آلیاژ مس و کاربرد های آن

یکی از مواد رایج و متداولی که در محیط وجود دارد، مس می باشد. بشر استفاده گسترده ای از فلز و آلیاژ مس در صنعت های مختلف می کند. رنگ این فلز مایل به قرمز می باشد. مس رنگ نارنجی و قرمز را بازتاب می کند و سایر رنگ ها را جذب می کند.

این فلز دارای خاصیت های فراوانی است. از جمله اینکه دارای خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی بوده و همین امر باعث شده از دیرباز مورد توجه و استفاده انسان ها قرار گیرد.

یکی از صنعت هایی که از آلیاژ مس استفاده گسترده و فراوانی می کند، صنعت برق است. چرا که این فلز یکی از ارزان ترین و بهترین فلز انتقال جریان برق می باشد. علاوه بر همه این مسائل، قدرت بالای فلز مس، مقاومت بالای آن در برابر خوردگی و سایر مشکلات، آن را به یکی از ایمن ترین و بهترین انتقال دهنده برای ساخت سیم های مختلف تبدیل کرده است. در این مقاله ما قصد بررسی انواع آلیاژهای مس را داریم. اما قبل از آن لازم است به یک سری خواص مهم فلز مس هم اشاره کنیم:

این فلز  قابلیت آلیاژ شدن بالایی دارد.

همچنین قابلیت شکل پذیری عالی و بالایی دارد.

مقاومت آن نسبت به خوردگی بسیار بالاست.

اهمیت فوق العاده مس به علت وجود سه خاصیت بسیار مهم در آن است : حرارت را به خوبی هدایت می کند، هدایت الکتریکی بالایی دارد، قابلیت تغییر شکل آن هم بسیار بالاست.

بررسی آلیاژهای مس

شاید در ابتدا این سوال برای شما پیش بیاید که آلیاژ چیست؟ آلیاژ از ترکیب دو یا چند فلز  با یکدیگر به وجود می آید. برای مثال آلیاژ برنج، از ترکیب فلز مس و روی بدست می آید. در ادامه قصد داریم به انواع مختلف آلیاژ مس و مشخصات آنها بپردازیم. با ما همراه باشید.

طبقه بندی نوع آلیاژ

آلیاژهای مس به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

الف) مس نسبتأ خالص که مجموع عناصر آلیاژی آن کمتر از سه درصد است.

ب) برنج که حاصل ترکیب مس و روی می باشد.

ج) برنز که حاصل ترکیب مس و  قلع می باشد.

هر کدام از این دسته ها می توانند یا آلیاژهای کارشده باشند و یا آلیاژهای ریخته‌گری. همچنین هر کدام از آلیاژ مس، کاربرد مخصوص خود را در صنعت دارند که در زیر به آنها می پردازیم.

آلیاژ مس با درجه خلوص بالا که شامل ۹۹درصد مس و یک درصد و حتی کمتر سایر آلیاژها می باشد. بیشتر در حوزه لوله های مسی، کابل ها و لوله های دوجداره کاربرد دارد.

آلیاژ برنج از ترکیب ۹۵درصد مس و ۵درصد روی به وجود می آید. بیشتر در تولید مدال ها، فیوز و لوله ها کاربرد دارد. البته آلیاژ برنج خود انواع مختلفی دارد که به آنها هم خواهیم پرداخت.

آلیاژهای مس، روی و سرب که به برنج های سرب دار معروف هستند و بیشتر در مبدل های حرارتی استفاده می شوند.

آلیاژ مس، روی و قلع که به برنج های دارای قلع معروف هستند و بیشتر در سوئیچ و بست های الکتریکی کاربرد دارند.

آلیاژ برنز که حاصل ترکیب ۹۸.۷۵درصد مس و ۱.۲۵درصد قلع می باشد. البته مقدار کمی هم فسفر در این ترکیب می تواند وجود داشته باشد. بیشتر در اتصالات الکتریکی و سخت افزار خطوط الکتریکی کاربرد دارد.

آلیاژ مس و آلومینیوم که به برنزهای آلومینیوم معروف اند و آلیاژ مس و سیلیسیم که به برنزهای سیلیسیم معروف هستند و عمدتأ در لوله های مبدل گرما و بخار و لوله های تقطیر استفاده می شوند.

آلیاژ دیگری که از ترکیب مس به میزان ۷۹ درصد ، و نیکل ۲۱ درصد بدست می آید و در زمینه فنرهای الکترونیکی و بست فلزی، مقاومت ها، فنرهای الکتریکی و لوله های مبدل گرما و بخار کاربرد دارند.

تمام آلیاژهای معرفی شده در قسمت قبل، جز دسته آلیاژهای کارشده قرار دارند. نگاهی هم به آلیاژهای ریخته‌گری داشته باشیم :

آلیاژ ریخته‌گری با درصد زیاد مس، انواع برنج های ریخته‌گری، آلیاژهای ریخته‌گری برنز، که در اتصالات رادیاتور و لامپ کاربرد دارند.

آلیاژهای ریخته‌گری مس و قلع – مس، قلع و سرب – مس، قلع و نیکل که در انواع رینگ و پیستون کاربرد دارند.

آلیاژهای منتخب مس و روی (برنج)

با آلیاژ مس و انواع مختلف آن آشنا شدیم. در این بخش می خواهیم نگاهی کلی به آلیاژهای برنج بیاندازیم. بزرگ ترین دلیل و وجه تمایز برنج ها با یکدیگر، ساختار بلوری و درصد ترکیب های آنهاست.

برنج های طلایی که حاصل ترکیب ۹۵درصد مس و  ۵ درصد روی می باشند. در لوله ها، لباس های ضد گلوله، پلاک و فیوز کاربرد دارند.

برنج های تجاری که حاصل ترکیب ۹۰درصد مس و ۱۰ درصد روی می باشند. این برنج ها در پرده سینما، کارت های شبکه و پرده های محافظ کاربرد دارند.

برنج های جواهر سازی که حاصل ترکیب ۸۷.۵درصد مس و ۱۲.۵درصد روی می باشند. بیشتر در زیورآلات لباس، زنجیرها، کانال ها و … کاربرد دارند.

برنج های قرمز که حاصل ترکیب ۸۵ درصد مس و ۱۵ درصد روی می باشند. این برنج ها در حفره های اتصال، هادی ها، خاموش کننده های آتش و لوله های مبدل حرارت و … کاربرد دارند.

برنج های کم عیار که حاصل ترکیب ۸۰درصد مس و ۲۰ درصد روی می باشند. این مدل برنج ها بیشتر در ساخت ظروف باتری، دم آهنگری و آلات موسیقی و همچنین عقربه ساعت کاربرد دارند.

برنج های فشنگ که حاصل ترکیب ۷۰درصد مس و ۳۰ درصد روی می باشند. از این برنج ها در بدنه رادیاتور، مخازن چراغ قوه، گیره ها، مهمات و وسایل پلمب کردن و … استفاده می شود.

برنج های زرد که حاصل ترکیب ۶۰درصد مس و ۴۰ درصد روی می باشند. از این برنج ها درمعماری، پیچ و مهره های بزرگ، لوله های مبدل حرارت و … استفاده می شود.

برنج های منگنز که حاصل ترکیب ۷۰درصد مس و ۲۸.۸ درصد روی و همچنین۱.۲ درصد منگنز می باشند. از این برنج ها در جوشکاری لب به لب و جوشکاری درزی استفاده می شوند.

برنج قرمز سیلیسیومی که حاصل ترکیب ۸۱.۵درصد مس و ۱۴.۵ درصد روی و۴ درصد سیلیسیم می باشند. از این برنج ها در دسته شیرها وقتی که مقاومت به خوردگی و استحکام بالا بحرانی می‌باشد استفاده می شوند.