با افزایش محتوای عناصر آلیاژی ، می توان مراحل سخت و شکننده اضافی را بوجود آورد. بنابراین ، آلیاژ با یک جز additional اضافی معمولاً از 0.5 - 3 exceed تجاوز نمی کند (به جدول درجه های برنج مراجعه کنید).

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

برنج ساده .

سختی ، مقاومت تسلیم ، مقاومت در برابر کشش و شکل پذیری برنج ساده بیشتر از مس است. به طور کلی ، این شاخص ها با افزایش محتوای روی افزایش می یابند. L68 دارای بهترین شکل پذیری است (بیشترین عمق رسم برای ورق ها ، بیشترین خم شدن سیم). در L63 ، شماره? فاز ناچیز است و تأثیر کمی بر قابلیت انعطاف پذیری L63 و توانایی آن در تحت فشار قرار دادن دما در دمای پایین دارد اما نیاز به رعایت دقیق رژیم خنک کننده دارد.

انواع فلزات نورد از برنج ساده تولید می شوند. تمام برنج های ساده از ویژگی های ریخته گری خوبی برخوردار هستند و می توان از آنها برای ریخته گری استفاده کرد. برنج ساده و همچنین مس خاصیت ضد اصطکاک ندارند.

برنج مخصوص .

برنج های مخصوص در مقایسه با برنج های ساده دارای مقاومت بیشتر ، مقاومت در برابر خوردگی بهتر در برابر طیف گسترده ای از رسانه ها هستند. اکثر برنج های مخصوص دارای خاصیت ضد اصطکاک خوبی هستند.

بسیاری از آنها در برابر آب دریا (قلع ، آلومینیوم ، سیلیس ، منگنز) ، بخار فوق گرم (برنج منگنز) و غیره مقاوم هستند. برخی از آنها خواص خوردگی بسیار 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 شرایط خاص در شرایط خاص عملکرد ، محدوده استفاده ترجیحی آنها را تعیین می کند. به عنوان مثال ، برنج های ریخته گری را "برنج های دریایی" می نامند.

متداول ترین آنها برنج سربی است. خاصیت اصلی آنها قابلیت تراش عالی است. این امر در امکان ماشینکاری پرسرعت قطعه های کار با سایش کم ابزار آشکار می شود. در این حالت تراشه های شل کوچکی تشکیل می شود که میزان پاکیزگی سطح پردازش شده و حداقل سخت شدن کار در حین برش را تعیین می کند. این امر تعیین کننده استفاده از برنج سربی برای ساخت قطعات کوچک برای مکانیک دقیق است.سمت منفی آنها مقاومت کم در برابر ضربه ، مقاومت خمشی کم در حضور یک بریدگی است. متداول ترین برنج سربی LS59-1 است.

برنج LS63-3 از بهترین تراشکاری برخوردار است. در رابطه با آن ، قابلیت تراش فلزات غیر آهنی و فولادهای کربنی (به درصد) ارزیابی می شود.

تقریباً تمام برنج ها در دمای پایین ماده سازه ای خوبی هستند. آنها مانند مس شکل پذیری خود را حفظ کرده و با سرد شدن تا دمای هلیوم شکننده نمی شوند.

به دلیل دمای بالاتر تبلور مجدد (300-370 درجه سانتیگراد)) خزش برنج در دمای بالا کمتر از مس است. در منطقه دمای متوسط \u200b\u200b(200-600 درجه سانتیگراد ) شکنندگی در برنج ها مشاهده می شود. این امر با تشکیل لایه های بین تبلور شکننده ناخالصی های محلول در دمای پایین (سرب ، بیسموت) همراه است. با افزایش دما ، مقاومت از برنج ها کاهش می یابد.

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

خواص مکانیکی برنج نورد شده

تقریباً انواع فلزات نورد از برنج تولید می شود.

میله های برنجی (گرد ، شش ضلعی و مربع) مطابق با GOST2060-2006 تولید می شود. رتبه بندی و وضعیت میله های مارک های مختلف در جدول آورده شده است.

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

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

در میان میله های نیمه جامد ، میله های ساخته شده از LZhMts59-1-1 و LMts58-2 حداکثر سختی و مقاومت نهایی را دارند. آنها خواص مکانیکی عالی را با خاصیت 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 مقاومت و سختی را دارد ، اما بسیار شکننده است. مانند اکثر برنج ها ، آنها کاربردی نسبتاً باریک بر اساس ترکیبی از ویژگی های خاص خواص مکانیکی ، خورنده یا فن آوری درجه خاصی از برنج دارند. آنها به سفارش تولید می شوند و عملاً در فروش آزاد یافت نمی شوند.

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

محصولات برنجی تخت برای اهداف عمومی به صورت فویل ، نوار ، ورق و صفحه مطابق با GOST 2208-2007 از برنج ده مارک مختلف در کشورهای مختلف تحویل (محصولات گرم و سرد) تولید می شود. با این حال ، از بین انواع مختلف ، فقط محصولات مسطح از Л63 و تا حدی کمتر از ЛС59-1 در فروش رایگان موجود است. مارک های دیگر در صورت درخواست اجاره می شوند.

در زیر هیستوگرامهایی ارائه می شود که ایده کلی از خصوصیات مکانیکی ورقهای L63 ، LS59-1 و برای مقایسه از مس ارائه می دهند.

از نظر مقاومت و سختی ، L63 به طور قابل توجهی از مس فراتر می رود ، در عین حال LS59-1. سختی زیاد ورق های سرد کار از LS59-1 با مقاومت در برابر سایش مناسب ، استفاده از آنها را برای راهنماها در ماشین آلات تعیین می کند.

هیستوگرام مقادیر پارامترهای L68 را نشان نمی دهد ، زیرا آنها عملاً با پارامترهای L63 همزمان هستند. با این وجود ، ورق ها و نوارهای L68 شکل پذیری بهتری دارند. ورق ها و نوارهای این مارک برای ساخت قطعات با مهر زنی سرد و عمیق ، از جمله استفاده می شود. برای ساخت موارد ، بنابراین اغلب آن را برنج کارتریج می نامند.

انعطاف پذیری نه با توجه به مقدار کشش نسبی در کشش (این شاخص برای L68 و L63 یکسان است) تعیین می شود ، بلکه با آزمایش های فن آوری. بر اساس نتایج آنها ، تعداد خمش ها (برای سیم) ، حداقل شعاع خمش و عمق اکستروژن توسط منگنه (برای نوارها و ورق ها) تعیین می شود ، که در آن نمونه هنوز تخریب نشده است.

از نظر عمق اکستروژن نوارها (بدون ایجاد اشک و ترک) ، L68 از L63 و علاوه بر این از مس پیشی می گیرد. این اختلاف با افزایش ضخامت نوار رشد می کند. برای این برنج ها ، اکستروژن نه تنها در حالت های نرم ، بلکه در حالت های تغییر شکل یافته نیز امکان پذیر است.

لوله های برنجی برای اهداف عمومی آنها مطابق با GOST 494-90 تولید می شوند که تغییر شکل سرد (L63 ، L68) دارند و تحت فشار قرار می گیرند (L63 ، LS59-1 ، LZhMts59-1-1). از بسیاری از مارک های برنجی ، لوله ها برای اهداف خاص با توجه به مشخصات مختلف تولید می شوند. لوله های دیگ بخار ساخته شده از L63 یا L68 به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند ، دومی به دلیل مقاومت بهتر در برابر خوردگی L68 ترجیح داده می شود. شمش های لوله ارزان از LS59-1 با استفاده از روش ریخته گری مداوم تولید می شوند.

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

در دسترس بودن برنج نورد در انبار را می توان در صفحه مشاهده کرد "میله های برنجی ، ورق. سیم"

برنج ها به طور کلی مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به مس دارند ؛ اما محصولات نیمه تمام در حالت کار سرد (از جمله پس از برش) از برنج های ساده و بسیاری در معرض ترک خوردگی هستند. L68 و L63 حساس ترین در برابر ترک خوردگی در برابر تنش هستند. سرعت خوردگی با افزایش دما به شدت افزایش می یابد. این نوع خوردگی بیشترین تخریب را در محصولات با دیواره نازک نشان می دهد.

علت اصلی ترک خوردگی ناشی از تنش ، تنش های کششی باقیمانده در فلز است و عوامل تحریک کننده وجود رطوبت ، آثار آمونیاک و دی اکسید گوگرد در جو است. به این پدیده فصلی گفته می شود ، زیرا این به رطوبت بستگی دارد و شدت آن در زمانهای مختلف سال یکسان نیست. برای جلوگیری از این پدیده ، محصولات نیمه تمام و محصولات پس از پردازش تحت حرارت دادن در دمای پایین قرار می گیرند، که استرس داخلی را تسکین می دهد.

به طور طبیعی ، برنج های مختلف دارای درجه مقاومت مختلف در برابر خوردگی در یک محیط هستند. مقاومت خاص برنج منفرد در برابر محیطهای خاص و شرایط عملیاتی (حالت یا جریان آرام ، هوادهی ، تأثیر محیط) دامنه کاربرد آنها را تعیین می کند.

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

برنجی ثابت در محیط های زیر (در دمای طبیعی):

هوا ، شامل دریایی

بخار خشک با سرعت کم (اکسیژن ، دی اکسید کربن و آمونیاک باعث تسریع در خوردگی می شوند)

آب شیرین (آمونیاک ، سولفید هیدروژن ، کلریدها ، اسیدها باعث تسریع در خوردگی می شوند)

در آب دریا با سرعت کم آب

گازهای هالوژن خشک

ضد یخ ، الکل ، فریون

نسبتا پایدار:

قلیایی بدون هم زدن

برنجی ناپایدار در محیط های زیر:

بخار اشباع مرطوب با سرعت زیاد

آبهای معدن

محلول های اکسید کننده ، کلریدها

اسیدهای معدنی

سولفید هیدروژن

اسید چرب

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

مقایسه خصوصیات L63 و LS59-1

تمرین نشان می دهد که بسیاری از مصرف کنندگان نمی دانند تفاوت بین دو مارک رایج برنج - ЛС59-1 و Л63 چیست. بنابراین ، در اینجا پاسخ به سوالات متداول ارائه شده است.

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

2 ... این برنج ها نه به دلیل داشتن محتوای مس متفاوت بلکه با وجود سرب در LS59-1 با یکدیگر تفاوت دارند. به لطف سرب ، LS59-1 با تشکیل تراش های ریز و شل کاملاً تیز می شود.

3 ... L63 از LS59-1 بدتر بریده می شود ، اما بهتر از اکثر برنزها ، دورالومین و مس ، یعنی بدون هیچ مشکلی خود را به چرخش تبدیل می کند ، فقط تراشه های مختلفی دارد.

4 ... در شرایط قابل مقایسه ، میله های ساخته شده از ЛС59-1 سخت تر و مستحکم تر از Л63 نیستند. با این وجود ، در صورت وجود بریدگی ها ، میله های موجود در LS59-1 به راحتی تحت شکستگی عرضی دچار شکستگی شکننده می شوند. مقاومت در برابر ضربه LS59-1 (5-6)) بسیار کمتر از L63 است (14) به همین دلایل ، در برخی شرایط عملیاتی ، قطعات L63 قابل اطمینان تر از LS59-1 هستند.

5 ... کار با L63 با فشار سرما آسان است. تفاوت در انعطاف پذیری با یک آزمایش ساده به وضوح نشان داده شده است: سیم L63 به راحتی صاف می شود و سیم LS59-1 پس از 2-3 ضربه چکش ترک می خورد. این امر به طور مطلوب L63 را از LS59-1 متمایز می کند و تعیین می کند که استفاده از L63 برای ساخت قطعاتی که علاوه بر چرخش و فرز ، به شکل گیری اضافی تحت فشار نیاز دارند.

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

7 ... از میله ها و سیم های L63 به عنوان لحیم استفاده می شود.

8. LS59-1 خاصیت ضد اصطکاک خوبی دارد و می تواند در یاتاقانهای ساده که در فشارهای کم و سرعت زیاد کار می کنند استفاده شود.

9 ... ورقهای تغییر شکل یافته سرد که از LS59-1 ساخته شده دارای سختی بالایی هستند. همراه با مقاومت در برابر سایش بالا ، این اجازه می دهد تا آنها را به عنوان راهنما در ابزارهای ماشین استفاده کنید.

برنج ها با حرف "L" تعیین می شوند ، و برنزها "Br" هستند ، سپس حروف نشان دهنده عناصر آلیاژی وجود دارد: O - قلع ، C - روی ، Mts - منگنز ، F - آهن ، F - فسفر ، B - بریلیم ، X - کروم ، C - سرب ، A - آلومینیوم ، N - نیکل ، Su - آنتیموان و غیره برنز و برنج هر دو به دوخته شده و گچ تقسیم می شوند ، که در مارک گذاری منعکس می شود.

در برنج تغییر شکل پذیر ساده (غیرآلیاژی) ، عدد زیر حرف "L" به معنای٪ Cu است. به عنوان مثال ، L80 - 80٪ مس ، روی - بقیه (20٪). اگر برنج تغییر شکل چند جز باشد ، حرف "L" با تعیین تمام عناصر آلیاژی دنبال می شود. به عنوان مثال ، LAN59-3-2 (A - آلومینیوم ، N - نیکل). اولین عدد در درجه ، درصد مس است ، موارد بعدی درصد عنصر آلیاژ به همان ترتیب حروف است ، روی بقیه است. بنابراین ، LAN59-3-2 مخفف برنج تغییر شکل پذیر با 59٪ Cu ، 3٪ Al ، 2٪ Ni ، Zn است - بقیه. برنزهای تغییر شکل پذیر نیز مشخص شده اند ، فقط مقدار مس نشان داده نشده است ، به عنوان مثال ، BrOCS8-4-3 به شرح زیر رمزگشایی می شود: برنز قلع تغییر شکل پذیر حاوی 8٪ Sn ، 4٪ Zn ، 3٪ Pb ، بقیه Cu.

علامت گذاری برنج و برنز ریخته گری یکسان است: بعد از هر حرف که نشان دهنده یک عنصر آلیاژی است ، 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 9٪ Al؟ منگنز 2، ، مس - استراحت. BrA9Mts2 - برنز آلومینیوم ریخته گری حاوی 9٪ Al ، 2٪ Mn ، Cu - بقیه.

برنجی

در شکل 12.1 نمودار Cu-Zn را نشان می دهد ، جایی که مشاهده می شود تا 39٪ Zn در مس حل می شود. در شکل 12.2 نشان می دهد که چگونه خصوصیات بسته به مقدار روی برنج تغییر می کند. ملاحظه می شود که انحلال روی نه تنها باعث افزایش مقاومت ، بلکه باعث افزایش انعطاف پذیری برنج ها می شود (حداکثر در 30 درصد روی رخ می دهد) ، بنابراین ، برنج های تک فاز پلاستیکی تر از مس خالص هستند. چنین برنجی (L96 ، L90 - تومباک ، L80 - نیمه جمع و جور ، L68 - کارتریج (آستین) و غیره) - تحت فشار تحت فشار قرار می گیرند. از آنها برای ساخت ورق ، لوله ، سیم ، دمنده ، آلات موسیقی ، لوله های مبدل های حرارتی و غیره استفاده می شود.

شکل. نمودار 12.1 Cu-Zn

شکل. 12.2 تأثیر روی روی خصوصیات مکانیکی برنج.

با محتوای روی بیش از 39٪ ، یک فاز شکننده در برنج ها ظاهر می شود ، در حالی که مقاومت برنج ها به بالاترین حد می رسد و شکل پذیری آن کاهش می یابد. هنگام عبور به یک منطقه "یک فاز" ، هر دو قدرت و شکل پذیری به شدت کاهش می یابد ، بنابراین برنج ها با محتوای روی بیش از 45 made ساخته نمی شوند (نگاه کنید به شکل 12.2.) برنج دو فاز با فشار در دمای بالاتر از 700 0 پردازش می شود ، زمانی که "فاز بی نظم باشد و به اندازه کافی شکل پذیر شود.

برنجهای دو فازی اغلب آلیاژی هستند که به موجب آن مقاومت افزایش می یابد و شکل پذیری کاهش می یابد.

سرب با برش (برنج LS60-1 و LS59-1 - اتوماتیک) ، قلع ، نیکل ، آلومینیوم و منگنز قابلیت ضد زنگ را افزایش می دهد. به عنوان مثال ، LO70-1 ، LO62-1 برنج "دریایی" ، برای لوله های کندانسور LN65-5 نامیده می شوند.

قطعات را می توان از برنج نه تنها با فشار ، بلکه با ریخته گری نیز تهیه کرد: آنها سیالیت خوبی دارند ، کمی در معرض ترشح هستند ، که با فاصله دمای کم تبلور توضیح داده می شود (خطوط مایع و مایع بسیار نزدیک هستند) (شکل را ببینید) 12.1). معمولاً برنج های ریخته گری چند جزon هستند و مواد افزودنی باعث بهبود خواص ریخته گری و همچنین استحکام و ویژگی های خاص (ضد خوردگی ، ضد اصطکاک ، مقاوم در برابر حرارت و غیره) می شوند. LTS30A3 ، LTS25S2 برنجی اتصالی برای سیستم های هیدرولیک اتومبیل است ، از LTS23A6ZhZMts - قطعات حیاتی و قطعات ضد اصطکاک.

برنز

برنزهای قلع قدیمی ترین آلیاژهای فلزی هستند (عصر برنز). اکنون برنزهای قلع به دلیل کمبود قلع کمتر و کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

برنزهای حاوی حداکثر 5-4 Sn Sn معمولاً تک فاز هستند و با محتوای Sn بالاتر ، دو فاز هستند و دارای ساختار + eutectoid (+ Cu 31 Sn 8) هستند. 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 محتوای بالاتر ، آلیاژها بسیار شکننده می شوند.

برنزها آلیاژ می شوند: Zn - برای کاهش هزینه ، P - خواص ریخته گری را بهبود می بخشد ، Ni - باعث افزایش خواص مکانیکی ، مقاومت در برابر خوردگی و چگالی ریخته گری ، کاهش مایعات ، سرب - افزایش چگالی ریخته گری ، قابلیت تراشکاری و بهبود خواص ضد خوردگی و ضد اصطکاک می شود.

برنزهای تغییر شکل پذیر معمولاً تک فاز هستند ؛ میله ها ، نوارها ، سیم ها ، فنرها یا سایر عناصر از آنها ساخته می شوند. به عنوان مثال ، فنرهای تخت و گرد از میله های BrOTs4-3 ، BrOF7- 0.2 - میله هایی با مقاومت در برابر خوردگی بالا و مقاومت در برابر سایش و همچنین خواص فنر خوب ساخته می شوند.

برنزهای قلع دارای یک پوسته انقباض پراکنده هستند ، در عین حال ، رئوس مطالب خارجی بسیار دقیق شکل را کپی می کند ، بنابراین از آنها برای قسمتهایی از یک پیکربندی بسیار پیچیده و همچنین ریخته گری هنری استفاده می شود.

الف) - نمودار Cu-Al

ب) - اثر غلظت

آلومینیوم تا مکانیکی

خواص برنزهای آلومینیوم

الف) - نمودار Cu-Be

ب) - اثر غلظت

بریلیم در مکانیک

خواص برنزهای بریلیم

برنزهای دو فاز دارای خاصیت ضد اصطکاک بسیار بالایی هستند ؛ بنابراین از آنها برای ساخت پوسته های یاتاقان ، جفت چرخ دنده های کرم و ... استفاده می شود. به عنوان مثال ، یاتاقانهای ساده از BrO10S10 bronze ، BrO5Ts5S5 - تقویت کننده ، پوسته های تحمل ریخته می شوند.

برنزهای آلومینیوم به دلیل اینکه فلز کمیاب نیست ، برنزهای آلومینیومی بیشترین کاربرد را دارند. آل در مس تا 9٪ حل می شود (به شکل 12.3 نگاه کنید) ، با محتوای بیش از 9٪ Al ، یک یوتکتوئید در آلیاژ (") ظاهر می شود ، جایی که" ترکیب شیمیایی Cu 32 Al 9 است. برنز آلومینیومی تک فاز BrA5 پلاستیکی است که برای ساخت سکه ، مدال استفاده می شود و دارای مقاومت در برابر خوردگی بالایی است.

برنزهای آلومینیومی دو فاز قابلیت شکل پذیری کمی دارند اما مقاومت بالایی دارند که می تواند با عملیات حرارتی افزایش یابد. با گرم شدن ، یوتکتوئید به فاز β تبدیل می شود ، که اگر با سرعت بحرانی خنک شود ، به مارتنزیت تبدیل می شود (ساختاری استوانه ای شبیه به فولاد سخت شده). بعلاوه ، با سرعتهای خاص خنک سازی ، می توان مخلوط یوتکتوئیدی آسیاب شده (مشابه تروستیت و سوربیتول در فولاد) بدست آورد.

در محتوای بیش از 11 Al Al ، مقاومت به دلیل شکنندگی کاهش می یابد (شکل 12.3 ، b) ، بنابراین ، بیش از 11 Al Al اضافه نمی شود. برنزهای دو فاز معمولاً آلیاژی هستند: آهن دانه را تصفیه می کند و خواص مکانیکی و ضد اصطکاک را افزایش می دهد: نیکل باعث بهبود خواص مکانیکی و مقاومت در برابر سایش در هر دو دمای پایین و بالا می شود. برنز BrAZHN10-4-4 و BrAZHN11-6-6 با دوام ترین برنزهای آلومینیومی است ، در حالی که آنها دارای خواص ضد اصطکاک خوب ، مقاومت شیمیایی هستند ، بنابراین از آنها برای ساخت قطعات صنایع شیمیایی و غذایی استفاده می شود.

خصوصیات ریخته گری برنزهای آلومینیوم کمتر از قلع است ، اما چگالی زیادی از ریخته گری را ایجاد می کند و دوام بیشتری دارد.

برنزهای بریلیم (BrB2 ، BrBNT1 ، 9 و غیره) حاوی 2٪ بریلیم هستند. حلالیت محدود بریلیم (نگاه کنید به شکل 12.4) در مس 2.7٪ و در دمای 300 درجه سانتیگراد - 0.2٪ است. هنگامی که برنز تا دمای خاموش کننده 760-780 درجه سانتیگراد گرم می شود ، یک محلول تک فاز تشکیل می شود و هنگامی که در آب خنک می شود ، یک محلول فوق اشباع بریلیم در مس به دست می آید. با پیری 300-350 0 С به مدت 3 ساعت. ذرات پراکنده فاز (Cu Be) از محلول فوق اشباع آزاد می شوند ، که مقاومت (شکل 12.4 ، ب) و سختی (\u003d 1250 مگاپاسکال ، \u003d 3-5، ، HB375) را بسیار افزایش می دهد. بریلیم یک فلز گران قیمت و نادر است ، اما مجموعه خواص این برنزها به قدری زیاد است که تولید آنها از نظر اقتصادی توجیه می شود.

برنز بریلیوم در ابزار دقیق برای تولید فنرهای حیاتی ، غشاها و سایر قطعات فنر استفاده می شود. این دارای مقاومت شیمیایی ، قابلیت جوشکاری خوب و قابلیت کار با ابزار برش است.

بریلیم برنز ذاتاً ایمن است و بنابراین برای تماس های الکتریکی و ابزار ضربه برای استفاده در جوهای منفجره استفاده می شود.

برنز سرب (BrS30 ، BrS60N2 ، 5 و غیره) برای ساخت پوسته های بلبرینگ ساده استفاده می شود. سرب عملا در مس مایع حل نمی شود ، بنابراین ، هیچ یوتکتیک ایجاد نمی شود و فاصله تبلور بیش از 600 0 است که منجر به تفکیک می شود. برای جلوگیری از آن ، آلیاژ باید سریع خنک یا آلیاژ شود. پس از انجماد ، آلیاژ متشکل از بلورهای مس و اجزا سرب است. در مقایسه با برنزهای قلع ، رسانایی گرمایی Br30 4 برابر است ، بنابراین گرمای تولید شده در هنگام اصطکاک را به خوبی از بین می برد.

به دلیل خواص مکانیکی پایین (\u003d 60 مگاپاسکال ، \u003d 4٪) ، برنز سرب با یک لایه نازک روی لوله های فولادی (نوارها) ذوب می شود.

ساخت چنین بلبرینگ های دو فلزی آسان است ، در صورت فرسودگی به راحتی قابل تعویض و ارزان تر است. برای سخت شدن بلورهای مس ، BrS30 با Sn و Ni آلیاژ می شود.

علاوه بر قلع ، برنز 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. از فلزات خالص اغلب در اقتصاد ملی استفاده نمی شود اما از آلیاژها در همه جا استفاده می شود. این تعجب آور نیست ، زیرا این آلیاژ خواص چندین ماده را به بهترین نسبت ممکن 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 یک سوال بسیار مهم است. برنج یک محلول جامد دو یا چند ترکیبی است - آلیاژی بر پایه و روی. برنج برای مدت زمان بسیار طولانی شناخته شده است ، حتی با زمان روم باستان ، و هنوز هم استفاده می شود. خصوصیات آن به ترکیب کمی بستگی دارد.

ترکیب سنتی برنج 70٪ مس و 30٪ روی است. روی خواص مکانیکی و فنی آلیاژ را بهبود می بخشد و در عین حال ارزان تر می شود ، زیرا فلز مقرون به صرفه تری است. در عمل ، استفاده از محلولهایی با مقدار روی بیش از 50٪ نادر است.

برنج رنگ طلایی بسیار زیبایی دارد. با این حال ، به عنوان مثال بدون یک لایه محافظ - لاک الکل ، خیلی زود تیره می شود. در تعداد نسبتاً زیادی موارد ، این خاصیت به عنوان نقطه ضعف در نظر گرفته نمی شود.

آلیاژ بسته به ترکیب مشخص می شود. برنج با حرف "L" تعیین می شود ، به دنبال آن تعدادی عدد نشان دهنده نسبت مس است - به عنوان مثال 70. اگر آلیاژ آلیاژ شده باشد ، تمام افزودنی ها 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 این آلیاژ با آلومینیوم - 1٪ و آهن - 1٪ آلیاژ می شود.

این فیلم به شما در مورد چگونگی سوختن برنج و نحوه ذوب مواد در خانه می گوید:

طبقه بندی محتوای روی

ترکیبات بر اساس نسبت روی طبقه بندی می شوند:

• اگر محتوای آن 5-20٪ باشد ، برنج قرمز - Tombak نامیده می شود.
• اگر نسبت روی در محدوده 20-36٪ نوسان داشته باشد ، این آلیاژ را برنج زرد می نامند.
• به آلیاژی با مقدار روی 48-50٪ فنی گفته می شود.

در تولید برنج ، بیش از 50٪ روی از فرآوری مواد اولیه ثانویه بدست می آید ، بنابراین می توان آلیاژ را به یک محصول کاملاً دوستدار محیط زیست نسبت داد.

تفکیک با کیفیت مواد اضافی

آلیاژها از نظر کمیت و کیفیت مواد اضافی تقسیم می شوند.

دو جز

دو ترکیب فقط حاوی مس و روی است. در اینجا ، خواص آلیاژ به شدت تحت تأثیر ترکیب فاز است. مس نمی تواند بیش از 39٪ روی حل کند. علاوه بر این ، با افزایش دما ، انحلال پذیری کاهش می یابد و فقط یک محلول تک فاز ، فاز α تشکیل می شود. به این نوع آلیاژها α-برنج گفته می شود ، اگر نسبت روی به 30٪ برسد ، دارای انعطاف پذیری بالا و مقاومت کافی هستند.

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

این ویژگی همچنین باعث یک روش پردازش غیر معمول می شود. بنابراین ، برای پروفیل های سرد ، از سیم فقط از α برنج استفاده می شود ، زیرا شکل پذیری آن در دماهای پایین زیاد است و در دامنه دما از +300 تا +700 درجه سانتیگراد به شدت کاهش می یابد ، بنابراین تغییر شکل برنج بی فایده است گرم شده اما α + β'-محلول ها دقیقاً در دماهای بالا پردازش می شوند.

چند جزئی

مواد افزودنی چند جزئی ممکن است حاوی موارد زیر باشد:

• نیکل - مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.
• - قدرت 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 برنجی را اغلب اتوماتیک می نامند.
• آهن - رشد دانه را کاهش می دهد ، که باعث بهبود خواص مکانیکی آلیاژ می شود.
• - بیش از یک سهم در غیر این صورت ، آلیاژ به یکی از انواع تبدیل می شود. قلع مقاومت آلیاژی را در برابر عملکرد آب دریا ایجاد می کند ، که چنین برنجی به آن دریا گفته شد.
• منگنز - مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد ، به قدرت کمک می کند.

تولید فلز

از آنجا که جز اصلی برنج مس است ، این ماده به عنوان آلیاژ مس طبقه بندی می شود. طرح تولید کاملاً ساده است. با این حال ، از نظر تکنولوژیکی ، فرآیند پیچیده است ، زیرا این امر به پایبندی بسیار دقیق به شرایط دما و پردازش مواد اولیه و قطعات کار نیاز دارد.

به طور کلی ، بدست آوردن آلیاژ به صورت زیر است:

• ذوب مس در بوته های مخصوص؛
• معرفی روی؛
• معرفی اجزای اضافی - آهن ، نیکل ؛
• ریخته گری به قالب؛
• سخت شدن - با مهر زدن یا کشیدن.

با این واقعیت که شرایط بدست آوردن آلیاژها تا حد زیادی به ترکیب آلیاژ و هدف آن بستگی دارد ، مسئله بیشتر پیچیده می شود.

در زیر ویدیویی در مورد ذوب برنج در خانه آورده شده است.

ویدئو زیر نحوه ساخت و ذوب برنج در خانه را توضیح می دهد:

فن آوری ها

تولید برنج باید با استخراج مس از سنگ معدن مس آغاز شود. در حقیقت ، این ماده اولیه چند فلزی پیچیده ای است که در آن نسبت مس اندک است. اجزای اصلی آن سنگ معدن بی ثمر ، آهن و مس است و اولین مرحله در ساخت برنج جدا سازی مس از سایر اجزا است.

دریافت مواد اولیه

این فرایند بسیار پیچیده است ، زیرا هدف آن انتقال مواد اولیه از یک مخلوط چند ماده ای واحد به یک سیستم ناهمگن متشکل از چندین فاز با ترکیبات مختلف و خواص متفاوت است. فقط در این صورت است که می توان فازها را از یکدیگر جدا کرد و فرمولاسیون های مناسب برای استفاده بیشتر را بدست آورد. تکنیک های مختلفی برای این مورد استفاده می شود: در بعضی موارد ، فاز استخراج شده علاوه بر این با فلز "اصلی" غنی می شود ، در برخی دیگر ، برعکس ، تخلیه می شود ، در بعضی دیگر ، هنگامی که مراحل ، به عنوان مثال ، در حلالیت و غیره متفاوت هستند.

از دو روش زیر معمولاً استفاده می شود.

• پیرو متالورژی این فناوری شامل پردازش سنگ مس با تصفیه بعدی مس تاول است. این شامل ذوب ، تبدیل مات مس ، تصفیه آتش - در واقع تمیز کردن از ناخالصی های بزرگ و تصفیه الکترولیتی است. مورد دوم نه تنها اجازه تصفیه عمیق مس ، بلکه استخراج هرگونه اجزای همراه را نیز می دهد ، اگر دارای ارزش باشند.
• هیدرومتالورژی این روش هنگام استفاده از سنگ معدن ضعیف مس استفاده می شود. ذات آن به شستشو خلاصه می شود - اثر اسید سولفوریک ، سولفات آهن. برای این کار ، سنگ معدن خرد شده و در حلال ها حل می شود ، و سپس مس یا با سیمان کاری استخراج می شود - رسوب مس خالص روی آهن ، که برای آن از قلمه های ورق و سیم معمولی استفاده می شود یا با الکترولیز.

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

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

در زیر بحث خواهیم کرد 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 که هم از نقاط مختلف جوشکاری فلزات و هم از توانایی متفاوت اکسیداسیون استفاده شود.

• ذوب فلز خالص - هنگام استفاده از فلزات بازیافت شده ، بار را می توان به هر ترتیب بارگذاری کرد. اگر فلز خالص در بار وجود داشته باشد ، سپس مس و سپس فلزات در گردش ذوب می شوند. روی و در صورت وجود ، در آخرین پیچ به مذاب وارد می شود و با حرارت 100-120 درجه سانتیگراد گرم می شود. ذوب در زیر یک لایه ذغال انجام می شود ، که با قسمت اول بارگذاری می شود.
• برنج سیلیکونی ذوب - چنین ترکیبی تمایل به جذب گازهای کاهنده دارد ، بنابراین در اینجا از زغال استفاده نمی شود. ذوب شدن تحت شار پوشش - شیشه یا قهوه ای انجام می شود ، تا از تعامل با اکسیژن جلوگیری کند. مس ابتدا درون کوره ، سپس ضایعات و آلیاژ مس - سیلیکون بارگیری می شود. روی پس از حذف سرباره آخرین بار در مذاب بارگیری می شود.
• ذوب برنج منگنز - تحت ذغال ذغال سنگ یا شیشه انجام می شود. در این حالت ، منگنز بعد از ذوب شدن تمام مواد دیگر ، آخرین همراه با بندها اضافه می شود.

ورق سازی

شکل معمول تولید برنج ورق و سیم است. به طور کلی ، روند کار به این ترتیب انجام می شود.

1. شمش های موجود در فروشگاه ذوب به دستگاه نورد می روند ، در آنجا در کوره گرم می شوند و دمای تغییر شکل آن –790–830 سانتیگراد است.
2. در آسیاب ، شمش ها به اندازه و ضخامت شمش تغییر شکل می دهند.
3. شمش به صورت رول به جوشکاری می رسد ، و سپس آسیاب دو طرفه می شود.
4. سپس محصول نیمه تمام به نورد فروشی بازگردانده می شود و در آنجا روی نورد سه پایه نورد می شود تا ضخامت ورق مشخصی بدست آید.
5. نوار تمام شده به طول های اندازه گیری شده برش داده می شود.
6. ورق ها در کوره های محفظه آنیل می شوند و سپس در مخازن ترشی ترشی می شوند.
7. این ماده مجدداً به ضخامت نهایی تغییر شکل داده و دوباره اچ می شود.

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

تجهیزات و مواد اولیه لازم

از آنجا که مس فلز مورد تقاضا است ، از روشهای تولید برای استخراج مس از سنگ معدنهای غنی و بسیار ضعیف استفاده می شود. بنابراین تقریباً هر سنگ معدن حاوی حداقل بخشی از فلز می تواند به عنوان ماده اولیه استفاده شود.

بدست آوردن برنج فرایندی چند مرحله ای و از نظر فنی پیچیده است. بنابراین تجهیزات در اینجا هم شامل جدیدترین خطوط فن آوری و هم سنتی ترین ابزارهای ریخته گری است.

• برای ذوب برنج ، بهترین گزینه یک کوره کانال القایی یا یک بوته مقاومت الکتریکی است. این تجهیزات بر اساس تولید 1 کیلوگرم آلیاژ حداقل مقدار برق مصرف می کنند و امکان دستیابی به حداقل گرمای بیش از حد فلزات را فراهم می کنند. کوره های قوس الکتریکی بدترین انتخاب هستند.
• برای گرم کردن شمش ها قبل از تغییر شکل ، از کوره روش استفاده می شود - در اینجا امکان گرم شدن از 650 تا 1200 درجه سانتیگراد وجود دارد.
• نورد گرم - ماژول کار یک پایه کار است ، که در آن نورد گرم انجام می شود. این تجهیزات همچنین می توانند برای نورد سرد ورق ها و نوارها استفاده شوند.
• خط جوشکاری - تجهیزات به پارامترهای خالی و محصولات نهایی بستگی دارد.
• فرز - برای فرز دو طرفه یک نوار جوش داده شده.
• نورد سرد معمولاً سه پایه است. برای نگهداری از آن ، یک تلفر نیز لازم است - سیم پیچ را به داخل آسیاب ، یک نوار نقاله غلتکی ذخیره سازی - با کمک آن ، یک سری نوار از همان مارک تکمیل می کند ، و قسمت ورودی - یک پیچش ، یک سیم پیچ ، یکنواخت دستگاه و غیره

علاوه بر این ، خط باید شامل تجهیزات باشد - از یک واگن برقی به یک جرثقیل در حال بارگیری ، که حرکت شمش ، شمش ، سیم پیچ و ورق بین واحدهای فن آوری را تضمین می کند.

در مرحله به دست آوردن آلیاژها ، شما همچنین به یک ابزار مکانیکی نیاز دارید:

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

تولید برنج ، یا بهتر بگوییم ، ورق و سیم ، که برای تولید محصولات نهایی مورد نیاز است ، یک فرایند پیچیده و دشوار از نظر فنی است. تهیه آلیاژی که مطابق با الزامات GOST باشد فقط در شرکتهای بزرگ متالورژی غیر آهنی امکان پذیر است.

ویدئو زیر ریخته گری برنج را نشان می دهد: