وبلاگ

مس، برنج و برنز | مقایسه و تعاریف

برنز
مس، برنج و برنز سه فلز پرکاربرد در صنعت هستند که از نظر برخی ویژگی ها بسیار به هم شباهت دارند. مثلا ظاهر آن ها شبیه به یکدیگر می باشد و ممکن است در نگاه اول نتوان آن ها را از یکدیگر تشخیص داد. اما با وجود تمام شباهت ها از جهات مختلفی نیز با یکدیگر تفاوت دارند.
همین تفاوت ها باعث شده تا در محل های متفاوتی به کار گرفته شوند. مس یک عنصر فلزی ست که در طبیعت به صورت خالص نیز یافت می شود در حالی که برنز از ترکیب دو فلز مس و قلع به همراه نیکل، آلومینیوم، روی و فسفر تشکیل شده است.
برنج نیز ترکیبی از مس و روی به عنوان فلزات اصلی به علاوه ی آهن، آلومینیوم و سیلیسیم است. از نظر مقاومت به خوردگی برنز و مس بسیار عملکرد بهتری نسبت به برنج دارند. دوام برنج و برنز از مس بیشتر است اما مس از قابلیت ماشینکاری بسیار بالاتری برخوردار است. اینها تنها بخشی از مقایسه ی ویژگی های این سه فلز بودند. برای آشنایی بیشتر با شباهت ها و تفاوت های مس، برنز و برنج تا انتهای این مقاله را مطالعه فرمایید.

برنج، برنز و مس چه تفاوت هایی با هم دارند؟

برنج

برنج، برنز و مس فلزاتی هستند که شناخت تفاوت آن ها بسیار مهم است چرا که ممکن است به راحتی با هم اشتباه گرفته شوند. علاوه براین تغییر ویژگی ها بین این فلزات بسیار حساس و کم است و ممکن است در زمان انتخاب فلز مناسب طراحان را دچار سردرگمی کند. از طرف دیگر شباهت هایی که در ترکیبات این فلزات وجود دارد دسته بندی آن ها را دشوار کرده است.

هر چند برنج، مس و برنز از نظر رنگ ظاهری با هم تفاوت دارند اما ممکن است شما در نگاه اول نتوانید آن ها را از یکدیگر تفکیک کنید. هر چند این فلزات شباهت های زیادی با هم دارند اما تفاوت های آن ها هم کم نیست و همین مساله باعث می شود تا نتوانید آن ها را به جای هم برای یک کاربرد به خصوص استفاده کنید. بنابراین شما نمی توانید برای جایی که از مس استفاده می شود از برنج استفاده کنید.

آلیاژهای برنج، برنز و مس

همانطور که گفته شد این فلزات ویژگی هایی دارند که آن ها را از یکدیگر متمایز می کند. ما این تفاوت ها را بررسی خواهیم کرد تا به شناخت بهتری از این سه فلز پرکاربرد دست یابید.

آلیاژهای برنج

ترکیبات شیمیایی که برای ساخت برنج به کار می رود باعث شده است تا چندین آلیاژ متفاوت از آن وجود داشته باشد. برخی از پرکاربردترین انواع برنج عبارتند از:

آلیاژ 260

یه این آلیاژ برنج کارتریج نیز گفته می شود. این آلیاژ از ویژگی سرد کاری خوبی برخوردار است و از آن در ساخت خودور، مهمات و سخت افزار و بست ها استفاده می شود.

آلیاژ 272

آلیاژ 272 هک به عنوان برنج زرد شناخته می شود دارای 33 درصد روی است. این برنج برای کارهای صنعتی به کار برده می شود.

آلیاژ 330

آلیاژ 330 در مواردی که قابلیت ماشیکاری بالایی نیاز باشد به کار می رود. مقدار کمی سرب در ساختار آلیاژ 330 وجود دارد که سردکاری آن را راحت می سازد. از این آلیاژ عموما برای لوله کشی استفاده می شود.

آلیاژ 360

رایج ترین نوع برنج است. شکل پذیری و ماشین کاری بسیار خوبی دارد. برای لحیم کاری و جوش برنجی نیز مناسب است. از آلیاژ 360 برای ساخت اتصالات، بست ها، شیرها و قطعات سخت افزاری استفاده می شود.

آلیاژ 464

آلیاژ 464 به برنج دریای معروف است و به دلیل مقاومت بسیار بالایی که در برابر خوردگی دارد به این نام مشهور شده است. این آلیاژ می تواند طیف وسیعی از تغییرات دمایی را به خوبی تحمل کند و این قابلیت را دارد تا  فرایندهای شکل دهی گرم و سرد، عملیات خم کاری، لحیم کاری و جوشکاری به خوبی روی آن اجرا شود.

آلیاژهای برنز

چندین آلیاژ برنز بر اساس ترکیب آن ها موجود است. رایج ترین گریدهای برنز عبارتند از:

آلیاژ 932

تولیدکنندگان از این برنز با سرب بالا برای ساخت واشر، بوش و سایز اجزایی که تحت فشار قرار ندارند استفاده می کنند.

آلیاژ 954

این آلیاژ برنز حاوی آلومینیوم است که برای ساخت تجیهزات صنعتی به کار می رود و برای استفاده در بسیاری از محیط ها مناسب است.

آلیاژهای مس

مس

مس نیز یکی دیگر از فلزاتی ست که برای نمونه سازی سریع گزینه مناسبی به شمار می آید. برخی از متداول ترین آلیاژهای مس عبارتند از:

آلیاژ 101

این آلیاژ مس فاید اکسیژن است. از شکل پذیری و هدایت الکتریکی بسیار خوبی نیز برخودار است.

آلیاژ 110

به عنوان مس الکترولیتی (ETP) شناخته می شودو بالاترین میزان رسانایی حرارتی و الکتریکی را دارد. همچنین از شکل پذیری و چکش خواری بالایی نیز برخوردار است.

آلیاژ 122

از نظر مکانیکی بسیار شبه به آلیاژ 110 است اما از جوش پذیری و شکل پذیری بالایی دارد.

آلیاژ 145

این آلیاژ حدود 0.7 درصد تلوریم دارد. مانند بسیاری از آلیاژهای دیگر از هدایت گرمایی و الکتریکی خوبی برخوردار است. ضمن اینکه قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری آن نیز بسیار بالاست.

تفاوت ویژگی های برنج، مس و برنز

شناخت تفاوت های بین این فلزات می تواند ما در انتخاب مناسب کمک کند. برخی از مشخصات مس، برنج و برنز در ادامه مقایسه می شود.

ترکیب عناصر

مس یک فلز غیر آهنی ست که به صورت خالص نیز یافت می شود. برخلاف آن برنج آلیاژ مس و روی است. همچنین مقداری سرب نیز در آن وجود دارد و ممکن است عناصری مانند منگنز، آهن، آلومینیوم، سیلیسیم و … نیز در آن وجود داشته باشد.

برنز نیز یک آلیاژ مس است و در اغلب موارد مقدار قابل توجهی قلع به عنوان فلز پایه دارد. علاوه بر آن نیکل، آلومینیوم، فسفر، روی و … نیز در آن به کار برده می شود.

مقاومت به خوردگی

از جمله ویژگی هایی که می توان در آن مس، برنز و برنج را با یکدیگر مقایسه کرد مقاومت آن ها در برابر خوردگی ست. برنز اغلب در اثر تماس با هوا اکسید می شود و یک لایه محافظ روی آن تشکیل می شود. در نتیجه می توان گفت که برنز در برابر خوردگی مقاوم است.

برنز می تواند محیط های حاوی آب شور را نیز تحمل کند. به همین دلیل برای استفاده در محیطهای دریایی یا فیتینگ های قایق بسیار مناسب استو هر چند مس موجود در این آلیاژ در اثر تماس مداوم با ترکیبات کلر دچار تخریب می شود. مس نیز در هوا اکسید می شود و یک لایه ی محافظ روی آن تشکیل می شود که از خوردگی آن جلوگیری می کند.

اما برنج از مقاومت کمتری در برابر خوردگی در مقایسه با برنز و مس برخوردار است. هر چند برخی از گریدهای برنج مقادیر بیشتری منگنز دارند که نسبت به خوردگی مقاوم است باعث دوام این آلیاژ می شود.

در انتها می توان گفت که از بین این سه فلز برنز مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد و در رتبه های بعدی مس و برنج قرار گرفته اند.

دوام

برنز ماده ای قوی و محکم است و به راحتی خم نمی شود. مقاومت بالای آن به خودرگی نیز باعث شده است تا دوام بالایی داشته باشد. مس نیز مقاوم است هر چند نسبت به برنز انعطاف بیشتری دارد. می توان به راحتی مس را خم کرد یا کشید اما به سختی ترک یا خرش بر می دارد. به همین دلیل می توان مس را نیز ماده ای با دوام در نظر گرفت. برنج اما در برابر ترک خوردن و شکستن ضعیف است. همچنین مقاومت آن به خوردگی نیز کمتر از دو فلز دیگر است.

وزن

وزن از دیگر شاخص هایی ست که نقش مهمی در انتخاب بین برنز، مس و برنج ایفا می کند. برنز و برنج از نظر وزن و چگالی خیلی به هم نزدیک هستند. هر چند اگر فاکتور وزن بسیار مهم باشد بهتر است از  برنج استفاده شود. چگالی برنجی در حدود 8720 کیلوگرم در مترمکعب است. از طرف دیگر چگالی برنز در حدود 7400 تا 8900 کیلوگرم در مترمکعب می باشد. مس نیز از بین این سه فلز سنگین ترین است و چگالی در حدود 8930 کیلوگرم بر مترمکعب دارد.

قابلیت ماشین کاری

قابلیت ماشینکاری مس از برنج و برنز بهتر است. فلزی انعطاف پذیرتر است، می توان آن را خم کرد و سایر عملیات ماشینکاری را به راحتی روی آن انجام داد. مس و اغلب آلیاژهای آن شکل پذیری بالایی از خود نشان می دهند. برنز فلزی سخت تر است و به راحتی خم نمی شود. برنج نیز انعطاف کمی دارد و قابلیت ماشین کاری از  دو فلز دیگر کمتر است.

جوش پذیری

هر سه فلز مس، برنز و برنج جوش پذیر هستند. این فلزات را می توان با جوشکاری سیلیسیم برنز ، جوشکاری MIG و یا سایر روش ها تحت عملیات جوشکاری قرار داد. مس فاقد اکسیژن معمولا راحتر جوش داده می شود. مس اکسیژن زدایی شده نیز همینطور است. MIG و TIG محبوب ترین تکنیک هایی هستند که برای جوشکاری مس به کار برده می شود.

برنج را می توان با MIG، TIG و لحیم نقره جوش داد. هر چند آلیاژهایی که سرب دارند را سختر می توان جوشکاری کرد. همچنی آلیاژهایی که سطح روی کمتری دارند برای جوشکاری راحتر هستند. دربین انواع گریدهای برنز، برنز بدون سرب نسبتا جوش پذیرتر است. از آنجایی که برنز زیر فشار ترک بر می دارد استفاده از روش SMAW روش بهتری ست.

مشخصات فیزیکی مس، برنج و برنز

مشخصهبرنجمسبرنز
عناصر ترکیبیترکیب مس و روی به عنوان فلزات اصلی

به علاوه آهن، آلومینیوم، سیلیسیم و …

مسترکیب مس و قلع به عنوان فلزات اصلی به علاوه ی نیکل، آلومینیوم، روی، فسفر و …
مقاومت به خوردگی-مقاومت خوبمقاومت عالی-مقاومت عالی
وزن8720 کیلوگرم بر مترمکعب8930 کیلوگرم بر مترمکعب7400-8900 کیلوگرم بر مترمکعب
دوامبسیار با دوامبا دوامبسیار با دوام
ماشین کاریدرجه کم ماشین کاریماشینکاری بالامتوسط
جوش پذیریجوش پذیری خوبدرجه بالای جوش پذیریدرجه بالای جوش پذیری

 

تفاوت هدایت پذیری مس، برنج و برنز

هدایت گرمایی و الکتریکی نیز یکی دیگر از فاکتورهایی ست که می توان برای این سه فلز مقایسه کرد.

هدایت الکتریکی

مس 100 درصد هادی الکتریسته است و یکی از موادی ست که در صنعت برای رتبه بندی میزان هدایت سایر مواد به کار برده می شود. دو فلز دیگر در مقایسه با مس هدایت پذیری نسبی دارند.

برنج 28 درصد مس هدایت الکتریکی دارد و برنز نیز 15 درصد. درصد پایین تر برنز به دلیل عناصری ست که در ترکیب آن به کار رفته است.

هدایت گرمایی

برنز بالاترین هدایت گرمایی را را در بین سه فلز دارد. ئس از آن مس و در انتها نیز برنج قرار دارد.

تفاوت در استحکام مس، برنج و برنز

استحکام کشش

برنز برای مواردی که نیاز به یک فلز مستحکم باشد انتخاب مناسبی ست. استحکام کششی برنز بین 350 تا 635 مگاپاسکال است. در مرحله بعدی برنج قرار دارد با استحکام کشش بین 338 تا 469 مگاپاسکال. استحکام کشش مس نیز در حدود 210 مگاپاسکال است.

استحکام تسلیم

برنز در مقایسه با مس و برنج استحکام تسلیم بالاتری دارد. استحکام تسلیم برنز بین 125 تا 800 مگاپاسکال، برنج بین 95 تا 124 مگاپاسکال و مس 33.3 مگاپاسکال است.

قابلیت فرم پذیری مس، برنج و برنز

فرم پذیری

مس می تواند بدون اینکه خراب شود تحت تغییر شکل پلاستیک قرار بگیرد. به همین دلیل است که می توان به وسیله ی آن رشته های بسیار نازک با ابعاد میکرونی تولید کرد. برخی آلیاژهای برنز نیز بسیار فرم پذیر هستند. به عنوان مثال PB1 (برنز فسفری) می تواند تحت شکل پذیری سرد قرار بگیرد. از طرف دیگر برنج سخت است و انعطاف بسیار کمی دارد.

دمای ذوب

هر چه دمای ذوب یک فلز کمتر باشد فرم پذیری آن بیشتر است. دمای ذوب مس 1085 درجه سانتیگراد است. دمای ذوب برنز 913 درجه و برنج 927 درجه سانتیگراد است.

ظاهر مس، برنج و برنز

از نظر ظاهری هر سه فلز مس، برنج و برنز بسیار شبیه به هم هستند و از این نظر تشخیص آن ها کمی دشوار است.

رنگ

تشخیص برنز و برنج از روی رنگشان راحتر است. برنج رنگ طلایی مایل به زرد دارد. برنز تا حدودی رنگ قهوه ی مایل به قرمز دارد. برنز از نظر رنگ بسیار شبیه به مس است. اما برنز کمی سایه طلایی مات نیز در خود دارد.

سختی

سختی مس بر اساس شاخص برینل برابر 35 است. برنج بین 55 تا 73 و برنز نیز سختی بین 40 تا 420 دارد. برنز در بین سه فلز مورد بحث سختر است علاوه بر اینکه تردتر است و بیشتر مستعد شکست می باشد.

قیمت

برنج مس برنز

مس، برنج و برنز در گریدهای مختلفی تولید می شوند. همین باعث می شود تا قیمت آن ها نیز بسیار متنوع باشد. قیمت هر کدام بر حسب عناصری که در ساخت آن ها به کار رفته است متفاوت است. مس عموما از برنج و برنز گرانتر است. برنز چون مس کمتری دارد ارزانتر از مس است. برنج نیز به خاطر وجود روی کمترین قیمت را بین این سه فلز دارد. چرا که روی از مس ارزانتر است.

کاربرد مس، برنج و برنز

با وجود شباهت هایی که سه فلز مس، برنج و برنز دارند استفاده از آن ها در برخی کاربردها مناسب تر است.

کاربرد برنج

برنج برای کارهای زیبایی و دکوراتیو می تواند به کار رود. همچنین قابلیت ماشین کاری و جوش پذیری آن نیز باعث شده است تا در برخی صنایع مورد استفاده قرار بگیرد.

برخی از کاربردهای برنج عبارت است:

  • مواد لوله کشی
  • فیتینگ ها
  • ترمینال های الکتریکی
  • وسایل موسیقی
  • اجزای ساعت

کاربرد برنز

از برنز نیز در صنایع مختلف استفاده می شود. وجود گریدهای مختلف برنز باعث شده است تا کاربردهای بسیار متنوعی نیز داشته باشد. برخی از این کاربردها عبارتند از:

  • بوشینگ ها و بورینگ های وسایل نقلیه
  • تجهیزات دریایی مانند فیتینگ قایق ها و ..
  • اتصالات الکتریکی و موتورهای برقی
  • فنر
  • تجهیزات صنعت پتروشیمی

کاربرد مس

مس فلزی از نظر قابلیت هدایت الکتریکی، ماشین کاری و شکل پذیری بسیار منحصر به فرد است. همین ویژگی ها موجب شده است تا در صنایع زیر به طور گسترده استفاده شود:

  • موتورهای الکتریکی
  • تجهیزات ارتباطی
  • سینک ها و مبدل های حرارتی
  • تیوب های خلا
  • در معماری
  • زیردریایی ها
مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سبد خرید
سلام، ما از کوکی ها برای بهبود تجربه کاربری شما و ذخیره اطلاعات کاربری شما در وبسایت استفاده میکنیم، با استفاده ما از کوکی ها موافقت میکنید؟