فلز در برنج. خواص فیزیکی برنج، چگالی و کاربرد آن. بسته به ترکیب شیمیایی، وجود دارد

برنج آلیاژی از مس و روی است. رنگ طلایی آن را به طلا شباهت می دهد، اما این ترکیب بسیار ارزان تر است. مس خالص گرانتر از برنج است. این به دلیل هزینه کمتر روی است که بخشی از برنج است. آلیاژ به دست آمده دارای ویژگی هایی است که مس با قیمت پایین تری ندارد.

این آلیاژ در برابر ضربه مقاوم است محیط خارجی. با این حال، باید روی سطح لاک زده شود، زیرا به مرور زمان سیاه می شود. به دلیل انعطاف پذیری و سختی آن، هم در تولیدات صنعتی و هم برای ساخت زیورآلات لباس به عنوان جواهرات استفاده می شود.

اتصالات برنجی

اجزای اصلی آلیاژ برنج مس و روی هستند. اجزای متناسب این فلزات می تواند متفاوت باشد. مقدار روی در نوسان است. حداقل مقدار آن 20٪ است. حداکثر به 50٪ می رسد. در این مورد، آلیاژ رنگ خود را تغییر می دهد: می تواند طلایی، زرد یا سبز باشد.

درصد روی آنقدر مهم است که می تواند ویژگی های ماده را تغییر دهد. این به انعطاف پذیری و سختی آن اشاره دارد.

ساختار و ترکیب

ترکیب آلیاژ از فازهای زیر تشکیل می شود:

  1. فاز آلفا محتوای روی تا 35٪
  2. فاز بتا وجود روی تا 50٪. همچنین حاوی قلع - 6٪ است.

در برخی موارد، یک فاز آلفا وجود دارد. بسته به تغییر ترکیب درصداجزای اصلی، ساختار برنج می تواند از 2 فاز به طور همزمان تشکیل شود - آلفا و بتا.

ترکیب شیمیایی برنج علاوه بر مس و عنصر آلیاژی اصلی روی شامل مواد افزودنی نیز می باشد. عناصر آلیاژی عبارتند از: آلومینیوم، آهن، منگنز، سرب، سیلیکون، نیکل. آنها درصد کمی از ترکیب را تشکیل می دهند. هر یک از آنها بر ویژگی های مواد تأثیر می گذارد.

خواص و خصوصیات

کیفیت اصلی در ویژگی های برنج مقاومت در برابر خوردگی آن است. اما خواص دیگری نیز دارد:

  1. توانایی آلیاژ در مقاومت در برابر محیط های تهاجمی به ویژه پس از لاک زدن سطح.
  2. دوام برنج.
  3. پلاستیسیته آلیاژ
  4. توانایی یک ماده برای درمان فشاری. این فرآیند هم به صورت گرم در دماهای بالا و هم سرد انجام می شود.
  5. آلیاژ را می توان در معرض جوشکاری مقاومتی و لحیم کاری قرار داد.
  6. هدایت حرارتی که با افزایش درصد مس افزایش می یابد.
  7. نقطه ذوب، که 880-950 درجه است. با افزودن کمتر روی، نقطه ذوب کاهش می یابد.
  8. این ماده دارای خواص غیر مغناطیسی است.

عامل اصلی در سختی و شکل پذیری اتصال روی است. افزایش محتوای کمی آن به طور مستقیم با افزایش ویژگی های قدرت مرتبط است. پلاستیسیته فقط تا مقدار کمی روی 36 درصد افزایش می یابد. با افزایش بعدی آن به 45٪، این شاخص کاهش می یابد.

به منظور افزایش سختی آلیاژ، حرارت درمانیبه نام سوختن این نه تنها به افزایش شاخص مقاومت کمک می کند، بلکه تنش های داخلی و ساختاری را نیز کاهش می دهد.

افزودنی های آلیاژی بر عملکرد تأثیر می گذارند. تأثیر آنها در جدول نشان داده شده است:

نام عنصر آلیاژی

تأثیر بر ویژگی های برنج
سیلیکون

وجود زیاد آن منجر به کاهش سختی برنج می شود.

خواص ضد اصطکاک را بهبود می بخشد.
منگنز، آلومینیوم و قلع

مقاومت در برابر پارگی را افزایش می دهد. افزایش مقاومت در برابر خوردگی وجود دارد.

خطر ترک خوردگی مواد را کاهش می دهد. آلیاژ رنگ عجیبی به دست می آورد. این اتصال "برنج سفید" نامیده می شود.
آرسنیک

این ماده توانایی کار در محیط مایع و تازه را دارد.

علامت گذاری

2 نوع آلیاژ وجود دارد:

  1. دو جزئی. اجزای اصلی آن مس و روی است. آنها با حرف L مشخص شده اند. بعد اعداد نشان دهنده میزان درصد مس هستند. L60: حاوی 60% مس و 40% باقیمانده روی است.
  2. چند جزئی. علاوه بر اجزای اصلی، عناصر آلیاژی نیز اضافه شده است. حرف L نیز در جلو است.سپس فهرستی از مواد افزودنی در ادامه آمده است. در پایان اعداد از طریق خط تیره نوشته می شوند که درصد هر یک از اجزا را نشان می دهد. مقدار روی نشان داده نشده است، اما محاسبه شده است. به عنوان مثال: نام تجاری LAZhMts66-6-3-2 دارای 66٪ مس، 6٪ Al، ​​3٪ Fe و 2٪ منگنز است. با محاسبه مقدار روی معادل 23 درصد مشخص می شود.

مزایا و معایب

آلیاژ برنج دارای ویژگی هایی است که در یک مورد به عنوان یک نقطه مثبت و در مورد دیگر به عنوان یک نقطه منفی عمل می کند. آنها از موارد زیر تشکیل شده اند:

  1. سبک وزن. این کیفیت همراه با استحکام بالا در صنایع خاصی کاربرد دارد.
  2. این آلیاژ شکل پذیری خوبی دارد.
  3. کم هزینه.
  4. مقاومت به خوردگی با افزایش مقدار مس کاهش می یابد.
  5. هدایت حرارتی کمتر از مس و برنز خالص است.

تولید مواد

تمام اجزای سازنده آلیاژ دارای نقطه ذوب متفاوتی هستند. این مشکل در ذوب برنج ایجاد می کند. در طول کار، افزودن اجزاء به ترتیب خاصی انجام می شود.

طرح تولید به این صورت است:

  1. استخراج از سنگ مس و روی.
  2. فیوز. ابتدا مس و سپس بقیه اجزاء حرارت داده می شود.
  3. تشکیل شمش، با ریختن فلز مذاب در قالب.
  4. رسید آنها در کارگاه نورد، جایی که فلز به منظور تغییر شکل شمش ها پردازش می شود.
  5. آنیل و ترشی.

برنامه های کاربردی

استفاده از برنج در زمینه های زیر انجام می شود:

  1. تولید زیورآلات برنجی. علیرغم این واقعیت که در تجارت جواهرات فقط جواهرات لباس از آن ساخته می شود، تقاضا برای چنین محصولاتی بالا است.
  2. به دلیل پلاستیکی بودن، تزئینات مبلمان از آن جعل می شود. لوازم جانبی نیز ساخته شده است.
  3. اگر محتوای روی 40 درصد باشد، این آلیاژ در کشتی سازی، ساعت کاری و ساخت هواپیما استفاده می شود.
  4. شیرهای آب، میکسرها، اتصالات از آن ساخته شده است.

شیر آب برنجی

نحوه تشخیص طلا از برنج

علیرغم این واقعیت که طلا و برنج از نظر ظاهری شبیه به هم هستند، راه هایی برای تشخیص یکی از دیگری وجود دارد. این به صورت زیر بررسی می شود:

  1. طلا رنگ تندتری دارد. علاوه بر این، با گذشت زمان، برنج تیره می شود، زیرا در هوا اکسید می شود، در حالی که طلا اینطور نیست.
  2. اگر آهنربا بیاورید، برنج جذب می شود، اما طلا نه.
  3. برنج متراکم تر و در نتیجه سنگین تر است. این امر هنگام پرتاب قطعات فلزی در کف دست قابل توجه است.
  4. وجود نمونه.
  5. اگر با اسید آزمایش شود، طلا واکنش نشان نمی دهد و برنج تغییر رنگ می دهد.

چگونه می توان آلیاژ برنج را از برنز تشخیص داد؟

گاهی لازم است برنز را از برنج تشخیص دهیم. این بوش های برنزی است که به عنوان بلبرینگ استفاده می شود.

روش هایی برای این کار وجود دارد:

  1. رنگ برنز تیره تر و سنگین تر است. هنگام پرتاب قابل توجه است.
  2. محصولات برنز سخت تر هستند. محل برش دانه درشت خواهد بود. شکستگی قسمت برنجی صاف خواهد بود.
  3. 2 لوله آزمایش را با یک معرف بردارید. تراشه های برنزی در یکی، برنجی در دیگری قرار می گیرد. پس از گرم شدن، در ابتدا یک رسوب سفید ظاهر می شود. در دومی هیچ اتفاقی نمی افتد.
  4. هنگامی که تراشه های برنجی با نمک دریا تماس پیدا می کند، رنگ آنها تغییر می کند. بدون تراشه برنز

برنج آلیاژی است که بدون آن انجام آن در زندگی روزمره غیرممکن است. فلز گنجانده شده است فرآیند تکنولوژیکیبسیاری از جزئیات تولید صنعتیو تعویض آن آسان نیست.

اجزای اصلی - مس و روی - به ترتیب به نسبت 70٪ و 30٪ استفاده می شود.

بیش از 50 درصد روی مورد استفاده در تولید برنج از ضایعات بازیافت به دست می آید. برنج های فنی از 50-48 درصد روی تشکیل شده اند. این ترکیب به آلفا و آلفا + بتا برنج تقسیم می شود:

  • برنج های آلفای تک فاز از 35 درصد روی تشکیل شده اند.
  • دو فاز برای 47-50٪ روی و حاوی بیش از 4٪ سرب نیست.

برنج (مس زرد) یک ترکیب چند جزئی بر پایه آلیاژ مس است. یکی از پرکاربردترین و کاربردی ترین آلیاژها. طبق طبقه بندی متالورژیست ها در دسته برنز قرار نمی گیرد.

دومین جزء اصلی روی است، گاهی اوقات قلع اضافه می شود (بسیار کمتر از روی، در غیر این صورت از قبل تبدیل به برنز قلع کلاسیک می شود). گاهی اوقات اچ برنجی شامل منگنز، سرب، نیکل، آهن و عناصر دیگر است.

اگر سطح برنج لاک نخورده باشد، در هوای آزاد به سرعت تیره می شود، اما در جرم خود در برابر عمل جو مقاومت می کند. رنگ زرد زیبایی دارد و به راحتی جلا می شود. جعل آسان یا دشوار به ترکیب مواد و رژیم دمایی پردازش بستگی دارد. برخی از انواع مواد را می توان به طور انحصاری در حالت سرد پردازش کرد، سایر مواد در حالت گرم یا اصلاً نمی خواهند پردازش شوند.

2 ترکیب شیمیایی برنج

برنج از روی و مس تشکیل شده است. اغلب با برنز مقایسه می شود، زیرا ترکیب برنز و برنج همان جزء - مس را ترکیب می کند. اگرچه برنج، که ترکیب آن با برنز متفاوت است، عنصر روی را به عنوان عنصر دوم و نه قلع را شامل می شود.

روی عنصر تشکیل دهنده زیرگروه جانبی گروه دوم دوره چهارم سیستم تناوبی شیمی است. عناصر مندلیف عدد اتمی - 30. تولید در حدود قرن XII در هند آغاز شد. علامت کوتاه Zn (Zincum) است. که در شرایط عادیفلز انتقالی بسیار شکننده به رنگ آبی روشن (در هوای آزاد تیره می شود و با لایه نازکی از اکسید روی پوشانده می شود). روی به عنوان یک فلز مستقل در طبیعت یافت نمی شود.

مس عنصر تشکیل دهنده گروه 11 دوره چهارم سیستم تناوبی شیمی است. عناصر مندلیف عدد اتمی آن 29 است. مخفف آن Cu (Cuprum) است. این یک فلز انتقالی الاستیک با رنگ طلایی روشن است (در حضور یک لایه اکسید، مس قرمز مایل به زرد می شود). یکی از اولین محصولات مس در حفاری های باستان شناسی سکونتگاه باستانی Chatal-Gyuyuk (7500 قبل از میلاد) کشف شد.

به لطف روی و مس (علاوه بر محلول α اصلی)، تعدادی از مراحل تشکیل می شود فرم الکترونیکیβ، γ، ε. معمولاً ساختار برنج از فازهای α- یا α+β'- تشکیل شده است:

  • فاز α یک محلول پایدار روی و مس با یک شبکه مکعبی کریستالی مسی (fcc) است.
  • فاز β یک محلول پایدار ساختاری بر اساس ترکیب شیمیایی CuZn با غلظت 3/2 و یک سلول واحد ساده است.

وابستگی به رژیم دمایی پردازش:

  • هنگامی که دما بالا است، فاز β دارای ترتیب تصادفی اتم ها و حجم زیادی از مخلوط همگن است. در این حالت، آن (فاز) بسیار الاستیک می شود، اگر دما کمتر از 454-468 ​​درجه سانتیگراد باشد، ساختار اتم های روی و مس نظم پیدا می کند و β' تعیین می شود.
  • فاز β' اساساً با فاز β متفاوت است و سفت تر و شکننده تر است؛ فاز γ از ترکیب الکترونیکی Cu5Zn8 تشکیل شده است.

برنج های تک فاز از نظر کشش بالا متفاوت هستند. فاز β' قوی تر و کشش کمتری دارد.

جداسازی بسته به مقدار روی در آلیاژ:

  • اگر آلیاژ تا 30 درصد روی داشته باشد، سختی و کشسانی به طور همزمان افزایش می یابد. پس از آن، الاستیسیته کاهش می یابد، ابتدا به دلیل فشرده شدن محلول α - سخت. سپس یک کاهش فوری در آن وجود دارد، این به دلیل تشخیص فاز β' شکننده در ساختار است. علاوه بر این، سختی افزایش می یابد تا زمانی که محتوای روی بیش از 45٪ نباشد. سپس به شدت افت می کند.
  • اکثر برنج ها با فشار بسیار خوب کار می کنند. دسته تک فاز به ویژه با خاصیت ارتجاعی آن متمایز می شود. برنج ها در دماهای پایین و بالا تغییر ساختار می دهند. اگرچه در شرایط دمایی 300-700 درجه سانتیگراد، یک "منطقه شکننده" ظاهر می شود. در این رژیم دما، تغییر شکل رخ نمی دهد.
  • برنج های دوبلکس هنگامی که بالاتر از شرایط دمایی تبدیل β' (به ویژه بیش از 700 درجه سانتیگراد) گرم می شوند، بسیار انعطاف پذیر هستند. برای رشد شاخص های فنیو مقاومت شیمیایی، عناصر اضافی اغلب در آنها مخلوط می شوند، به عنوان مثال: آلومینیوم (Al)، منگنز (Mn)، نیکل (Ni)، سیلیکون (Si) و دیگران.

3 فرآیند تولید برنج

برنج بسیار آسان جعل می‌شود، بسیار چسبناک و انعطاف‌پذیر تغییر شکل می‌دهد و در اثر ضربه چکش، شکل‌های مختلفی به خود می‌گیرد، به شکل سیم کشیده می‌شود یا به سادگی به قطعات مختلف مهر می‌خورد. نسبتاً چکش خوار ذوب می شود و در دماهای کمتر از ذوب مس ذوب می شود.

روش استاندارد تولید عبارت است از:

  • در بوته هایی که از خاک رس مقاوم در برابر آتش ساخته شده اند. بوته ها در شفت یا کوره های شعله گرم می شوند.
  • مستقیماً در کوره های طنین دار (بدون استفاده از بوته).

در لحظه اختلاط مس و روی، آلیاژ در قالب های ماسه ای آماده ریخته می شود. بخش خاصی از روی همیشه تبخیر می شود، که باید هنگام تشکیل ترکیب فلز به یاد داشته باشید.

4 استفاده از برنج

تامپاک نوعی برنج قابل تغییر شکل است. به ترتیب 88-97٪ و 10٪ از مس و روی تشکیل شده است. Tompac با موارد زیر مشخص می شود:

  • پلاستیسیته بالا؛
  • مقاومت در برابر زنگ زدگی؛
  • نیروی اصطکاک کم

آلیاژهای مس که از 10 تا 20 درصد روی تشکیل شده اند، نیمه تامپک نامیده می شوند.

تامپک به راحتی با فولاد و سایر فلزات گرانبها جوش می شود. از آن برای ساخت ترکیبی از فولاد و برنج استفاده می شود. به دلیل رنگ طلایی، از tompac برای ساخت استفاده می شود محصولات هنری، مدال ها و لوازم مختلف. تامپک به راحتی طلاکاری، میناکاری و کار در شرایط دمای پایین و بالا انجام می شود.

اندرو اوره دانشمند معروف اسکاتلندی در قرن نوزدهم چندین نمونه از محتوای تومباک ارائه کرد. در مجموع سه گزینه برای آلیاژ مس، روی، سرب و قلع به نسبت وجود دارد:

  • 82/18/1,5/3;
  • 82/18/3/1;
  • 82,3/17,5/0/0,2.

برنج ریخته گری - برای تولید محصولات نیمه تمام و محصولات شکل داده شده توسط ریخته گری طراحی شده است. حاوی 50-81 درصد مس است. به عنوان عناصر رقیق کننده استفاده می شود: سیلیکون، آلومینیوم، آهن، منگنز، قلع و سرب. ویژگی های اصلی:

  • زنگ نمی زند؛
  • مقاوم در برابر اصطکاک با مواد دیگر؛
  • خواص مکانیکی عالی؛
  • آسان برای رسیدگی به دلیل حالت مایع؛
  • تمایل کم به پوسیدگی مواد.

برنج ریخته گری اغلب برای تولید انبوه استفاده می شود:

  • عناصر تقویت کننده (به عنوان مثال، ریخته گری)؛
  • پیچ های کرم بزرگ؛
  • مهره های پیچ فشار؛
  • قطعات مقاوم در برابر زنگ زدگی؛
  • بوش ها؛
  • جداکننده ها
  • بلبرینگ؛
  • قطعاتی که در دمای بیش از 300 درجه سانتیگراد کار می کنند.
  • اتصالات (سیستم هیدرولیک اتومبیل).

5 برنجی اتوماتیک

برنجی اتوماتیک - نگاه سربیآلیاژ. ترکیب:

  • 0.3-0.8٪ - سرب؛
  • 57-75٪ - مس؛
  • 24.2-42.7٪ - روی.

افزودن سرب در حین ماشینکاری باعث ایجاد براده های کوتاه و شل می شود که سایش مکانیسم جداکننده را کاهش می دهد و امکان استفاده از ماشینکاری با سرعت بالا را برای قطعات فراهم می کند (از این رو نام آن است).

خواص مکانیکی برنج اتوماتیک به اجزای آن و وضعیت تجمع آن بستگی دارد:

  • نرم؛
  • سخت شده

برنج اتوماتیک به شکل زیر موجود است:

  • نوارها؛
  • راه راه؛
  • میله ها
  • ورق ها

به نوبه خود، ورق ها از موارد زیر ساخته می شوند:

  • آجیل و خشکبار؛
  • پیچ و مهره;
  • قطعات ساعت و سایر محصولات تولید انبوه.

بنابراین، متوجه شدیم که برنج از روی و مس تشکیل شده است. ما فهمیدیم که چگونه آن را درست کنیم. ما متوجه شدیم که انواع برنج چیست و چرا بهتر است از هر نوع استفاده شود.

شبیه به طلا، اما بسیار ارزان تر. در روم باستان شناخته شده بود، اما در قرن 18 دوباره کشف شد. ترکیب خواص عالی دو عناصر شیمیایی، برنج زمینه کاربرد گسترده ای پیدا کرده است.

ترکیب

با وجود رنگ و ظاهر نجیب، برنج آلیاژی از مس و روی است، طلا یا سایر فلزات گرانبها وجود ندارد. علاوه بر این دو جزء، مواد دیگری نیز برای بهبود خواص فیزیکوشیمیایی استفاده می شود: منگنز، قلع، آهن، سیلیکون، نیکل، سرب و غیره که به طور معمول نسبت این ناخالصی ها بیش از 10 درصد نیست. در غیر این صورت، ترکیب برنج کم و بیش ثابت است، اگرچه نسبت اجزا ممکن است متفاوت باشد. معمولاً محتوای روی از 30-35٪ تجاوز نمی کند، اما در آلیاژهای فنی، سهم آن می تواند تا 50٪ برسد.

خواص

مصرف کنندگان اصلی مس و از این رو برنج از نظر اقتصادی هستند کشورهای توسعه یافتهاروپا، و همچنین ایالات متحده آمریکا، چین، ژاپن و برخی دیگر. که در سال های گذشتهتقاضا برای این مواد در درجه اول به دلیل آسیایی ها فقط در حال رشد است. پس از انجام یک جهش عظیم در اواسط دهه 2000، قیمت مس در همان بالاترین زمان باقی می ماند. با این حال، در سال 2016، اوج عرضه پیش بینی می شود که احتمالاً باعث کاهش قیمت ها 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 ممکن ترکیب می کند. این مقاله در مورد تولید و فرآوری مذاب، آماده سازی مواد، ترکیب، خواص و.

ساختار و شیمی ترکیب برنج موضوع بسیار مهمی است. برنج یک محلول جامد دو یا چند جزئی - آلیاژی مبتنی بر روی و روی است. برنج برای مدت بسیار طولانی و در طول زمان شناخته شده است رم باستان، و هنوز هم استفاده می شود. خواص آن به ترکیب کمی 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 بیش از 50 درصد روی نادر است.

برنج رنگ طلایی بسیار زیبایی دارد. با این حال، بدون لایه محافظ - به عنوان مثال، لاک الکل به سرعت تیره می شود. در زیبا در تعداد زیاددر مواردی این خاصیت نقطه ضعف محسوب نمی شود.

آلیاژ بسته به ترکیب مشخص شده است. برنج با حرف "L" و به دنبال آن عددی نشان می دهد که نسبت مس را نشان می دهد - به عنوان مثال 70. اگر آلیاژ آلیاژ شده بود، تمام مواد افزودنی با کاهش نسبت آنها نشان داده می شوند و سپس ترکیب نیز نشان داده می شود. به عنوان مثال، LAZh60-1-1 به این معنی است که 60٪ مس در برنج وجود دارد و آلیاژ با آلومینیوم - 1٪ و آهن - 1٪ آلیاژ شده است.

این ویدیو به شما می گوید که برنج چگونه می سوزد و چگونه مواد 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 در محدوده 20-36٪ نوسان داشته باشد، آلیاژ برنج زرد نامیده می شود.
  • آلیاژی با محتوای روی 48 تا 50 درصد فنی نامیده می شود.

در تولید برنج، بیش از 50 درصد روی از فرآوری مواد خام ثانویه به دست می آید، بنابراین آلیاژ را می توان به یک محصول نسبتاً دوستدار محیط زیست نسبت داد.

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، اگر نسبت روی به 30٪ برسد، بسیار انعطاف پذیر و به اندازه کافی 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 را از دست می دهد.

این ویژگی همچنین یک روش پردازش غیر معمول را تعیین می کند. بنابراین، برای کار سرد - پروفیل های شکلی، سیم، فقط از α-برنج استفاده می شود، زیرا شکل پذیری آن در دماهای پایین زیاد است و در محدوده دمایی از +300 تا +700 درجه سانتیگراد به شدت کاهش می یابد، بنابراین تغییر شکل برنج هنگام گرم شدن بی فایده است. اما محلول های α + β در دمای بالا پردازش می شوند.

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٪، قدرت را کاهش می دهد، اما ماشینکاری را تسهیل می کند. چنین برنج هایی اغلب اتوماتیک نامیده می شوند.
  • 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 آلیاژ مقاومت در برابر عمل می دهد آب دریا، که برای آن چنین برنجی دریایی نامیده می شد.
  • منگنز - مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد، به استحکام کمک می کند.

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 دشوار به نظر می رسد، 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 تولید آلیاژ 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 ساخت و ذوب برنج را در خانه نشان می دهد:

فن آوری ها

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

بدست آوردن 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 در این صورت می توان فازها را از یکدیگر جدا کرد و فرمولاسیون مناسب برای استفاده بیشتر را به دست آورد. روش های مختلفی برای این مورد استفاده می شود: در برخی موارد، فاز استخراج شده علاوه بر این در فلز "اصلی" غنی می شود، در برخی دیگر، برعکس، تخلیه می شود، در برخی دیگر، از روش های جداسازی مکانیکی زمانی استفاده می شود که فازها، به عنوان مثال، در حلالیت متفاوت هستند و غیره.

دو روش زیر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

  • پیرومتالورژیکیاین فناوری شامل فرآوری سنگ معدن مس با پالایش بعدی مس تاول زده است. شامل ذوب، تبدیل مس مات، تصفیه آتش - در واقع، تمیز کردن از ناخالصی های بزرگ، و الکترولیتی. دومی اجازه می دهد تا نه تنها خالص سازی عمیق مس، بلکه استخراج هر گونه اجزای مرتبط، در صورتی که ارزش داشته باشند.
  • هیدرومتالورژیکیاین روش در هنگام استفاده از سنگ معدن مس ضعیف استفاده می شود. ماهیت آن به شستشو خلاصه می شود - اثرات 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 ورق و سیم های معمولی استفاده می شود، یا با الکترولیز استخراج می شود.

بنابراین، استخراج مس به طور کامل حتی از فقیرترین سنگ معدن امکان پذیر است.

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

در مورد اینکه آیا می توان برنج را در خانه جوش داد و چگونه در کارخانه تولید می شود، در زیر خواهیم گفت.

روش تولید آلیاژ

ذوب برنج به ترکیب آلیاژ بستگی دارد. در اینجا لازم است هم نقطه جوش متفاوت فلزات و هم توانایی متفاوت برای اکسید شدن را در نظر بگیریم.

  • ذوب با فلز خالص- هنگام استفاده از فلزات چرخشی، شارژ را می توان به هر ترتیبی بارگیری کرد. اگر فلز خالص در شارژ وجود داشته باشد، ابتدا مس ذوب می‌شود و سپس فلزات برگردانده می‌شوند. روی و در صورت وجود، آخرین بار وارد مذاب می‌شوند و تا دمای 100 تا 120 درجه سانتیگراد از قبل گرم می‌شوند. ذوب در زیر لایه‌ای از زغال چوب انجام می‌شود که با اولین دسته شارژ بارگیری می‌شود.
  • ذوب برنج سیلیکون- چنین ترکیبی تمایل به جذب گازهای کاهنده دارد، بنابراین زغال چوب در اینجا استفاده نمی شود. ذوب تحت یک شار پوششی - شیشه یا بوراکس انجام می شود تا از تعامل با اکسیژن جلوگیری شود. ابتدا مس در کوره بارگذاری می شود، سپس ضایعات و لیگاتور مس-سیلیکون. پس از حذف سرباره، روی در آخر وارد مذاب می شود.
  • ذوب منگنز برنج- تحت شار زغال چوب یا شیشه انجام می شود. در این حالت، منگنز در آخرین مرحله، همراه با لیگاتورها، پس از ذوب شدن سایر مواد وارد می شود.

ورق سازی

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

  1. شمش‌های کارخانه ذوب به کارگاه نورد می‌روند، جایی که در یک کوره تا دمای تغییر شکل 830-790- درجه سانتیگراد گرم می‌شوند.
  2. در آسیاب، شمش ها به اندازه و ضخامت بیلت تغییر شکل می دهند.
  3. قطعه کار به شکل 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 روی نورد سه پایه نورد می شود تا ضخامت ورق مورد نظر 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. مواد دوباره به ضخامت نهایی تغییر شکل داده و دوباره ترشی می شوند.

در مورد تجهیزات ریخته گری برنج در کارخانه برای ساخت آن بخوانید.

تجهیزات و مواد اولیه مورد نیاز

از آنجایی که مس یک فلز مورد تقاضا است، روش های استخراج مس از سنگ معدن غنی و بسیار فقیر در تولید به کار گرفته می شود. بنابراین تقریباً هر سنگ معدنی حاوی حداقل بخشی از فلز می تواند به عنوان ماده خام عمل کند.

به دست آوردن برنج یک فرآیند چند مرحله ای و از نظر فناوری پیچیده است. بنابراین تجهیزات اینجا شامل آخرین خطوط تولید و سنتی ترین ابزار ریخته گری می باشد.

  • برای ذوب برنج بهترین گزینهیک کوره کانال القایی یا مقاومت الکتریکی بوته است. این تجهیزات بر اساس تولید 1 کیلوگرم آلیاژ حداقل مقدار برق مصرف می کند و به شما امکان دستیابی به حداقل گرمای بیش از حد فلزات را می دهد. بدترین انتخاب کوره های قوس الکتریکی هستند.
  • برای گرم کردن شمش ها قبل از تغییر شکل، از یک کوره روشی استفاده می شود - گرمایش از 650 تا 1200 درجه سانتیگراد در اینجا امکان پذیر است.
  • آسیاب نورد گرم - ماژول کار پایه کار 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 نوار جوش داده شده.
  • آسیاب نورد سرد معمولاً سه پایه است. برای نگهداری آن به یک بالابر نیز نیاز است - رول ها را به آسیاب تغذیه می کند ، میز غلتکی تجمعی - با کمک آن دسته ای از نوارهای همان مارک و یک بخش ورودی - باز کن ، خم کن ، ماشین صاف کننده و غیره را تکمیل می کنند.

علاوه بر این، خط باید شامل تجهیزات باشد - از چرخ دستی گرفته تا جرثقیل بارگیری که حرکت شمش ها، بیلت ها، کویل ها و ورق ها را بین واحدهای فناوری تضمین می کند.

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

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

تولید برنج یا بهتر است بگوییم ورق ها و مفتول های مورد نیاز برای ساخت محصولات نهایی، از نظر تکنولوژیکی فرآیندی پیچیده و زمان بر است. فقط در شرکت های بزرگ متالورژی غیر آهنی می توان آلیاژی را به دست آورد که الزامات GOST را برآورده کند.

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