آلیاژهای مس

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

آلیاژهای مس آلیاژهای فلزی هستند که مس به عنوان مولفه اصلی آن است. آنها مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. شناخته‌ترین نوع آن، برنز است که از قلع و مس ساخته شده ودر برنج، به جای قلع از روی استفاده می‌شود. هر دو این اصطلاحات غیر دقیق است، چرا که در گذشته به عنوان ظرف‌هایی در کلیسا استفاده می‌شده‌اند. امروزه اصطلاح آلیاژ مس به ویژه توسط موزه‌ها جایگزین می‌شود[۱]

ترکیب بندی[ویرایش]

شباهت در شکل ظاهری آلیاژهای مختلف از یک عنصر، با وجود تشکیل شدن از ترکیبات متفاوت در هر آلیاژ، می‌تواندهنگام دسته‌بندی ترکیبات منجربه سردرگمی شود. تقریباً ۴۰۰ ترکیب مختلف از آلیاژ مس و مس وجود دارد که به راحتی دسته‌بندی می‌شوند، به عنوان مثال: مس، آلیاژهای با درصد مس بالا، برنج، برنز، نیکل مس، مس – نیکل – روی (نقره نیکل)، مس سرب و آلیاژهای ویژه. در جدول زیر عنصر اصلی در آلیاژ برای چهار نوع از رایج‌ترین آلیاژهای مورد استفاده در صنعت مدرن به همراه نام هرآلیاژ ذکر شده‌است. انواع تاریخی، مانند نمونه‌هایی که عصر برنز را توصیف می‌کنند، ملموس تر هستند زیرا مخلوط‌ها به‌طور کلی متغیر بودند.

طبقه‌بندی مس و آلیاژهای آن
خانواده عنصر آلیاژ اصلی شماره UNS
آلیاژهای مس، برنجی روی (روی) C1xxxx – C4xxxx, C66400 – C69800
برنز فسفر قلع (Sn) C5xxxx
برنزهای آلومینیومی آلومینیوم (آل) C60600 – C64200
برنزهای سیلیکون سیلیکون (Si) C64700 – C66100
کوپرنیکل، ابریشم نیکل نیکل (نیکل) C7xxxx
Mechanical properties of common copper alloys
نام ترکیب اسمی (درصد) شکل و شرایط تنش تسلیم(۰٫۲٪ انحراف، ksi) تنش کششی (ksi) کرنش طولی در ۲ اینچ (درصد) سختی (مقیاس برینل) توضیحات
Copper (ASTM B1, B2, B3, B152, B124, R133) Cu 99.9 آنیل شده ۱۰ ۳۲ ۴۵ ۴۲ Electrical equipment, roofing, screens
"
"
 Cold-drawn ۴۰ ۴۵ ۱۵ ۹۰
"
"
"
 Cold-rolled ۴۰ ۴۶ ۵ ۱۰۰
"
Gilding metal (ASTM B36) Cu 95.0, Zn 5.0 Cold-rolled ۵۰ ۵۶ ۵ ۱۱۴ سکه ها، گلوله‌ها
Cartridge brass (ASTM B14, B19, B36, B134, B135) Cu 70.0, Zn 30.0 Cold-rolled ۶۳ ۷۶ ۸ ۱۵۵ Good for cold-working; radiators, hardware, electrical, drawn cartridge cases.
Phosphor bronze (ASTM B103, B139, B159) Cu 89.75, Sn 10.0, P 0.25 Spring temper — ۱۲۲ ۴ ۲۴۱ High fatigue-strength and spring qualities
Yellow or High brass (ASTM B36, B134, B135) Cu 65.0, Zn 35.0 آنیل شده ۱۸ ۴۸ ۶۰ ۵۵ مقاومت به خوردگی خوب
"
"
 Cold-drawn ۵۵ ۷۰ ۱۵ ۱۱۵
"
"
"
 Cold-rolled (HT) ۶۰ ۷۴ ۱۰ ۱۸۰
"
Manganese bronze (ASTM 138) Cu 58.5, Zn 39.2, Fe 1.0, Sn 1.0, Mn 0.3 آنیل شده ۳۰ ۶۰ ۳۰ ۹۵ Forgings
"
"
 Cold-drawn ۵۰ ۸۰ ۲۰ ۱۸۰
"
Naval brass (ASTM B21) Cu 60.0, Zn 39.25, Sn 0.75 آنیل شده ۲۲ ۵۶ ۴۰ ۹۰ مقاومت به خوردگی نمکی
"
"
 Cold-drawn ۴۰ ۶۵ ۳۵ ۱۵۰
"
Muntz metal (ASTM B111) Cu 60.0, Zn 40.0 آنیل شده ۲۰ ۵۴ ۴۵ ۸۰ لوله‌های کندانسور
Aluminium bronze (ASTM B169 alloy A, B124, B150) Cu 92.0, Al 8.0 آنیل شده ۲۵ ۷۰ ۶۰ ۸۰ —
"
"
 سخت ۶۵ ۱۰۵ ۷ ۲۱۰
"
Beryllium copper (ASTM B194, B196, B197) Cu 97.75, Be 2.0, Co or Ni 0.25 Annealed, solution-treated ۳۲ ۷۰ ۴۵ B60 (Rockwell) Electrical, valves, pumps, oilfield tools, aerospace landing gears, robotic welding, mold making
"
"
 Cold-rolled ۱۰۴ ۱۱۰ ۵ B81 (Rockwell)
"
Free-cutting brass Cu 62.0, Zn 35.5, Pb 2.5 Cold-drawn ۴۴ ۷۰ ۱۸ B80 (Rockwell) Screws, nuts, gears, keys
Nickel silver (ASTM B122) Cu 65.0, Zn 17.0, Ni 18.0 آنیل شده ۲۵ ۵۸ ۴۰ ۷۰ Hardware
"
"
 Cold-rolled ۷۰ ۸۵ ۴ ۱۷۰
"
Nickel silver (ASTM B149) Cu 76.5, Ni 12.5, Pb 9.0, Sn 2.0 Cast ۱۸ ۳۵ ۱۵ ۵۵ Easy to machine; ornaments, plumbing
Cupronickel (ASTM B111, B171) Cu 88.35, Ni 10.0, Fe 1.25, Mn 0.4 آنیل شده ۲۲ ۴۴ ۴۵ – کندانسور، لوله‌های آب-نمک
"
"
 Cold-drawn tube ۵۷ ۶۰ ۱۵ –
"
Cupronickel Cu 70.0, Ni 30.0 Wrought – – – – والوها، لوله‌های انتقال حرارت
Ounce metal Copper alloy C83600 (also known as "Red brass" or "composition metal") (ASTM B62) Cu 85.0, Zn 5.0, Pb 5.0, Sn 5.0 Cast ۱۷ ۳۷ ۲۵ ۶۰ —
Gunmetal (known as "red brass" in US) Varies Cu 80-90%, Zn <5%, Sn ~10%, +other elements@ <۱٪
Mechanical properties of Copper Development Association (CDA) copper alloys[۲]
Family CDA Tensile strength [ksi] Yield strength [ksi] Elongation (typ.) [%] Hardness
[Brinell 10 mm-500 kg] 		Machinability [YB = ۱۰۰]
Min. Typ. Min. Typ.
Red brass ۸۳۳ ۳۲ ۱۰ ۳۵ ۳۵ ۳۵
۸۳۶ ۳۰ ۳۷ ۱۴ ۱۷ ۳۰ ۵۰–۶۵ ۸۴
۸۳۸ ۲۹ ۳۵ ۱۲ ۱۶ ۲۵ ۵۰–۶۰ ۹۰
Semi-red brass ۸۴۴ ۲۹ ۳۴ ۱۳ ۱۵ ۲۶ ۵۰–۶۰ ۹۰
۸۴۸ ۲۵ ۳۶ ۱۲ ۱۴ ۳۰ ۵۰–۶۰ ۹۰
Manganese bronze ۸۶۲ ۹۰ ۹۵ ۴۵ ۴۸ ۲۰ 170–195† ۳۰
۸۶۳ ۱۱۰ ۱۱۹ ۶۰ ۸۳ ۱۸ 225† ۸
۸۶۵ ۶۵ ۷۱ ۲۵ ۲۸ ۳۰ 130† ۲۶
Tin bronze ۹۰۳ ۴۰ ۴۵ ۱۸ ۲۱ ۳۰ ۶۰–۷۵ ۳۰
۹۰۵ ۴۰ ۴۵ ۱۸ ۲۲ ۲۵ ۷۵ ۳۰
۹۰۷ ۳۵ ۴۴ ۱۸ ۲۲ ۲۰ ۸۰ ۲۰
Leaded tin bronze ۹۲۲ ۳۴ ۴۰ ۱۶ ۲۰ ۳۰ ۶۰–۷۲ ۴۲
۹۲۳ ۳۶ ۴۰ ۱۶ ۲۰ ۲۵ ۶۰–۷۵ ۴۲
۹۲۶ ۴۰ ۴۴ ۱۸ ۲۰ ۳۰ ۶۵–۸۰ ۴۰
۹۲۷ ۳۵ ۴۲ ۲۱ ۲۰ ۷۷ ۴۵
High-leaded tin bronze ۹۳۲ ۳۰ ۳۵ ۱۴ ۱۸ ۲۰ ۶۰–۷۰ ۷۰
۹۳۴ ۲۵ ۳۲ ۱۶ ۲۰ ۵۵–۶۵ ۷۰
۹۳۵ ۲۵ ۳۲ ۱۲ ۱۶ ۳۰ ۵۵–۶۵ ۷۰
۹۳۶ ۳۳ ۳۰ ۱۶ ۲۱ ۱۵ ۷۹–۸۳ ۸۰
۹۳۷ ۲۵ ۳۵ ۱۲ ۱۸ ۲۰ ۵۵–۷۰ ۸۰
۹۳۸ ۲۵ ۳۰ ۱۴ ۱۶ ۱۸ ۵۰–۶۰ ۸۰
۹۴۳ ۲۱ ۲۷ ۱۳ ۱۰ ۴۲–۵۵ ۸۰
Aluminium bronze ۹۵۲ ۶۵ ۸۰ ۲۵ ۲۷ ۳۵ 110–140† ۵۰
۹۵۳ ۶۵ ۷۵ ۲۵ ۲۷ ۲۵ 140† ۵۵
۹۵۴ ۷۵ ۸۵ ۳۰ ۳۵ ۱۸ 140–170† ۶۰
۹۵۵ ۹۰ ۱۰۰ ۴۰ ۴۴ ۱۲ 180–200† ۵۰
۹۵۸ ۸۵ ۹۵ ۳۵ ۳۸ ۲۵ 150-170† ۵۰
Silicon bronze ۸۷۸ ۸۰ ۸۳ ۳۰ ۳۷ ۲۹ ۱۱۵ ۴۰
† Brinell scale with 3000 kg load
Comparison of copper alloy standards[۲]
Family CDA ASTM SAE SAE superseded Federal Military
Red brass ۸۳۳
۸۳۶ B145-836 ۸۳۶ ۴۰ QQ-C-390 (B5) C-2229 Gr2
۸۳۸ B145-838 ۸۳۸ QQ-C-390 (B4)
Semi-red brass ۸۴۴ B145-844 QQ-C-390 (B2)
۸۴۸ B145-848 QQ-C-390 (B1)
Manganese bronze ۸۶۲ B147-862 ۸۶۲ 430A QQ-C-390 (C4) C-2229 Gr9
۸۶۳ B147-863 ۸۶۳ 430B QQ-C-390 (C7) C-2229 Gr8
۸۶۵ B147-865 ۸۶۵ ۴۳ QQ-C-390 (C3) C-2229 Gr7
Tin bronze ۹۰۳ B143-903 ۹۰۳ ۶۲۰ QQ-C-390 (D5) C-2229 Gr1
۹۰۵ B143-905 ۹۰۵ ۶۲ QQ-C-390 (D6)
۹۰۷ ۹۰۷ ۶۵
Leaded tin bronze ۹۲۲ B143-922 ۹۲۲ ۶۲۲ QQ-C-390 (D4) B-16541
۹۲۳ B143-923 ۹۲۳ ۶۲۱ QQ-C-390 (D3) C-15345 Gr10
۹۲۶ ۹۲۶
۹۲۷ ۹۲۷ ۶۳
High-leaded tin bronze ۹۳۲ B144-932 ۹۳۲ ۶۶۰ QQ-C-390 (E7) C-15345 Gr12
۹۳۴ QQ-C-390 (E8) C-22229 Gr3
۹۳۵ B144-935 ۹۳۵ ۶۶ QQ-C-390 (E9)
۹۳۷ B144-937 ۹۳۷ ۶۴ QQ-C-390 (E10)
۹۳۸ B144-938 ۹۳۸ ۶۷ QQ-C-390 (E6)
۹۴۳ B144-943 ۹۴۳ QQ-C-390 (E1)
Aluminium bronze ۹۵۲ B148-952 ۹۵۲ 68A QQ-C-390 (G6) C-22229 Gr5
۹۵۳ B148-953 ۹۵۳ 68B QQ-C-390 (G7)
۹۵۴ B148-954 ۹۵۴ QQ-C-390 (G5) C-15345 Gr13
۹۵۵ B148-955 ۹۵۵ QQ-C-390 (G3) C-22229 Gr8
۹۵۸ QQ-C-390 (G8)
Silicon bronze ۸۷۸ B30 ۸۷۸

در جدول زیر ب ترکیب شیمیایی آلیاژهای مختلف مس پرداخته بررسی شده‌است.

Chemical composition of copper alloys[۲][۳]
Family CDA AMS UNS Cu [%] Sn [%] Pb [%] Zn [%] Ni [%] Fe [%] Al [%] Other [%]
Red brass ۸۳۳ C83300 ۹۳ ۱٫۵ ۱٫۵ ۴
C83400[۴] ۹۰ ۱۰
۸۳۶ 4855B C83600 ۸۵ ۵ ۵ ۵
۸۳۸ C83800 ۸۳ ۴ ۶ ۷
Semi-red brass ۸۴۴ C84400 ۸۱ ۳ ۷ ۹
۸۴۵ C84500 ۷۸ ۳ ۷ ۱۲
۸۴۸ C84800 ۷۶ ۳ ۶ ۱۵
Manganese bronze C86100[۵] ۶۷ ۰٫۵ ۲۱ ۳ ۵ Mn 4
862† C86200 ۶۴ ۲۶ ۳ ۴ Mn 3
863† 4862B C86300 ۶۳ ۲۵ ۳ ۶ Mn 3
۸۶۵ 4860A C86500 ۵۸ ۰٫۵ ۳۹٫۵ ۱ ۱ Mn 0.25
Tin bronze ۹۰۳ C90300 ۸۸ ۸ ۴
۹۰۵ 4845D C90500 ۸۸ ۱۰ 0.3 max ۲
۹۰۷ C90700 ۸۹ ۱۱ 0.5 max 0.5 max
Leaded tin bronze ۹۲۲ C92200 ۸۸ ۶ ۱٫۵ ۴٫۵
۹۲۳ C92300 ۸۷ ۸ 1 max ۴
۹۲۶ 4846A C92600 ۸۷ ۱۰ ۱ ۲
۹۲۷ C92700 ۸۸ ۱۰ ۲ 0.7 max
High-leaded tin bronze ۹۳۲ C93200 ۸۳ ۷ ۷ ۳
۹۳۴ C93400 ۸۴ ۸ ۸ 0.7 max
۹۳۵ C93500 ۸۵ ۵ ۹ ۱ 0.5 max
۹۳۷ 4842A C93700 ۸۰ ۱۰ ۱۰ 0.7 max
۹۳۸ C93800 ۷۸ ۷ ۱۵ 0.75 max
۹۴۳ 4840A C94300 ۷۰ ۵ ۲۵ 0.7 max
Aluminium bronze ۹۵۲ C95200 ۸۸ ۳ ۹
۹۵۳ C95200 ۸۹ ۱ ۱۰
۹۵۴ 4870B
4872B 		C95400 ۸۵ ۴ ۱۱
C95410[۶] ۸۵ ۴ ۱۱ Ni 2
۹۵۵ C95500 ۸۱ ۴ ۴ ۱۱
C95600[۷] ۹۱ ۷ Si 2
C95700[۸] ۷۵ ۲ ۳ ۸ Mn 12
۹۵۸ C95800 ۸۱ ۵ ۴ ۹ Mn 1
Silicon bronze C87200[۹] ۸۹ Si 4
C87400[۱۰] ۸۳ ۱۴ Si 3
C87500[۱۱] ۸۲ ۱۴ Si 4
C87600[۱۲] ۹۰ ۵٫۵ Si 4.5
۸۷۸ C87800[۱۳] ۸۰ ۱۴ Si 4
C87900[۱۴] ۶۵ ۳۴ Si 1
† Chemical composition may vary to yield mechanical properties

برنج آلیاژی از مس است که با روی ساخته شده‌است. برنج‌ها معمولاً به رنگ زرد هستند. مقدار روی می‌تواند از مقدار خیلی کم‌تا ۴۰ درصد متغیر باشد؛ و تا زمانی که زیر ۱۵٪ نگه داشته شود، مقاومت در برابر خوردگی مس به‌طور قابل توجهی کاهش نمی‌یابد.

برنجها می‌توانند در شرایط خاص نسبت به شستشوی انتخاب خوردگی حساس باشند، هنگامی که روی از آلیاژ جدا می‌شود (دزد زدایی)، یک ساختار مس اسفنجی را بوجود می‌آورد.

برنز[ویرایش]

برنز آلیاژ مس و چند فلز دیگر است که اغلب از قلع ساخته شده اما آلومینیوم و سیلیکون هم در آن وجود دارند.

  • برنزهای آلومینیومی آلیاژهای مس و آلومینیوم هستند. مقدار آلومینیوم بیشتر بین ۵ تا ۱۱ درصد است. گاهی اوقات آهن، نیکل، منگنز و سیلیکون هم به آن اضافه می‌شوند. آنها از استحکام و مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به برنزهای دیگر به خصوص در محیط دریایی برخوردار بوده و نسبت به ترکیبات گوگرد دار واکنش پذیری کمی دارند. آلومینیوم یک لایه غیرفعال نازک روی سطح فلز تشکیل می‌دهد.
  • فلز بل
  • برنز فسفر
  • برنزهای نیکل، به عنوان مثال نقره نیکل و کاپرونیکل
  • فلز اسپکولوم
  • UNS C69100

گرانبهای فلزی[ویرایش]

فلز مس اغلب با فلزات گران بها مانند طلا (Au) و نقره (Ag) آلیاژ می‌شود.

نام مس [٪] طلا [٪] نقره [٪]

یوهراهولعتو [٪]

آئوروکپرید † †
اشتاداتو † † † Fe †، Hg †، Sn †، Zn
بیلون † † HG†
نقره چینی ۵۸ ۲ ۱۷٫۵ روی، ۱۱٫۵ نیکل،
برنز Corinthian † † †
CuSil ۲۸ ۷۲
Dymalloy ۲۰ ۸۰ C (الماس نوع I)
الکتروم، طلای سبز ۶–۲۳ ۷۵–۸۰ ۰–۱۵ ۰–۴ سی دی
طلای خاکستری † † من †
گوانان ۲۵ ۵۶ ۱۸
هپاتیزون † پی‌گیری پی‌گیری
نیلو † † سولفید سرب †
پانچاله † † † Fe †، Sn †، Pb †، Zn †،
طلای گل رز، قرمز و صورتی ۲۰–۵۰ ۵۰–۷۵ ۰–۵
اسپانگولد ۱۸–۱۹ ۷۶ ۵–۶ آل
شکودو ۹۰–۹۶ ۴–۱۰
Shibuichi ۴۰–۷۷ ۰–۱ ۲۳–۶۰
نقره تبت † † Ni †، Sn †
تامپاگا ۳–۹۷ ۳–۹۷
طلای سفید † † نیکل Z، روی †

جستارهای وابسته[ویرایش]

  • روکش فلزی مس
  • آلیاژهای مس در آبزی پروری
  • سطوح لمسی از آلیاژ ضد میکروبی
  • Lubaloy C41100

منابع[ویرایش]

  1. ↑ British Museum, "Scope Note" for "copper alloy"
  2. ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ ۲٫۲ Industrial Investment Castings - Franklin Bronze, retrieved 2009-09-07
  3. ↑ Brass and Bronze Alloys, archived from the original on 25 August 2009, retrieved 2009-09-08.
  4. ↑ UNS C83400, retrieved 2009-09-08.
  5. ↑ UNS C86100, retrieved 2009-09-08.
  6. ↑ UNS C95410, retrieved 2009-09-08.
  7. ↑ UNS C95600, retrieved 2009-09-08.
  8. ↑ UNS C95700, retrieved 2009-09-08.
  9. ↑ UNS C87200, retrieved 2009-09-08.
  10. ↑ UNS C87400, retrieved 2009-09-08.
  11. ↑ UNS C87500, retrieved 2009-09-08.
  12. ↑ UNS C87600, retrieved 2009-09-08.
  13. ↑ UNS C87800, retrieved 2009-09-08.
  14. ↑ UNS C87900, retrieved 2009-09-08.

کتابشناسی - فهرست کتب[ویرایش]

  • Erik Oberg, Franklin D. Jones and Holbrook L. Horton (1992). Machinery's Handbook (24 ed.). New York: Industrial Press Inc. p. 501. ISBN 0-8311-2492-X.

پیوند به بیرون[ویرایش]

برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=آلیاژهای_مس&oldid=38823762»