انواع مختلف آلیاژ برنز شامل ترکیبات متنوعی از مس به عنوان فلز پایه و عناصر دیگر مانند قلع، آلومینیوم، نیکل، روی، فسفر، سیلیکون و گاهی سرب می‌شوند. این آلیاژ در دسته فلزات رنگین قرار می گیرد. این عناصر عامل اصلی ویژگی‌ها و کاربردهای خاص برنز هستند. آلیاژهای برنز به عنوان یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین مواد در تاریخ بشریت شناخته می‌شوند و نقش مهمی در پیشرفت تمدن‌ها و صنایع مدرن داشتند. این آلیاژها که از ترکیب مس با عناصر دیگر مثل قلع، آلومینیوم، نیکل، روی و سرب تشکیل شده‌اند، به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردشان از جمله مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا و قابلیت ریخته‌گری، در صنایع مختلفی به کار می‌روند. برنز با ترکیبات مختلف، خواص متفاوتی از خود نشان می‌دهد که باعث شده برای مصارف صنعتی، دریایی، هنری و حتی پزشکی مناسب باشد. اگر شما هم کنجکاوید که آلیاژ برنز از چه عناصری تشکیل شده یه قیمت برنز چطور مشخص می شود در ادامه با ما همراه باشید.
شرکت آلوم ارس، بزرگترین تامین‌کننده مقاطع آلومینیومی، برنجی و مسی در ایران است. این شرکت انواع محصولات از قبیل میلگرد آلومینیومی، تسمه برنجی و لوله فسفر برنز را در بهترین کیفیت و قیمت به بازار عرضه می‌کند. برای استعلام قیمت و یا ثبت سفارش همین حالا با شماره‌های ما تماس بگیرید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
آلیاژ برنز چیست؟
برنز یک آلیاژ فلزی بر پایه مس است که با اضافه کردن مقادیر مختلفی از عناصری مثل قلع، آلومینیوم، نیکل، منگنز و فسفر تقویت میشود. با اضافه کردن این عناصر به مس خواصی مثل مقاومت در برابر خوردگی، استحکام مکانیکی بالا و قابلیت شکل‌پذیری به آن اضافه میشود، این ویژگی‌ها برنز را تبدیل به یک فلز خاص کرده‌اند. برخلاف برنج که نسبت روی به قلع در آن بیشتر است برنز قلع بیشتری دارد. یکی از ویژگی‌های مهم برنز، توانایی آن در تشکیل لایه اکسیدی محافظ یا پتینه است که از خوردگی داخلی فلز جلوگیری می‌کند. به دلیل همین ویژگی از برنز در محیطهای خشن مثل آب دریا استفاده میکنند.
تاریخچه استفاده از برنز به هزاران سال پیش بازمی‌گردد، زمانی که ابزارها، سلاح‌ها و اشیاء تزئینی از این آلیاژ ساخته می‌شدند. امروز به پیشرفت علم و تکنولوژی در این زمینه انواع مختلف آلیاژ برنز توسعه پیدا کرده‌اند که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند. از برنز هم برای ساخت قطعات سنگین و سازه‌های دریایی استفاده میشود و هم برای ساخت آثار هنری و ظریف‌تر.
انواع مختلف آلیاژ برنز
انواع مختلف آلیاژ برنز بر اساس عناصری مختلفی که به مس اضافه میشود دسته بندی می‌شوند. هر آلیاژ خواص و ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد که باعث شده برای کاربردهای خاص مناسب باشند. در ادامه بعضی از مهمترین انواع مختلف آلیاژ برنز را بررسی می‌کنیم:
برنز آلومینیوم
برنز آلومینیوم یکی از پرکاربردترین انواع مختلف آلیاژ برنز است که 6 تا 14 درصد آلومینیوم، کمی آهن و نیکل دارد و گاهی هم منگنز به آن اضافه میشود. این آلیاژ به دلیل استحکام و مقاومت شیمیایی بالا برای استفاده در محیطهای مرطوب دریایی کاملا مناسب است. برنز آلومینیوم را از نظر استحکام با فولاد کربن مقایسه میکنند، اما این آلیاژ نسبت به فولاد در محیطهای خورنده مقاومت بالاتری دارد. از برنز آلومینیوم برای ساخت قطعاتی مثل پروانه کشتی، شیرآلات و یاتاقان‌های صنعتی که تحت فشار و شرایط صنعتی سخت کار میکنند استفاده میشود. همچنین، این آلیاژ به دلیل مقاومت بالایی که در برابر سایش دارد برای ساخت چرخدندهها و قطعات ماشین‌آلات سنگین نیز مناسب است.
برنز نیکل آلومینیوم
برنز نیکل آلومینیوم یکی از انواع مختلف آلیاژ برنز است که با اضافه کردن 4 تا 5 درصد نیکل به برنز آلومینیوم ساخته میشود. مقاومت این آلیاژ در برابر خوردگی حتی از برنز آلومینیوم هم بیشتر است و به راحتی در صنایع دریایی و هوافضا و محیطهای اسیدی و خورنده به راحتی دوام می‌آورد. از طرفی به دلیل وجود نیکل این آلیاژ انعطاف‌پیری و مقاومت بالایی در برابر ترک‌خوردگی دارد و به همین دلیل برای کاربردهای حساس مثل پمپ‌های نفت و گاز، یاتاقان یا شفت‌های تحت فشار مناسب است. یکی دیگر از ویژگی‌های برنز نیکل آلومینیوم قابلیت جوش‌پذیری بالای آن است.
برنز قلع یکی از انواع مختلف آلیاژ برنز
برنز قلع یکی از قدیمی‌ترین انواع مختلف آلیاژ برنز است که 8 تا 19 درصد قلع دارد. این آلیاژ به دلیل قابلیت ریخته‌گری عالی و مقاومت خوب در برابر خوردگی از قدیم تا الان برای ساخت اشیاء پیچیده و قطعات صنعتی به کار میرود. از آنجا که برنز قلع سختی و مقاومت خوبی هم در برابر سایش دارد برای ساخت یاتاقان‌ها، چرخدندهها و قطعات مقاوم در برابر اصطکاک مناسب است. گرچه هزینه بالای قلع باعص شده نسبت به دیگر انواع مختلف آلیاژ برنز گران‌تر باشد. برنز قلع در محیطهای اسیدی و مرطوب هم عملکرد خوبی از خود نشان می‌دهد.
انواع مختلف آلیاژ برنز، فسفر برنز
برنز فسفر آلیاژی است که علاوه بر مس و قلع حدود 0.01 تا 0.35 درصد فسفر دارد. دلیل اصلی سختی، مقاومت در برابر سایش و خاصیت ضداصطکاک بودن در این آلیاژ وجود فسفر است. همین ویژگی‌ها باعث شده مهندسان برای ساخت قطعاتی مانند فنرها، اتصالات الکتریکی و یاتاقان‌های صنعتی این آلیاژ را ترجیح دهند. از برنز فسفر به دلیل هدایت الکتریکی خوب برای ساخت قطعات الکتریکی مثل کنتاکت‌ها و کانکتورها نیز استفاده میشود. علاوه بر اینها از فسفر برنز برای ساخت آلات موسیقی مثل سیم‌های گیتار هم استفاده میکنند.
برنز منگنز
برنز منگنز آلیاژی است کع 3 درصد منگنز، روی، آلومینیوم و آهن دارد. این آلیاژ چون استحکام و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد برای محیطهای مرطوب گزینه‌ای ایده‌آل به شمار میرود. از طرفی استحکام کششی این آلیاژ به 110,000 PSI می‌رسد و به همین دلیل برای ساختن قطعات سنگین مثل پروانه‌های کشتی، چرخ‌دنده‌های صنعتی و شیرآلات مناسب باشد. برنز منگنز در برابر شوک‌های ناگهانی مقاوم است و به جای شکستن، تمایل به تغییر شکل دارد.
برنز سرب از انواع مختلف آلیاژ برنز
برنز سرب یکی دیگر از انواع مختلف آلیاژ برنز است که گاهی به عنوان برنز یاتاقانی هم شناخته میشود. این الیاژ مقدار قابل توجهی، بین 6 تا 25 درصد، سرب دارد که مقاومت آلیاژ در برابر سایش را تقویت می‌کند. سرب در این آلیاژ به صورت ذرات پراکنده لابلای ذرات مس و قلع پخش میشود و به کاهش اصطکاک و بالا رفتن تحمل بار در برنز کمک می‌کند. به همین دلیل برنز سرب برای ساخت یاتاقان‌ها، بوش‌ها و قطعاتی که هنگام کار اصطکاک بالایی دارند یا نمی‌شود آنها را روغن‌کاری کرد مناسب است.
برنز سیلیکون
برنز سیلیکون 3 تا 6 درصد سیلیکون و مقادیر کمی روی، آهن یا قلع است. این آلیاژ به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، قابلیت ریخته‌گری خوب و ظاهر جذاب، برای کاربردهای تزئینی و صنعتی مناسب است. برنز سیلیکونی در ساخت اتصالات، شیرآلات و قطعات پمپ که در معرض شرایط مرطوب یا خورنده قرار دارند به کار میرود. این آلیاژ همچنین به دلیل قابلیت جوش‌پذیری و ماشین‌کاری خوب، در صنایع معماری و تولید سخت‌افزار کاربرد دارد.
برنز نیکل‌مس
برنز نیکل‌مس حاوی 2. تا 30 درصد نیکل است که به نام کوپرونیکل نیز شناخته میشود. این آلیاژ مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر خوردگی دارد و برای استفاده در صنایع دریایی و تجهیزات الکترونیکی مناسب است. کوپرونیکل برای ساخت قطعات دریایی مثل شفت‌ها، اتصالات و یاتاقان‌ها در محیطهای مرطوب و شور به کار میرود. این آلیاژ همچنین به دلیل مقاومت در برابر اکسید شدن و حرارت بالا، در محیطهای با دمای بالا عملکرد خوبی دارد.
برنز بیسموت
برنز بیسموت یکی از انواع مختلف آلیاژ برنز است که در واقع نوع توسعه‌یافته برنز سرب به حساب می‌آید. برنز بیسمون قابلیت ماشین‌کاری خوبی دارد و مقاومت آن در برابر ساییدگی هم بالاست. این آلیاژ 1 تا 6 درصد بیسموت دارد و برای کارهایی مثل لوله‌کشی، آینه کاری و ساخت قطعات صنعتی که نیاز به مقاومت بالا دارند مناسب است.
انتخاب آلیاژ برنز مناسب
اینکه کدام نوع از انواع مختلف آلیاژ برنز را برای پروژه خود انتخاب کنید به عوامل مختلفی بستگی دارد. مواردی مثل شرایط محیط کاری، نیازهای مکانیکی و بودجه از جمله مواردی هستند که باید قبل از خرید فلز مناسب خود مد نظر قرار دهید:
- مقاومت در برابر خوردگی: برای محیطهای خشن و مرطوب مثل آب دریا، برنز آلومینیوم یا نیکل‌آلومینیوم بهترین گزینه‌ها هستند.
- استحکام و دوام: اگر برای پروژه خود به قطعاتی با استحکام بالا نیاز دارید، برنز منگنز یا آلومینیوم مناسب‌تر هستند.
- قابلیت ریخته‌گری: از آنجا که برنز قلع قابلیت ریخته‌گری مناسبی دارد برای استفاده در ساخت قطعات پیچیده توصیه میشود.
- هزینه: مهمترین موضوعی که باید هنگام انتخاب از بین انواع مختلف آلیاژ برنز مد نظر قرار دهید هزینه است. برای مثال برنز قلع یکی از گران‌ترین آلیاژ‌هاست درحالی که برنز سرب یا بیسموتی معمولا ارزان‌تر هستند.
- دمای کاری: دمای محیط و دمایی که فلز باید تحمل کند هم اهمیت زیادی دارد و فلز را باید متناسب با شرایط دمایی انتخاب کنید. برای مثال برنز سرب می‌تواند تا 230 درجه سانتیگراد را به راحتی تحمل کند.
جدول مقایسه انواع مختل آلیاژ برنز
| نوع آلیاژ | ترکیب اصلی | ویژگی‌های کلیدی | کاربردها |
| برنز آلومینیوم | مس، 6-14% آلومینیوم، آهن، نیکل | استحکام بالا، مقاومت عالی در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش | پروانه‌های کشتی، شیرآلات، چرخدندهها، یاتاقان‌ها |
| برنز نیکل‌آلومینیوم | مس، 9-11% آلومینیوم، 4-5% نیکل | مقاومت استثنایی در برابر خوردگی، انعطاف‌پذیری بالا، جوش‌پذیری خوب | پمپ‌های نفت و گاز، شفت‌ها، یاتاقان‌ها، تجهیزات دریایی |
| برنز قلع | مس، 8-19% قلع | قابلیت ریخته‌گری عالی، مقاومت در برابر خوردگی، سختی و مقاومت سایشی | یاتاقان‌ها، چرخدندهها، قطعات ریخته‌گری پیچیده |
| برنز فسفر | مس، تا 10% قلع، 0.01-0.35% فسفر | مقاومت سایشی بالا، اصطکاک کم، هدایت الکتریکی خوب | فنرها، اتصالات الکتریکی، آلات موسیقی |
| برنز منگنز | مس، منگنز، روی، آلومینیوم، آهن | استحکام بالا، مقاومت در برابر شوک و خوردگی، مناسب برای بارهای سنگین | پروانه‌های کشتی، چرخدندهها، شیرآلات |
| برنز سرب | مس، 6-25% سرب، قلع | مقاومت سایشی، مناسب برای دماهای بالا (تا 230°C) | یاتاقان‌ها، بوش‌ها، قطعات با اصطکاک بالا |
| برنز سیلیکون | مس، 3-6% سیلیکون، روی، آهن | مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت ریخته‌گری و جوش‌پذیری خوب، ظاهر جذاب | اتصالات، شیرآلات، سخت‌افزارهای تزئینی |
| برنز نیکل‌مس | مس، 2-30% نیکل | مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون، پایداری حرارتی | تجهیزات دریایی، شفت‌ها، اتصالات الکتریکی |
| برنز بیسموت | مس، 1-6% بیسموت | ماشین‌کاری خوب، مقاومت در برابر خوردگی، بدون سمیت سرب | لوله‌کشی، آینه‌ها، قطعات صنعتی با هدایت حرارتی بالا |
روش ساخت انواع مختلف آلیاژ برنز
برای ساخت آلیاژ برنز از روش‌های مختلفی استفاده میشود. در تمام این روش‌ها فلز مس به عنوان پایه درنظر گرفته میشود و عناصری مثل قلع، آلومینیوم، نسکل فسفر یا سرب به آن اضافه می‌شوند تا خواص مکانیکی و شیمیایی آن را بهبود ببخشند. در ادامه به روش‌های تولید انواع مختلف آلیاژ برنز اشاره می‌کنیم:
روش ذوب: در این روش مس و قلع، یا عناصر دیگر، را به نسبت‌های مشخص در کوره‌های ذوب با دمای بالا ترکیب میکنند تا ذوب شوند. برای جلوگیری از اکسیداسیون و واکنش فلزات با اکسیژن هوا، از موادی به نام فلاکس یا گازهای محافظ مانند نیتروژن استفاده میشود. پس از مخلوط شدن کامل و یکنواخت مذاب، آن را در قالب‌های ریخته‌گری می‌ریزند تا به شکل شمش، ورق، یا قطعات خاص سرد شود. در این روش نسبت‌های فلزات دقیق با هم ترکیب میشود و بیشتر برای تولید برنز قلع یا آلومینیوم از آن استفاده میشود.
تکثیر الکترولیتی: در این روش برای تولید انواع مختلف آلیاژ برنز از یک حوضچه الکترولیتی برای رسوب‌گذاری مس و قلع (یا سایر عناصر) روی سطح قطعات استفاده میشود. در این فرآیند یک قطعه به نام کاتد را در محلول الکترولیتی قرار می‌دهند و با دادن جریان الکتریکی یون‌های مس و قلع را از آند جدا میکنند و و این آندها به شکل لایه‌ای نازک روی سطح قطعه جمع می‌شوند. با این روش خواص فیزیکی و مکانیکی مثل مقاومت در برابر ساییدگی و خوردگی بهبود می‌یابند. تکثیر الکترولیتی به ویژه برای پوشش‌دهی قطعات یا تولید لایه‌های نازک برنزی روی قطعات الکتریکی یا تزئینی مناسب است.
روش پودری: این روش یکی دیگر از تکنیک‌های مدرن برای ساخت آلیاژ برنز است. در این روش، پودرهای مس و قلع، یا عناصر دیگر را، به نسبت دقیق مخلوط میکنند. این مخلوط سپس تحت فرآیندهای فرم‌دهی مانند پرس حرارتی یا زینترینگ قرار می‌گیرد. در طی این فرآیند، پودرها تحت فشار و دمای بالا به هم می‌چسبند و یک قطعه جامد برنزی تشکیل می‌دهند. این روش برای تولید قطعات پیچیده با دقت بالا و شکل‌های خاص مناسب است، زیرا امکان کنترل دقیق‌تر ساختار داخلی آلیاژ را فراهم می‌کند. همچنین، روش پودری به دلیل کاهش ضایعات مواد و امکان بازیافت پودرهای فلزی، از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی می‌تواند مقرون‌به‌صرفه باشد.
قیمت انواع مختلف آلیاژ برنز
همانطور که قبلا هم اشاره کردیم قیمت انواع مختلف آلیاژ برنز به نوع عنصری که به مس اضافه میکنند بستگی دارد. قلع به عنوان فلزی گران شناخته میشود و طبیعتا اضافه کردن این عنصر با توجه به ویژگی‌هایی که به برنز اضافه می‌کند گران‌تر هم هست. اما آلیاژی مثل برنز سرب به نسبت ارزان‌تر است. قبل از هرچیز باید نیازهای پروژه خود را بسنجید و در مرحله بعد با در نظر گرفته نیازها و بودجه‌ای که دارید بهترین آلیاژ برنز را انتخاب کنید. در شرکت آلوم ارس انواع مقاطع آلومینیومی مثل ورق آلومینیوم 7075 یا فلزات رنگین مثل مقاطع برنجی، مسی و برنز فسفر را می‌توانید در بالاترین سطح از کیفیت و بهترین قیمت خریداری کنید. برای استعلام قیمت یا ثبت سفارش کافیست با شماره‌های آلوم ارس تماس بگیرید تا مشاوران ما شما را در فرآیند خرید راهنمایی کنند. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
نتیجه نهایی
انواع مختلف آلیاژ برنز به دلیل ویژگی‌های خاص گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در صنایع مختلف هستند. هرکدام از این آلیاژها ویژگی‌های خاصی دارند و برای نیازهای خاص مناسب هستند. اینکه کدام آلیاژ را انتخاب کنید بستگی به شرایط محیط کاری شما و نیازهای مکانیکی و شیمیایی دارد. با توجه به اطلاعات کاملی که در این مقاله در اختیار شما گذاشتیم می‌توانید مناسب‌ترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنید.
برای خرید مقاطع مختلف از جنس آلومینیوم مثل ورق آلومینیوم ۶۰۶۱ و مقاطع مختلف فلزت رنگین مثل تسمه و گرد برنج و میلگرد و تسمه مسی به سایت آلوم ارس مراجعه کنید یا برای کسب اطلاعات بیشتر و استعلام قیمت روز همین حالا تماس بگیرید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
سوالات متداول
چه عناصری برای ساخت آلیاژ برنز به کار میرود؟
برای ساخت آلیاژ برنز از مس به عنوان فلز پایه استفاده میکنند و به آن قلع، آلومینیوم، نیکل، سرب، بیسموت یا سیلیکون اضافه میکنند.
کدام آلیاژ برنز برای محیطهای دریایی مناسب است؟
برنز آلومینیومی و نیکلآلومینیومی به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی برای استفاده در آب دریا و محیطهای خورنده مناسب هستند.
چرا برنز فسفری در آلات موسیقی استفاده میشود؟
به دلیل مقاومت در برابر سایش، خاصیت ارتجاعی و هدایت الکتریکی خوب، برای ساخت قطعاتی مثل سیم‌های گیتار مناسب است.
