واژه ی آلیاژ (Alloy) ماده ی فلزی بوده که از ترکیب با یک یا چند عنصر دیگر به وجود می آید. قدیمی ترین آلیاژ کشف شده برنز با مفرغ بوده است که قدمت این آلیاژ مربوط به بیش از 5 هزار سال پیش بوده و از آن در تولید ظروف و وسایل اشراف زادگان استفاده شده است. امروزه به دلیل شکل پذیر بودن و مقاوم بالای آن در برابر خوردگی، آلیاژ مفرغ در تولید مدال ها و همچنین صنایع مختلف نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
آلیاژ مفرغ چیست؟
مفرغ یا برنز، آلیاژی از مس و 12 تا 12.5 درصد قلع است. البته این ترکیبی است که به طور معمول در بیشتر آلیاژهای برنزی مشاهده می شود و در مواردی، ممکن است درصد قلع آلیاژ از 30 درصد نیز فراتر رود. وجود 67 درصد مس در ترکیب این آلیاژ بر سختی را زیاد کرده و در موارد متعددی میتوان از آن استفاده نمود.
ویژگی های آلیاژ مفرغ
- عدم جرقه سایشی
- دوام و پایداری بالا
- قابلیت ماشین کاری
- قابلیت کار در دمای بالا
- جوشپذیری
- مقاومت در برابر خوردگی اتمسفری
انواع آلیاژ برنز
این سه نوع موجود از نظر استحکام، مقاومت و ضریب اصطکاک با یکدیگر متفاوت می باشند.
- مفرغ بتا
در مواقعی که دمای قطعه پایین باشد، چکش خواری بالایی دارد
- مفرغ آلفا
در مواقعی که دمای قطعه بالا باشد، چکش خواری بالایی دارد
- مفرغ گاما
این نوع قابلیت چکش خواری نداشته و در صورت ضربه قطعه آسیب دیده و نرم و شکننده میشود.
مزایای استفاده از آلیاژ مفرغ
- در طی اکسیداسیون آلیاژ برنج بر روی قطعه یک لایه کربن به وجود می آید که باعث میشود تا در برابر خوردگی مقاومت آن افزایش یابد.
- گرما و الکتریسیته را به خوبی از خود عبور میدهد.
- منعطف بودن و شکل پذیری مناسب
- جوش پذیری بالا
- مستحکم در برابر تغییرات جوی
- پایین بودن نقطه ذوب و چگالی پایین
کاربرد آلیاژ مفرغ
- ساخت ظروف آشپزخانه
- تهیه و تولید ابزار آلات سوارکاری
- طراحی و ساخت اشیای تزئینی
- مجسمه سازی
- تولید محصولات الکتریکی
- مدال های بازی ها
چگالی مفرغ
آلومینیوم یکی از فلزاتی می باشد که به صورت جعلی به عنوان جایگزین برنز به فروش میرسد. چگالی برنز تنها راه حل تشخیص برنز از آلومینیوم می باشد. چگالی برنز 8.4 گرم بر سانتی متر مربع و چگالی آلومینیوم 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد که در نتیجه میتوان گفت چگالی برنز 3 برابر آلومینیوم بوده و شما از وزن محصول میتوانید این دو را هم از تشخیص دهید.
5 نوع برنز از حیث ترکیبات آن
برنز آلومینیوم : ترکیب این نوع برگرفته از 6 الی 12 درصد آلومینیوم، 8 درصد آهن و 6 درصد نیکل می باشد که در تولید و ساخت قطعاتی که مایعات خورنده را انتقال میدهند استفاده میشوند.
برنز فسفردار :نام دیگر ان برنز قلع بوده که 0.5 الی 1 درصد قلع و در حدود 0.01 الی 0.35 فسفر در ترکیب آن نیز قرار دارد. از این آلیاژ جهت تولید ساخت فنر، واشر، تجهیزات ضد خوردگی و الکتریکی استفاده میشود.
برنج نیکل دار : این آلیاژ به نام نقره نیکلی نیز شناخته میشود که به دلیل وجود نیکل در ترکیب آن رنگ نقره ای داشته و ویژگی هایی نظیر مقاومت کششی و ضد خوردگی را دارا می باشد. در ابزار موسیقی، تجهیزات نوری و وسایل نوشیدنی استفاده میشود.
مفرغ سیلیسم دار : برنز قرمز سیلیسیم دار عنوان دیگر این آلیاژ بوده که روی به مقدار 20 درصد و سیلیسیم 6 درصد در ترکیب آن نیز وجود داشته و در ساخت اجزای پمپ و ولو مورد استفاده قرار میگیرد.
نیکل-مس : این ترکیب از مقدار زیادی نیکل تشکیل شده که مقدار آن نیز میتواند از 2 الی 3 درصد متغیر باشد. پایداری آن در برابر حرارت باعث شده است که از آن در تولید اجزای الکتریکی و تجهیزات دریایی استفاده شود.
انواع آلیاژ آهنی
به آلیاژی که پایه اصلی آن آهن باشد، آلیاژ آهنی گفته شده که به سه دسته ی اصلی تقسیم میشوند:
آهن فرفورژه : کربن این آلیاژ بسیار پایین بوده (0.08 درصد) و میتوان گفت تقریبا از آهن خالص ساخته شده است و قابلیت هایی نظیر انعطاف پذیری و جوش پذیری آسان آن را از دیگر آلیاژ ها متمایز کرده است. خاصیت ضد زنگ بودن این آلیاژ کاربرد آن را در تولید مبلمان خانگی، سیم خاردار، تولید میخ و زیورآلات افزایش داده است.
چدن : این آلیاژ بسیار سخت بوده و مقاومت بالایی در برابر سایش دارد از همین رو از این آلیاژ در تولید قطعات خودرو و موتور و … استفاده میشود. عناصر تشکیل دهنده چدن عبارتند از : آهن خام ذوب شده ، سنگ آهن و کک که این ویژگی سخت بودن را برای این آلیاژ فراهم کرده است. قابلیت های لحیم کاری، ماشین کاری و فرزکاری از مهمترین ویژگی های چدن می باشد.
فولاد : فولاد کربن ساده از ترکیب آهن و کربن تولید شده که در نهایت یک محصول سخت را تولید مینماید، هرچه میزان کربن در این ترکیب بیشتر باشد فولاد سخت تر بوده و برعکس. تولید فولاد در مقایسه با دیگر آلیاژ های آهن از پیچیدگی بیشتری برخوردار می باشد.
پرشین آیرون تامین کننده ورق فولادی در ضخامت و عرض های مختلف می باشد. نمونه محصولات :
لوله و پروفیل سبک از ضخامت ۳دهم میل تا ضخامت ۱/۵ میلی‌متر تولید شده از ورق روغنی.
لوله پروفیل سیاه ضخامت ۲ میل تا ۱۰ میلی‌متر تولید شده از ورق سیاه و لوله و پروفیل استنلس استیل.
پرشین آیرون تامین کننده ورقهای فولادی از جمله ورق سیاه، ورق روغنی – ورق گالوانیزه و ورق استنلس استیل می باشد.
