشترین استفاده را دارند. Al تا 9% در مس حل می شود (شکل 12.3 را ببینید)، با محتوای بیش از 9٪ Al، ​​یک یوتکتوئید در آلیاژ ظاهر می شود (")، که در آن " ترکیب شیمیایی Cu 32 Al 9 است. آلومینیوم تک فاز برنز BrA5 انعطاف پذیر است، برای ساخت سکه، مدال استفاده می شود و مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارد.

برنزهای آلومینیومی دوفاز انعطاف پذیری کمتری دارند اما استحکام بالایی دارند که قابل افزایش است حرارت درمانی. هنگامی که گرم می شود، یوتکتوئید به فاز - تبدیل می شود، که وقتی با سرعت بحرانی سرد می شود، به مارتنزیت (ساختاری سوزنی مانند شبیه فولاد سخت شده) تبدیل می شود. علاوه بر این، در سرعت های خنک کننده معین، می توان یک مخلوط یوتکتوئیدی آسیاب شده (مشابه تروستیت و سوربیتول در فولاد) به دست آورد.

با محتوای بیش از 11٪ Al، ​​استحکام کاهش می یابد (شکل 12.3، b) به دلیل شکنندگی، بنابراین بیش از 11٪ Al اضافه نمی شود. برنزهای دو فاز معمولاً آلیاژ می شوند: آهن دانه را تصفیه می کند و خواص مکانیکی و ضد اصطکاک را افزایش می دهد: نیکل خواص مکانیکی و مقاومت در برابر سایش را در دماهای پایین و بالا بهبود می بخشد. برنزهای BrAZHN10-4-4 و BrAZHN11-6-6 از همه برنزهای آلومینیومی بادوام ترین هستند، در حالی که خواص ضد اصطکاک و مقاومت شیمیایی خوبی دارند، بنابراین برای ساخت قطعات شیمیایی و شیمیایی استفاده می شود. صنایع غذایی، مالش قطعات.

خواص ریخته گری برنزهای آلومینیومی کمتر از برنزهای قلع است، اما ریخته گری با چگالی بالا را ارائه می دهند و دوام بیشتری دارند.

برنزهای بریلیم (BrB2، BrBNT1، 9 و غیره) تا 2 درصد بریلیم دارند. حلالیت محدود بریلیم (نگاه کنید به شکل 12.4) در مس 2.7٪ و در 300 0 C - 0.2٪ است. هنگامی که برنز تا دمای سخت شدن 760-780 درجه سانتیگراد گرم می شود، یک محلول تک فاز تشکیل می شود و وقتی در آب سرد می شود، محلول فوق اشباع بریلیم در مس به دست می آید. هنگام پیری 300-350 0 C به مدت 3 ساعت. ذرات پراکنده فاز (Cu Be) از محلول فوق اشباع آزاد می شوند که استحکام (شکل 12.4، b) و سختی (= 1250 MPa، = 3-5٪، HB375) را به شدت افزایش می دهد. بریلیم فلزی گران قیمت و کمیاب است، اما مجموعه خواص این برنزها آنقدر زیاد است که تولید آنها توجیه اقتصادی دارد.

برنزهای بریلیم در ساخت ابزار برای ساخت فنرهای حیاتی، غشاها و سایر قطعات فنر استفاده می شود. دارای مقاومت شیمیایی، جوش پذیری خوب و ماشینکاری با ابزارهای برش است.

برنز بریلیم بدون جرقه است، به همین دلیل از آن برای ساختن استفاده می شود کنتاکت های الکتریکیو ابزار ضربه ای برای کار در اتمسفرهای انفجاری.

برنزهای سربی (BrS30، BrS60N2، 5، و غیره) برای ساخت بلبرینگ های آستین استفاده می شود. سرب عملاً در مس مایع نامحلول است، بنابراین یوتکتیک تشکیل نمی شود و فاصله تبلور بیش از 600 0 است که منجر به جداسازی می شود. برای جلوگیری از این امر، آلیاژ باید به سرعت خنک یا آلیاژ شود. پس از انجماد، آلیاژ متشکل از کریستال های مس و آخال های سرب است. در مقایسه با برنزهای قلع، هدایت حرارتی Br30 4 برابر بیشتر است، بنابراین گرمای ایجاد شده در اثر اصطکاک را به خوبی حذف می کند.

به دلیل خواص مکانیکی کم (= 60 مگاپاسکال، = 4%)، برنز سرب در یک لایه نازک روی لوله های فولادی (نوارها) ذوب می شود.

چنین یاتاقان های دو فلزی به راحتی ساخته می شوند، در صورت فرسوده شدن به راحتی جایگزین می شوند و ارزان تر هستند. برای تقویت بلورهای مس، BrS30 با Sn و Ni دوپ می شود.

علاوه بر قلع، برنزهای سرب، آلومینیوم و بریلیم، سیلیکون، منگنز، آنتیموان، کادمیوم و سایر برنزها استفاده می شود.

فلزات و آلیاژها به معنای واقعی کلمه اساس تمدن بشری هستند. فلزات خالص اغلب در آنها استفاده نمی شود اقتصاد ملی، اما آلیاژها در همه جا استفاده می شوند. این تعجب آور نیست، زیرا آلیاژ خواص چندین ماده را به بهترین نسبت ترکیب می کند. این مقاله در مورد تولید و فرآوری مذاب، تهیه مواد، ترکیب، خواص و غیره صحبت می کند.

ساختار و شیمی ترکیب برنج موضوع بسیار مهمی است. برنج یک محلول جامد دو یا چند جزئی - آلیاژی بر پایه روی است. برنج برای مدت بسیار طولانی، حتی در طول زمان شناخته شده است رم باستان، و هنوز هم استفاده می شود. خواص آن به ترکیب کمی آن بستگی دارد.

ترکیب سنتی برنج 70 درصد مس و 30 درصد روی است.روی کیفیت مکانیکی و تکنولوژیکی آلیاژ را بهبود می بخشد و در عین حال هزینه آن را کاهش می دهد، زیرا فلزی مقرون به صرفه تر است. در عمل، استفاده از محلول هایی با محتوای روی بیش از 50 درصد نادر است.

برنج رنگ طلایی بسیار زیبایی دارد. با این حال، بدون یک لایه محافظ - به عنوان مثال، لاک الکل، خیلی سریع تیره می شود. در کاملا مقادیر زیاددر برخی موارد این خاصیت به عنوان نقطه ضعف تلقی نمی شود.

آلیاژ بسته به ترکیب آن مشخص می شود. برنج با حرف "L" مشخص می شود و به دنبال آن عددی نشان دهنده نسبت مس - برای مثال 70 است. اگر آلیاژ آلیاژ شده باشد، تمام مواد افزودنی با کاهش نسبت آنها نشان داده می شوند و سپس ترکیب نشان داده می شود. به عنوان مثال، LAZH60-1-1 به این معنی است که برنج حاوی 60٪ مس است و آلیاژ آن با آلومینیوم - 1٪ و آهن - 1٪ آلیاژ شده است.

این ویدیو به شما می گوید که چگونه برنج می سوزد و چگونه مواد در خانه ذوب می شود:

طبقه بندی بر اساس محتوای روی

ترکیبات بر اساس نسبت روی طبقه بندی می شوند:

• اگر محتوای آن 5-20٪ باشد، برنج قرمز - tompak نامیده می شود.
• اگر نسبت روی بین 20 تا 36 درصد باشد، آلیاژ برنج زرد نامیده می شود.
• آلیاژی با سهم روی 48 تا 50 درصد فنی نامیده می شود.

در تولید برنج، بیش از 50 درصد روی از پردازش مواد بازیافتی به دست می آید، بنابراین آلیاژ را می توان به عنوان یک محصول نسبتاً دوستدار محیط زیست طبقه بندی کرد.

جداسازی با کیفیت مواد اضافی

آلیاژها بر اساس کمیت و کیفیت مواد اضافی تقسیم می شوند.

دو جزئی

دو جزئی فقط شامل مس و روی است. در اینجا خواص آلیاژ به شدت تحت تأثیر ترکیب فاز قرار می گیرد. مس نمی تواند بیش از 39 درصد روی را حل کند. علاوه بر این، با افزایش دما، حلالیت کاهش می یابد و تنها یک محلول تک فاز تشکیل می شود - فاز α. چنین آلیاژهایی به نام α-برنج نامیده می شوند؛ آنها با شکل پذیری بالا مشخص می شوند و اگر نسبت روی به 30٪ برسد کاملاً قوی هستند.

با افزایش نسبت روی، بخشی از فلز دیگر حل نمی شود و یک محلول دو فازی تشکیل می شود - α + β'-برنج. فاز β سخت تر، اما شکننده تر است، بنابراین این آلیاژ قوی تر است، اما شکل پذیری خود را از دست می دهد.

این ویژگی همچنین روش پردازش غیر معمول را تعیین می کند. بنابراین، برای پردازش سرد - پروفیل های شکل، سیم، فقط از α-برنج استفاده می شود، زیرا شکل پذیری آن در دماهای پایین بالا است و در محدوده دمایی 300+ تا 700+ درجه سانتی گراد به شدت افت می کند، بنابراین تغییر شکل برنج بی فایده است. هنگام گرم شدن اما محلول‌های α+β در دمای بالا پردازش می‌شوند.

چند جزئی

افزودنی های چند جزئی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• نیکل - مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.
• - استحکام را کاهش می دهد، اما همراه با سرب خاصیت ضد اصطکاک می دهد.
• سرب - بیش از 4٪، استحکام را کاهش می دهد، اما ماشینکاری را تسهیل می کند. چنین برنجی اغلب خودکار نامیده می شود.
• آهن - رشد دانه را کاهش می دهد، که خواص مکانیکی آلیاژ را بهبود می بخشد.
• - بیش از یک سهم نیست. در غیر این صورت، آلیاژ به یکی از انواع تبدیل می شود. قلع به آب دریا مقاومت آلیاژ می دهد، به همین دلیل است که این نوع برنج را برنج دریایی می نامند.
• منگنز - مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و استحکام را افزایش می دهد.

تولید فلز

از آنجایی که جزء اصلی برنج مس است، این ماده به عنوان آلیاژ مس طبقه بندی می شود. طرح تولید بسیار ساده است. با این حال، از نقطه نظر فن آوری، این فرآیند پیچیده است، زیرا نیاز به رعایت دقیق شرایط دما و پردازش مواد خام و قطعات کار دارد.

که در نمای کلیگرفتن آلیاژ به شکل زیر است:

• ذوب مس در بوته های مخصوص؛
• معرفی روی;
• معرفی اجزای اضافی - آهن، نیکل؛
• ریختن در قالب ها؛
• سخت شدن - با مهر زنی یا کشیدن.

موضوع به دلیل این واقعیت پیچیده تر می شود که شرایط برای به دست آوردن آلیاژها تا حد زیادی به ترکیب آلیاژ و هدف آن بستگی دارد.

در زیر ویدیویی در مورد ذوب برنج در خانه آمده است.

ویدئوی زیر نحوه تولید و ذوب برنج را در خانه توضیح می دهد:

فن آوری ها

تولید برنج باید با استخراج مس از سنگ معدن مس آغاز شود. در واقع، این یک ماده خام چند فلزی پیچیده است که در آن نسبت مس کم است. اجزای اصلی آن عبارتند از ضایعات سنگ معدن، آهن و مس و اولین قدم در به دست آوردن برنج، جداسازی مس از سایر اجزا است.

دریافت مواد اولیه

این فرآیند بسیار پیچیده است، زیرا هدف آن انتقال مواد خام از یک مخلوط چند جزئی منفرد به یک سیستم ناهمگن متشکل از چندین فاز با ترکیبات مختلف و خواص متفاوت است. تنها پس از این می توان فازها را از یکدیگر جدا کرد و ترکیبات مناسب برای استفاده بیشتر به دست آورد. برای این کار از روش های مختلفی استفاده می شود: در برخی موارد، فاز استخراج شده علاوه بر این با فلز "اصلی" غنی می شود، در برخی دیگر، برعکس، تخلیه می شود، در برخی دیگر زمانی که فازها به روش های جداسازی مکانیکی متوسل می شوند. به عنوان مثال، در حلالیت متفاوت هستند، و غیره.

دو روش زیر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

• پیرومتالورژیکیاین فناوری شامل فرآوری سنگ معدن مس با پالایش بعدی مس تاول زده است. این شامل ذوب، تبدیل مس مات، تصفیه آتش - اساسا حذف ناخالصی های بزرگ، و پالایش الکترولیتی است. دومی اجازه می دهد تا نه تنها خالص سازی عمیق مس، بلکه استخراج هر یک از اجزای مرتبط در صورت ارزشمند بودن آنها.
• هیدرومتالورژیاین روش در هنگام استفاده از سنگ معدن مس با عیار پایین استفاده می شود. ماهیت آن به شستشو می رسد - اثر اسید سولفوریک، سولفات آهن. برای انجام این کار، سنگ معدن خرد شده و در حلال ها حل می شود و سپس مس یا با سیمان کردن - رسوب مس خالص روی آهن، که برای آن از ضایعات معمولی ورق و سیم استفاده می شود، یا با الکترولیز استخراج می شود.

به این ترتیب حتی از فقیرترین سنگ معدن نیز می توان مس را به طور کامل استخراج کرد.

به دست آوردن روی نیز ویژگی های خاص خود را دارد، اما به طور کلی فرآیند ساده تری است.

در زیر به شما خواهیم گفت که آیا می توان برنج را در خانه جوش داد و چگونه در کارخانه تولید می شود.

روش تولید آلیاژ

ذوب برنج به ترکیب آلیاژ بستگی دارد. در اینجا لازم است هم دماهای مختلف جوش فلزات و هم توانایی های مختلف اکسیداسیون را در نظر بگیریم.

• ذوب با فلز خالص- هنگام استفاده از فلزات بازیافتی، شارژ را می توان به هر ترتیبی بارگیری کرد. اگر فلز خالص در شارژ وجود داشته باشد، ابتدا مس و سپس فلزات در گردش ذوب می شوند. روی و، در صورت وجود، آخرین بار وارد مذاب می شوند و تا دمای 100 تا 120 درجه سانتیگراد از قبل گرم شده اند. ذوب در زیر لایه ای از زغال چوب انجام می شود که با اولین قسمت بارگذاری شده است.
• ذوب برنج سیلیکون- این ترکیب تمایل به جذب گازهای کاهنده دارد، بنابراین زغال چوب در اینجا استفاده نمی شود. ذوب تحت یک شار پوششی - شیشه یا بوراکس - برای جلوگیری از تعامل با اکسیژن انجام می شود. ابتدا مس، سپس ضایعات و آلیاژ اصلی مس-سیلیکون وارد کوره می شود. روی در آخرین بار، پس از حذف سرباره، وارد مذاب می شود.
• ذوب برنج منگنز- تحت شار زغال چوب یا شیشه انجام می شود. در این حالت، منگنز به همراه آلیاژها، پس از ذوب شدن سایر مواد، در آخر وارد می شود.

تولید ورق

شکل معمول تولید برنج ورق و سیم است. به طور کلی، روند به این صورت است.

1. شمش های کارخانه ذوب به کارگاه نورد می رود، جایی که در کوره تا دمای تغییر شکل 790-830- درجه سانتی گراد گرم می شود.
2. در آسیاب، شمش ها به اندازه و ضخامت قطعه کار تغییر شکل می دهند.
3. قطعه کار به صورت رول برای جوشکاری عرضه می شود و سپس در معرض فرز دو طرفه قرار می گیرد.
4. سپس محصول نیمه تمام به کارگاه نورد برگردانده می شود و در آنجا در نورد سه پایه نورد می شود تا ضخامت ورق مشخص شده به دست آید.
5. نوار تمام شده به طول های اندازه گیری شده بریده می شود.
6. ورق ها در کوره های محفظه ای آنیل می شوند و سپس در حمام های ترشی ترشی می شوند.
7. این ماده دوباره به ضخامت نهایی تغییر شکل داده و دوباره اچ می شود.

در زیر در مورد تجهیزات ریخته گری برنج در کارخانه تولید برنج بخوانید.

تجهیزات و مواد اولیه مورد نیاز

از آنجایی که مس یک فلز مورد تقاضا است، تولید از روش هایی برای استخراج مس از سنگ معدن غنی و بسیار فقیر استفاده می کند. بنابراین ماده خام می تواند تقریباً هر سنگ معدنی باشد که حداقل مقداری فلز داشته باشد.

تولید برنج یک فرآیند چند مرحله ای و از نظر تکنولوژیکی پیچیده است. بنابراین تجهیزات اینجا شامل آخرین خطوط تکنولوژیکی و سنتی ترین ابزار ریخته گری است.

• برای ذوب برنج بهترین گزینهکوره کانال القایی یا کوره بوته مقاومت الکتریکی است. این تجهیزات بر اساس تولید 1 کیلوگرم آلیاژ حداقل مقدار برق مصرف می کند و امکان گرمای بیش از حد فلزات را فراهم می کند. بدترین انتخاب کوره های قوس الکتریکی است.
• برای گرم کردن شمش ها قبل از تغییر شکل، از یک کوره روشی استفاده می شود - در اینجا گرمایش از 650 تا 1200 درجه سانتیگراد امکان پذیر است.
• آسیاب نورد گرم - ماژول کار پایه کاری است که در آن نورد گرم انجام می شود. همچنین می توان از این تجهیزات برای نورد سرد ورق ها و نوارها استفاده کرد.
• خط جوش - تجهیزات بستگی به پارامترهای قطعه کار و محصولات نهایی.
• دستگاه فرز - برای فرز دو طرفه نوارهای جوش داده شده.
• یک آسیاب نورد سرد معمولاً یک آسیاب سه پایه است. برای سرویس دهی به آن، به یک بالابر نیز نیاز دارید - رول ها را به آسیاب تغذیه می کند، یک میز غلتکی ذخیره سازی - با کمک آن، دسته ای از نوارهای همان مارک مونتاژ می شود، و یک بخش ورودی - بازکن، یک پوشه، یک صاف کننده ماشین و غیره

علاوه بر این، خط باید شامل تجهیزات باشد - از گاری تا جرثقیل بارگیری، که حرکت شمش ها، رول ها، رول ها و ورق ها را بین واحدهای تکنولوژیکی تضمین می کند.

در مرحله به دست آوردن آلیاژها، به ابزارهای مکانیکی نیز نیاز خواهید داشت:

• زنگ - دستگاهی برای تمیز کردن و گاز زدایی آلیاژها، مناسب برای معرفی شارهای تصفیه.
• سرباره - ابزاری برای حذف سرباره از سطح آلیاژ.
• قاشق ریختن؛
• ملاقه دو دست - وسیله ای برای ریخته گری آلیاژهای غیر آهنی.

تولید برنج، یا به عبارت بهتر، ورق‌ها و سیم‌های لازم برای تولید محصولات نهایی، فرآیندی پیچیده از نظر فناوری و کار فشرده است. تنها در شرکت های بزرگ متالورژی غیر آهنی می توان آلیاژی را به دست آورد که الزامات GOST را برآورده کند.

فیلم زیر ریخته شدن برنج در قالب را نشان می دهد: