+8615051961708

מבוא סגסוגת נחושת

Feb 28, 2023

 

לסגסוגות נחושת יש תכונות חומר מצוינות וניתן להשתמש בהן בתרחישים רבים. נחושת טהורה הייתה אחת המתכות החשובות ביותר מזה אלפי שנים, והיתרונות הגדולים ביותר שלה על פני מתכות אחרות הם:

מוליכות חשמלית טובה, מוליכות תרמית גבוהה, שילוב יוצא מן הכלל של חוזק ופלסטיות, עמידות בפני קורוזיה בסביבות רבות.

רבות מתכונות הנחושת, כולל דיאמגנטיות, קיימות גם בסגסוגות שלה, ואלמנטים סגסוגים שונים מוסיפים תכונות רצויות נוספות. למרות המחיר הגבוה יחסית של הנחושת, הסגסוגות שלה פליז, ברונזה וקופרוניקל עדיין מבוססות היטב בתחומים שונים, כולל הנדסה.

פליז

הוספת אבץ לנחושת מגבירה את חוזק הסגסוגת ובמקביל, הגמישות שלה עולה, וזה מאפיין חשוב מאוד.

10-20 אחוז סגסוגות אבץ ידועות כמתכות מוזהבות ומשמשות בתעשיית התכשיטים ובייצור מחליפי חום; 30 אחוז סגסוגות אבץ ידועות כפליז מחסנית. הסף הגבוה ביותר לאבץ בפליז שניתן ליצור הוא כ-35 אחוז.

הוספת אלמנטים סגסוגים אחרים יכולה לשפר עוד יותר את תכונות הפליז. לדוגמה, פח ואלומיניום מגבירים את עמידות הקורוזיה שלו במי ים.

פליז חד פאזי

יישומים: תכשיטים, יצירות אמנות, כלי שולחן, כלי נגינה ומחסניות. פליז חד פאזי הוא בעל תכולת אבץ של עד 37 אחוזים, המכונה פליז אלפא, בעל מבנה גבישי אחיד, רך יותר והוא רקיע יותר. תכונות אלו הופכות את אלפא פליז למתאים לעבודה קרה, שרטוט, כיפוף ותהליכים נוספים.

פליז דופלקס

יישומים: מחליפי חום, קבלים, חלקים העשויים משולחנות חיתוך אוטומטיים ועוד. פליז דופלקס מכיל את שניהם ופאזות, כלומר קיימים גם מבנה גרגר וגם מבנה גרגר. פליז דופלקס הוא זול יותר מפליז חד פאזי מכיוון שהוא משתמש בהרבה אבץ, והוא גם רגיש לקורוזיה. ההרכב הכימי שלו מעניק לו חוזק וקשיות גדולים יותר, מה שהופך אותו למתאים לתהליכים כמו תרמופורמינג ויציקה.

בְּרוֹנזָה

סגסוגות ברונזה מחולקות למחלקות שונות על פי מרכיבי הסגסוג המשמשים.

פח ברונזה

יישומים: קפיצים, דסקיות, מטבעות, עבודות יד, חלקי משאבה, יציקות עמידות בלחץ, מיסבים ועוד. היישום שלו תלוי באחוז הפח המשמש בסגסוגת. תכולת הפח המקסימלית בסגסוגות המתאימות לעבודה קרה היא כ-7 אחוזים, ולסגסוגות הנחושת הללו יש פלסטיות טובה. תכולת הפח המקסימלית היא כ-20 אחוזים, מ-5 אחוזי פח משתנה מבנה הסגסוגת ונדרש טיפול חום נוסף אשר מביא למבנה נקבובי אשר הופך אותם גם לא מתאימים לשיטות יצירה אחרות מלבד יציקה. היישום העיקרי של ברונזה פח דופלקס הוא בתעשיית המיסבים, למבנה זה יש איזון טוב, כאשר שלב האלפא מבטיח את עמידות הפגיעה, בעוד שהתרכובת הקשה והשבירה נושאת את העומס ומספקת עמידות מסוימת בפני שחיקה. אבץ ועופרת נמצאים לפעמים גם בברונזה פח. אבץ שיפר את איכות היציקות וגם הוזיל את הסגסוגת. ברונזה זו הייתה ידועה גם בשם ברונזה אקדח מכיוון שאקדים גדולים היו עשויים מחומר זה בעבר. כמות קטנה של עופרת עוזרת לשפר את התכונות המכאניות לחיתוך של ברונזה. תכולת העופרת בברונזה עופרת המשמשת כחומר נושא גבוהה יחסית (גבוהה ב-25 אחוזים מ-Z).

אלומיניום ברונזה

יישומים: מטבעות, חלקי אוניה, חומרת אוניות, מיסבי שרוול, משאבות, שסתומים ועוד. לברונזה אלומיניום תכונות דומות לברונזה מפח, לרוב חד פאזי ומתאימה ליצירה קרה, מתאימה מאוד לייצור מטבעות, כאשר תכולת האלומיניום היא לרוב בין 6-12 אחוזים. ברונזה דופלקס מאלומיניום יכולה לשמש כסגסוגות יציקה או לעבודה חמה. ברונזה מאלומיניום, עם תכולת אלומיניום של כ-10 אחוזים, משמשת לייצור מדחפים, שסתומים, משאבות וכו'.

קופרוניקל

יישומים: מטבעות, ציוד ימי, ציוד חשמלי, מחליפי חום, מערכות קירור, בניית ספינות ועוד. סגסוגות נחושת-ניקל חזקות וניתנות לגיבוש גבוה. התוספת של ניקל (בדרך כלל 2-30 אחוזים) לנחושת הופכת את המתכת לעמידה בפני קורוזיה ובעלת מוליכות חשמלית מצוינת. לסגסוגת נחושת-ניקל אין כמעט מקדם התפשטות תרמית ב-40…50 אחוז ניקל, וההתנגדות היא גם הגדולה ביותר, ולכן Constantan (סגסוגת Cu-Ni עם 45 אחוז ניקל) משמשת לציוד חשמלי עם שינויי טמפרטורה גדולים. סגסוגות נחושת-ניקל עמידות בפני קורוזיה מכילות כ-30 אחוז ניקל, עם כמויות קטנות של ברזל ומנגן, והן יציבות במיוחד במי מלח.

אולי גם תרצה

שלח החקירה