قائمة سبائك النحاس

سبائك النحاس هي سبائك معدنية تحتوي على عنصر النحاس في تكوينها الأساسي، تتميز بقدرتها الكبيرة على مقاومة التآكل، أكثر أنواع سبائك النحاس شهرةً منذ القدم هي سبيكة البرونز التي تتكون من خلط القصدير مع النحاس، بينما يتم خلط الزنك مع النحاس للحصول على النحاس الأصفر، أصل الأسماء في السبائك يعود إلى اللغة اللاتينية القديمة وتعتبر غير دقيقة لذا يشار لها جميعها اليوم باسم سبائك النحاس خصوصًا في المتاحف.[1]

تمثال قديم مصنوع من سبيكة نحاس يعود إلى 2100 عام ق.م الحقبة السومرية الحديثة، يصور «مسمار التكوين» للملك كوديا.

التركيب

التشابه بالشكل الخارجي للسبائك مع إمكانية استخدام عناصر مختلفة لصناعة كل منها يؤدي إلى الإلتباس في تصنيف المواد المضافة إليها، يوجد أكثر من 400 تركيب مختلف للنحاس وسبائكه لكن يمكن بشكل عام وضعها تصنيفها إلى عوائل رئيسية هي: النحاس، سبيكة عالية النحاس، النحاس الأصفر، البرونز، نحاس نيكلي، نحاس-نيكل-قصدير (نيكل فضي)، نحاس مرصص [الإنجليزية]، وسبائك خاصة.

الجدول التالي يبين العناصر الداخلة في تركيب سبائك النحاس الأساسية شائعة الاستخدام في الصناعات الحديثة مع اسم كل منها، بينما الأنواع التاريخية التي تعود إلى العصر البرونزي تركيبها أكثر غموضًا لأن مخاليطها متغيرة.

تصنيف النحاس مع سبائكه
العائلة العنصر الأساسي في التسبيك نظام الترقيم الموحد UNS
سبائك نحاسية، نحاس أصفر زنك (Zn) C1xxxx–C4xxxx,C66400–C69800
برونز مفسفر قصدير (Sn) C5xxxx
برونز الألومنيوم ألومنيوم (Al) C60600–C64200
برونز السيليكون سيليكون (Si) C64700–C66100
نحاس نيكلي، نيكل فضي نيكل (Ni) C7xxxx
الخصائص الميكانيكية لسبائك النحاس الشائعة[2]
الاسم النسب المئوية للتراكيز الشكل والحالة حد المرونة ( الخضوع)

(0.2% تباين، ksi)

 قوة الشد (ksi) الإستطالة لكل 2 بوصة

(بالمئة)

 الصلادة

(مقياس برينل)

 ملاحظات
نحاس

(ASTM B1 وB2 وB3 وB152 وB124 وR133)

 Cu 99.9 تلدين 10 32 45 42 صناعة العناصر الكهربائية
"
"
 سحب على البارد 40 45 15 90
"
"
"
 درفلة على البارد 40 46 5 100
"
معدن تذهيب [الإنجليزية] (ASTM B36) Cu 95.0 وZn 5.0 درفلة على البارد 50 56 5 114 في العملات، وأغلفة الرصاصات
نحاس الخراطيش الأصفر

(ASTM B14 وB19 وB36 وB134 وB135)

 Cu 70.0 وZn 30.0 درفلة على البارد 63 76 8 155 مناسب للأعمال الباردة: المشعات، العناصر الصلبة، أغلفة الخراطيش.
برونز مفسفر (ASTM B103 وB139 وB159) Cu 89.75 وSn 10.0 وP 0.25 معالجة حرارية — 122 4 241 ذو خصائص زنبركية، وتتحمل إجهاد عالي
نحاس أصفر عالي

(ASTM B36 وB134 وB135)

 Cu 65.0 وZn 35.0 تلدين 18 48 60 55 مقاومة جيدة للتآكل
"
"
 سحب على البارد 55 70 15 115
"
"
"
 درفلة على البارد (HT) 60 74 10 180
"
برونز المنغنيز

(ASTM 138)

 Cu 58.5 وZn 39.2 وFe 1.0 وSn 1.0 وMn 0.3 تلدين 30 60 30 95 مطروقات
"
"
 سحب على البارد 50 80 20 180
"
نحاس أصفر بحري

(ASTM B21)

 Cu 60.0 وZn 39.25 وSn 0.75 تلدين 22 56 40 90 مقاومة للتآكل الملحي
"
"
 سحب على البارد 40 65 35 150
"
معدن منتز [الإنجليزية] (ASTM B111) Cu 60.0 وZn 40.0 تلدين 20 54 45 80 أنابيب المكثفات الحرارية
برونز الألومنيوم [الإنجليزية] (ASTM B169 Alloy A وB124 وB150) Cu 92.0 وAl 8.0 تلدين 25 70 60 80 —
"
"
 صلب 65 105 7 210
"
نحاس-بيريليوم (ASTM B194 وB196 وB197) Cu 97.75 وBe 2.0 وCo or Ni 0.25 تلدين ومعالجة بالمحلول 32 70 45 B60 (روكويل) استخدامات كهربائية، صمامات، مضخات، أدوات حقول النفط، تروس هبوط الطائرات، اللحام الآلي، صنع القوالب[3]
"
"
 درفلة على البارد 104 110 5 B81 (روكويل)
"
نحاس أصفر سهل التشكيل Cu 62.0 وZn 35.5 وPb 2.5 سحب على البارد 44 70 18 B80 (روكويل) البراغي، الصواميل، عجلات مسننة، مفاتيح
نيكل فضي (ASTM B122) Cu 65.0 وZn 17.0 وNi 18.0 تلدين 25 58 40 70 صناعة الأدوات
"
"
 درفلة على البارد 70 85 4 170
"
نيكل فضي (ASTM B149) Cu 76.5 وNi 12.5 وPb 9.0 وSn 2.0 سبك 18 35 15 55 سهل التشكيل، يستخدم في الحلي وأغراض السباكة [4]
نحاس نيكلي (ASTM B111 وB171) Cu 88.35 وNi 10.0 وFe 1.25 وMn 0.4 تلدين 22 44 45 – المكثف الحراري، أنباب المياه الملحية
"
"
 سحب على البارد 57 60 15 –
"
نحاس نيكلي Cu 70.0 وNi 30.0 مطروق (مشكل) – – – – صناعة أجزاء المبادلات الحرارية، الصمامات
معدن الأونصة[5] (سبيكة النحاس C83600 وASTM B62) يعرف أيضًا بـ ("نحاس أحمر" أو "معدن التركيب") Cu 85.0 وZn 5.0 وPb 5.0 وSn 5.0 سبك 17 37 25 60 —
نحاس المدافع [الإنجليزية](في الولايات المتحدة يسمى "نحاس أحمر") Cu 80-90% وZn <5% وSn ~10% وعناصر أخرى <1% —
الخصائص الميكانيكية لسبائك النحاس حسب "جمعية تطوير النحاس" (CDA)[6]
العائلة CDA قوة الشد [ksi] حد المرونة (حد الخضوع) [ksi] الإستطالة (typ.) [%] الصلادة
[برينيل: 10 mm لـ500 kg]		 إمكانية الشغل بالمكنة

[YB = 100]

Min. Typ. Min. Typ.
نحاس أحمر (براص أحمر) 833 32 10 35 35 35
836 30 37 14 17 30 50–65 84
838 29 35 12 16 25 50–60 90
نحاس شبيه الأحمر (براص شبه احمر) 844 29 34 13 15 26 50–60 90
848 25 36 12 14 30 50–60 90
برونز منغنيز 862 90 95 45 48 20 170–195† 30
863 110 119 60 83 18 225† 8
865 65 71 25 28 30 130† 26
برونز قصدير 903 40 45 18 21 30 60–75 30
905 40 45 18 22 25 75 30
907 35 44 18 22 20 80 20
برونز قصدير مرصص 922 34 40 16 20 30 60–72 42
923 36 40 16 20 25 60–75 42
926 40 44 18 20 30 65–80 40
927 35 42 21 20 77 45
برونز قصدير عالي الترصيص 932 30 35 14 18 20 60–70 70
934 25 32 16 20 55–65 70
935 25 32 12 16 30 55–65 70
936 33 30 16 21 15 79-83 80
937 25 35 12 18 20 55–70 80
938 25 30 14 16 18 50–60 80
943 21 27 13 10 42–55 80
برونز الألومنيوم 952 65 80 25 27 35 110–140† 50
953 65 75 25 27 25 140† 55
954 75 85 30 35 18 140–170† 60
955 90 100 40 44 12 180–200† 50
958 85 95 35 38 25 150-170† 50
برونز السيليكون 878 80 83 30 37 29 115 40
† مقياس برينل عند حمل 3000 kg.
مقارنة معايير سبائك النحاس[6]
العائلة CDA ASTM SAE [الإنجليزية] SAE بديل فيدرالي عسكري
نحاس أحمر (براص أحمر) 833
836 B145-836 836 40 QQ-C-390 (B5) C-2229 Gr2
838 B145-838 838 QQ-C-390 (B4)
نحاس شبيه الأحمر (براص شبه احمر) 844 B145-844 QQ-C-390 (B2)
848 B145-848 QQ-C-390 (B1)
برونز منغنيز 862 B147-862 862 430A QQ-C-390 (C4) C-2229 Gr9
863 B147-863 863 430B QQ-C-390 (C7) C-2229 Gr8
865 B147-865 865 43 QQ-C-390 (C3) C-2229 Gr7
برونز قصدير 903 B143-903 903 620 QQ-C-390 (D5) C-2229 Gr1
905 B143-905 905 62 QQ-C-390 (D6)
907 907 65
برونز القصدير المرصص 922 B143-922 922 622 QQ-C-390 (D4) B-16541
923 B143-923 923 621 QQ-C-390 (D3) C-15345 Gr10
926 926
927 927 63
برونز القصدير عالي الترصيص 932 B144-932 932 660 QQ-C-390 (E7) C-15345 Gr12
934 QQ-C-390 (E8) C-22229 Gr3
935 B144-935 935 66 QQ-C-390 (E9)
937 B144-937 937 64 QQ-C-390 (E10)
938 B144-938 938 67 QQ-C-390 (E6)
943 B144-943 943 QQ-C-390 (E1)
برونز الألومنيوم 952 B148-952 952 68A QQ-C-390 (G6) C-22229 Gr5
953 B148-953 953 68B QQ-C-390 (G7)
954 B148-954 954 QQ-C-390 (G5) C-15345 Gr13
955 B148-955 955 QQ-C-390 (G3) C-22229 Gr8
958 QQ-C-390 (G8)
برونز السيليكون 878 B30 878
التركيب الكيميائي لسبائك النحاس[6][7]
العائلة CDA AMS UNS Cu [%] Sn [%] Pb [%] Zn [%] Ni [%] Fe [%] Al [%] أخرى [%]
نحاس أحمر (براص أحمر) 833 C83300 93 1.5 1.5 4
C83400[8] 90 10
836 4855B C83600 85 5 5 5
838 C83800 83 4 6 7
نحاس شبيه الأحمر (براص شبه احمر) 844 C84400 81 3 7 9
845 C84500 78 3 7 12
848 C84800 76 3 6 15
برونز المنغنيز C86100[9] 67 0.5 21 3 5 Mn 4
862† C86200 64 26 3 4 Mn 3
863† 4862B C86300 63 25 3 6 Mn 3
865 4860A C86500 58 0.5 39.5 1 1 Mn 0.25
برونز القصدير 903 C90300 88 8 4
905 4845D C90500 88 10 0.3 حد أقصى 2
907 C90700 89 11 0.5 حد أقصى 0.5 حد أقصى
برونز القصدير المرصص 922 C92200 88 6 1.5 4.5
923 C92300 87 8 1 حد أقصى 4
926 4846A C92600 87 10 1 2
927 C92700 88 10 2 0.7 حد أقصى
برونز القصدير عالي الترصيص 932 C93200 83 7 7 3
934 C93400 84 8 8 0.7 حد أقصى
935 C93500 85 5 9 1 0.5 حد أقصى
937 4842A C93700 80 10 10 0.7 حد أقصى
938 C93800 78 7 15 0.75 حد أقصى
943 4840A C94300 70 5 25 0.7 حد أقصى
برونز الألومنيوم 952 C95200 88 3 9
953 C95200 89 1 10
954 4870B
4872B		 C95400 85 4 11
C95410[10] 85 4 11 Ni 2
955 C95500 81 4 4 11
C95600[11] 91 7 Si 2
C95700[12] 75 2 3 8 Mn 12
958 C95800 81 5 4 9 Mn 1
برونز السيليكون C87200[13] 89 Si 4
C87400[14] 83 14 Si 3
C87500[15] 82 14 Si 4
C87600[16] 90 5.5 Si 4.5
878 C87800[17] 80 14 Si 4
C87900[18] 65 34 Si 1
† التركيب الكيميائي يمكن أن يكون مغاير حسب خصائص المرونة الميكانيكية (الخضوع) المطلوبة.

النحاس الأصفر
المقالة الرئيسة: نحاس أصفر

تتكون سبيكة النحاس الأصفر (البراص) من النحاس والزنك، يمكن أن يتراوح تركيز الزنك في السبيكة من تراكيز مئوية قليلة حتى 40%، تظهر عادة بلون أصفر.

تكون السبيكة حساسة للانحلال الإنتقائي، تحت ظروف معينة يمكن أن ينحل الزنك وينفصل عن السبيكة بعملية تسمى (ازالة الزنك) ويتبقى من السبيكة تركيب إسفنجي متكون من النحاس، منها:

  • الذهب النوردي

البرونز
المقالة الرئيسة: برونز

تتكون سبيكة البرونز من خلط النحاس مع عناصر أخرى، غالبًا يستخدم القصدير، لكن يمكن استخدام الألومنيوم أو السيليكون.

سبائك المعادن النفيسة

في بعض الأحيان تظهر سبائك تتكون من خليط النحاس مع معادن نفيسة كالذهب والفضة، منها طبيعية التكوين ومنها صناعية.

الاسم Cu [%] Au [%] Ag [%] أخرى [%]
أوريكوبريد † †
أشتاداتو [الإنجليزية] † † † Fe† وHg† وSn† وZn†
بيلون [الإنجليزية] † † Hg†
فضة صينية [الإنجليزية] 58 2 17.5 Zn و11.5 Ni
برونز كورنثي [الإنجليزية] † † †
فضة نحاسية [الإنجليزية] 28 72
ديمالوي [الإنجليزية] 20 80 C (ألماس من النوع I)
إلكتروم والذهب الأخضر 6-23 75-80 0-15 0-4 Cd
ذهب رمادي † † Mn†
غوانين [الإنجليزية] 25 56 18
هيباتيزون [الإنجليزية] † أثر أثر
نِلّ † † Pb sulfides†
بانشالوه [الإنجليزية] † † † Fe† وSn† وPb† وZn†
الذهب الأحمر والوردي 20-50 50-75 0-5
سبان جولد 18-19 76 5-6 Al
شاكودو [الإنجليزية] 90-96 4-10
شيبويتشي [الإنجليزية] 40-77 0-1 23-60
فضة التبت [الإنجليزية] † † Ni† وSn†
تومباغا [الإنجليزية] 3-97 3-97
ذهب أبيض † † Ni† وZn†
† كمية غير محددة

طالع أيضًا

مراجع
  1. "Collections Online | British Museum"، www.britishmuseum.org، مؤرشف من الأصل في 27 ديسمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 18 فبراير 2022.
  2. Lyons, William C. and Plisga, Gary J. (eds.) Standard Handbook of Petroleum & Natural Gas Engineering, Elsevier, 2006
  3. National Bronze & Metals | Beryllium Copper نسخة محفوظة 2022-01-20 على موقع واي باك مشين.
  4. Lewis Brass & Company | Copper Alloy Data نسخة محفوظة 2021-05-12 على موقع واي باك مشين.
  5. Cast copper alloy C83600 (Ounce Metal) substech.com نسخة محفوظة 2020-08-03 على موقع واي باك مشين.
  6. Industrial Investment Castings - Franklin Bronze، اطلع عليه بتاريخ 07 سبتمبر 2009.
  7. Brass and Bronze Alloys، مؤرشف من الأصل في 25 أغسطس 2009، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  8. UNS C83400، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  9. UNS C86100، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  10. UNS C95410، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  11. UNS C95600، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  12. UNS C95700، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  13. UNS C87200، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  14. UNS C87400، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  15. UNS C87500، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  16. UNS C87600، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  17. UNS C87800، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.
  18. UNS C87900، اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2009.

ببلوغرافيا
  • Oberg؛ Jones؛ Horton (1992)، Machinery's Handbook (ط. 24)، New York: Industrial Press Inc، ص. 501، ISBN 0-8311-2492-X.

روابط خارجية
  • بوابة علم المواد
  • بوابة الكيمياء
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.