تعرف على خصائص واستخدامات معدن النحاس الأصفر

تقدم شركة جيندالاي (شاندونغ) ستيل جروب المحدودة مجموعة متنوعة من المنتجات النحاسية بأحجام وكميات تلبي احتياجات أي مشروع.
1. الخصائص
● نوع السبيكة: ثنائية
● المحتوى: نحاس وزنك
● الكثافة: 8.3-8.7 جم/سم³
● نقطة الانصهار: 1652-1724 درجة فهرنهايت (900-940 درجة مئوية)
● صلابة موس: 3-4

2. الخصائص
تعتمد الخصائص الدقيقة لأنواع النحاس الأصفر المختلفة على تركيب سبيكة النحاس، وخاصة نسبة النحاس إلى الزنك. ومع ذلك، تُقدّر جميع أنواع النحاس الأصفر عمومًا لسهولة تشكيلها، أي سهولة تشكيل المعدن إلى الأشكال والهيئات المطلوبة مع الحفاظ على قوته العالية.

على الرغم من وجود اختلافات بين أنواع النحاس الأصفر ذات المحتوى العالي والمنخفض من الزنك، إلا أن جميع أنواع النحاس الأصفر تُعتبر قابلة للطرق والسحب (وخاصةً النحاس الأصفر ذو المحتوى المنخفض من الزنك). وبفضل انخفاض درجة انصهاره، يُمكن صب النحاس الأصفر بسهولة نسبية. ومع ذلك، يُفضل عادةً استخدام النحاس الأصفر ذي المحتوى العالي من الزنك في تطبيقات الصب.

يمكن تشكيل النحاس الأصفر ذي المحتوى المنخفض من الزنك بسهولة على البارد، ولحامه، وصهره. كما يسمح محتواه العالي من النحاس بتكوين طبقة أكسيد واقية (زنجار) على سطحه تحميه من المزيد من التآكل، وهي خاصية قيّمة في التطبيقات التي تعرض المعدن للرطوبة والعوامل الجوية.

يتميز هذا المعدن بموصلية حرارية وكهربائية جيدة (تتراوح موصليته الكهربائية بين 23% و44% من موصلية النحاس النقي)، كما أنه مقاوم للتآكل والشرر. ومثل النحاس، ساهمت خصائصه المضادة للبكتيريا في استخدامه في تجهيزات الحمامات والمرافق الصحية.

يُعتبر النحاس الأصفر سبيكة منخفضة الاحتكاك وغير مغناطيسية، وقد ساهمت خصائصه الصوتية في استخدامه في العديد من آلات النفخ النحاسية. ويُقدّر الفنانون والمهندسون المعماريون خصائصه الجمالية، إذ يُمكن إنتاجه بألوان متنوعة، من الأحمر الداكن إلى الأصفر الذهبي.

3. التطبيقات
بفضل خصائصه القيّمة وسهولة إنتاجه النسبية، يُعدّ النحاس الأصفر من أكثر السبائك استخدامًا. إنّ حصر جميع استخدامات النحاس الأصفر مهمة شاقة، ولكن لفهم الصناعات وأنواع المنتجات التي يدخل فيها، يمكننا تصنيف وتلخيص بعض الاستخدامات النهائية بناءً على درجة النحاس المستخدم:
● نحاس قابل للقطع بسهولة (مثل C38500 أو نحاس 60/40):
● الصواميل، والمسامير، والأجزاء الملولبة
● المحطات
● الطائرات النفاثة
● صنابير
● حاقنات الوقود

4. التاريخ
بدأ إنتاج سبائك النحاس والزنك في الصين منذ القرن الخامس قبل الميلاد، وانتشر استخدامها على نطاق واسع في آسيا الوسطى بحلول القرنين الثاني والثالث قبل الميلاد. إلا أن هذه القطع المعدنية الزخرفية يُفضل وصفها بأنها "سبائك طبيعية"، إذ لا يوجد دليل على أن منتجيها قاموا بخلط النحاس والزنك عمدًا. بل يُرجح أن هذه السبائك صُهرت من خامات النحاس الغنية بالزنك، مما أنتج معادن خام شبيهة بالنحاس الأصفر.

تشير الوثائق اليونانية والرومانية إلى أن الإنتاج المتعمد لسبائك مشابهة للنحاس الأصفر الحديث، باستخدام النحاس وخام غني بأكسيد الزنك يُعرف باسم الكالامين، حدث حوالي القرن الأول قبل الميلاد. تم إنتاج النحاس الأصفر الكالامين باستخدام عملية الترسيب، حيث تم صهر النحاس في بوتقة مع خام سميثسونيت المطحون (أو الكالامين).

عند درجات الحرارة العالية، يتحول الزنك الموجود في هذا الخام إلى بخار ويتغلغل في النحاس، مما ينتج عنه نحاس أصفر نقي نسبيًا بنسبة زنك تتراوح بين 17 و30%. استُخدمت هذه الطريقة في إنتاج النحاس الأصفر لما يقرب من ألفي عام حتى أوائل القرن التاسع عشر. وبعد فترة وجيزة من اكتشاف الرومان لكيفية إنتاج النحاس الأصفر، استُخدمت هذه السبيكة في سك العملات في مناطق من تركيا الحالية، وسرعان ما انتشر استخدامها في جميع أنحاء الإمبراطورية الرومانية.

5. الأنواع
يُعدّ مصطلح "النحاس الأصفر" مصطلحًا عامًا يشير إلى مجموعة واسعة من سبائك النحاس والزنك. في الواقع، يوجد أكثر من 60 نوعًا مختلفًا من النحاس الأصفر مُحددة وفقًا لمعايير EN (المعيار الأوروبي). ويمكن أن تتنوع تركيبات هذه السبائك بشكل كبير تبعًا للخصائص المطلوبة لتطبيق معين.

6. الإنتاج
يُصنع النحاس الأصفر في أغلب الأحيان من خردة النحاس وسبائك الزنك. ويتم اختيار خردة النحاس بناءً على شوائبها، حيث تُضاف عناصر معينة للحصول على درجة النحاس الأصفر المطلوبة بدقة.
نظرًا لأن الزنك يبدأ بالغليان والتبخر عند درجة حرارة 907 درجة مئوية (1665 درجة فهرنهايت)، وهي أقل من درجة انصهار النحاس البالغة 1083 درجة مئوية (1981 درجة فهرنهايت)، يجب صهر النحاس أولًا. بعد صهره، يُضاف الزنك بنسبة مناسبة لنوع النحاس الأصفر المُنتَج، مع مراعاة فقدان جزء منه نتيجة التبخر.

في هذه المرحلة، تُضاف معادن أخرى، مثل الرصاص والألومنيوم والسيليكون والزرنيخ، إلى الخليط لتكوين السبيكة المطلوبة. وبمجرد أن تصبح السبيكة المنصهرة جاهزة، تُصب في قوالب حيث تتصلب لتُشكّل ألواحًا أو سبائك كبيرة. ويمكن معالجة هذه السبائك - التي غالبًا ما تكون من النحاس الأصفر ألفا-بيتا - مباشرةً إلى أسلاك وأنابيب ومواسير عن طريق البثق الساخن، والذي يتضمن دفع المعدن الساخن عبر قالب، أو التشكيل الساخن.

إذا لم يتم تشكيلها بالبثق أو التشكيل بالدق، تُعاد تسخين القوالب وتُمرر عبر بكرات فولاذية (وهي عملية تُعرف بالدرفلة الساخنة). والنتيجة هي ألواح بسماكة أقل من نصف بوصة (أقل من 13 مم). بعد التبريد، يُمرر النحاس الأصفر عبر آلة طحن، أو آلة كشط، تقطع طبقة رقيقة من المعدن لإزالة عيوب الصب السطحية والأكسيد.

تحت جو غازي لمنع الأكسدة، تُسخّن السبيكة وتُدرفل مرة أخرى، وهي عملية تُعرف بالتلدين، قبل أن تُدرفل مرة أخرى في درجات حرارة أقل (الدرفلة على البارد) لتشكيل صفائح بسمك حوالي 2.5 مم. تُشوّه عملية الدرفلة على البارد البنية الحبيبية الداخلية للنحاس الأصفر، مما ينتج عنه معدن أقوى وأصلب بكثير. يمكن تكرار هذه الخطوة حتى الوصول إلى السماكة أو الصلابة المطلوبة.

وأخيرًا، تُنشر الصفائح وتُقصّ للحصول على العرض والطول المطلوبين. تُعالج جميع الصفائح، سواءً كانت مصبوبة أو مطروقة أو مبثوقة من النحاس الأصفر، بحمام كيميائي، عادةً ما يكون مصنوعًا من حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك، لإزالة طبقة أكسيد النحاس الأسود والصدأ.

تُوفر شركة جيندالاي صفائح ولفائف نحاسية بسماكات تتراوح من 0.05 إلى 50 مم، وبدرجات صلابة مختلفة: مُلدّن، وربع صلب، ونصف صلب، وصلب كامل. كما تتوفر درجات صلابة وسبائك أخرى. أرسل استفسارك وسنسعد بتقديم استشارة احترافية لك.

الخط الساخن:+86 18864971774وي تشات: +86 18864971774واتساب:https://wa.me/8618864971774  

بريد إلكتروني:jindalaisteel@gmail.com     sales@jindalaisteelgroup.com   موقع إلكتروني:www.jindalaisteel.com