ما هو البرونز القصدير؟

برونز القصدير هو البرونز مع القصدير كعنصر رئيسي في صناعة السبائك ، ويتراوح محتوى القصدير بشكل عام بين 3 و 14٪ ، ويستخدم بشكل أساسي لصنع العناصر المرنة والأجزاء المقاومة للتآكل.

لا يتجاوز محتوى القصدير من برونز القصدير المطاوع 8٪ ، وأحيانًا يضاف الفوسفور والرصاص والزنك وعناصر أخرى. يعد الفوسفور مزيلًا جيدًا للأكسدة ويمكنه أيضًا تحسين السيولة ومقاومة التآكل.

يمكن أن تؤدي إضافة الرصاص إلى برونز القصدير إلى تحسين التشغيل الآلي ومقاومة التآكل ، ويمكن أن تؤدي إضافة الزنك إلى تحسين أداء الصب. تتميز هذه السبيكة بخصائص ميكانيكية عالية ، وخصائص مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل ، ومعالجة قطع سهلة ، وخصائص لحام ولحام جيدة ، ومعامل انكماش صغير ، وغير مغناطيسية. يتميز برونز القصدير بقوة عالية ومقاومة للتآكل وخصائص صب ممتازة ، وقد استخدم على نطاق واسع في مختلف القطاعات الصناعية لفترة طويلة.

التاريخ البرونزي

في وقت مبكر من 3000 قبل الميلاد ، بدأ الناس في تصنيع النحاس واستخدامه. ومع ذلك ، فإن الأشياء المصنوعة من صهر النحاس طرية للغاية وتنحني بسهولة وتصبح باهتة بسرعة. ثم تم اكتشاف أن القصدير كان يخلط مع النحاس لصنع سبيكة من النحاس والقصدير والبرونز.

الأجهزة البرونزية أسهل بكثير في صهرها وصنعها من النحاس النقي ، وأكثر صلابة من النحاس النقي (إذا تم ضبط قيمة صلابة القصدير على 5 ، فإن صلابة النحاس 30 ، وصلابة البرونز 100 إلى 150) ، تاريخيًا يسمى هذا العصر هو العصر البرونزي.

لخص عمل فترة الممالك المتحاربة في الصين ، "Zhou Li · Dongguan · Guren" تجربة صهر البرونز ، مع توضيح النسب المختلفة للنحاس والقصدير المستخدم في المسبوكات البرونزية المختلفة. يوضح هذا أنه منذ أكثر من 3000 عام ، أدرك العاملون الصينيون أن البرونز ذي الأغراض المختلفة يتطلب خصائص مختلفة ، وأن نسب المكونات المعدنية المستخدمة في صب البرونز يجب أن تكون مختلفة أيضًا.

البرونز صلب ، وسهل الذوبان ، ويمكن صبه جيدًا ، ومستقر في الهواء ، لذلك حتى في العصر الحديدي بعد العصر البرونزي ، لم يفقد قيمته في الاستخدام. على سبيل المثال ، حوالي عام 280 قبل الميلاد ، كان ارتفاع إله الشمس البرونزي في ميناء رودس بجزيرة رودس في بحر إيجه الأوروبي 46 مترًا وكانت أصابعه أطول من ارتفاع شخص بالغ.

تصنيف البرونز القصدير

البرونز القصدير الصناعي البرونز القصدير هو سبيكة نحاسية مهمة تستخدم في الصناعة. من أجل تحسين خصائص الصب والميكانيكية ومقاومة التآكل ، وحفظ القصدير ، تتم إضافة عناصر السبائك مثل الفوسفور والزنك والرصاص وما إلى ذلك إلى برونز القصدير. لذلك ، يمكن تقسيم برونز القصدير إلى ثلاثة أنواع: برونز القصدير والفوسفور والبرونز والقصدير والزنك والقصدير والزنك والرصاص.

البرونز القصدير الفوسفور

يعد الفوسفور مزيلًا جيدًا للأكسدة لسبائك النحاس ، والذي يمكن أن يزيد من سيولة السبيكة ، ويحسن العملية والخصائص الميكانيكية لقصدير البرونز ، ولكنه يزيد من درجة الفصل العكسي.

الذوبان النهائي للفوسفور في برونز القصدير هو 0.15٪. عندما يكون أكثر من اللازم ، يتشكل سهل الانصهار الثلاثي + δ + Cu3P ، مع نقطة انصهار تبلغ 628 ℃. ومن السهل إنتاج هشاشة ساخنة أثناء الدرفلة على الساخن ويمكن فقط كن بارد العمل. لذلك ، يجب ألا يزيد محتوى الفسفور في برونز القصدير المشوه عن 0.5٪ ، ويجب أن يكون الفوسفور أقل من 0.25٪ أثناء العمل على الساخن.

برونز القصدير المحتوي على الفوسفور مادة مرنة معروفة ، وأثناء المعالجة ، من الضروري التحكم في حجم الحبيبات قبل العمل على البارد والتلدين بدرجة حرارة منخفضة بعد المعالجة. إن قوة ومعامل المرونة وقوة الإجهاد للمواد المعالجة بالحبيبات الدقيقة أعلى من تلك الموجودة في المواد المعالجة بالحبيبات الخشنة ، ولكن اللدونة أقل. يتم تلدين المادة المشغولة على البارد عند درجة حرارة منخفضة تتراوح من 200 إلى 260 درجة مئوية لمدة ساعة إلى ساعتين لإنتاج تأثير تصلب التلدين ، والذي يمكن أن يزيد من تحسين القوة واللدونة وحد المرونة ومعامل المرونة للمنتج ، وزيادة استقرار المرونة.

تم تضمين ما مجموعه 4 درجات من البرونز الفوسفوري في المعايير الوطنية الصينية.

تُستخدم سبيكة QSn6.5-0.1 بشكل أساسي في صنع العناصر المرنة ، خاصة صفائح التلامس الزنبركية ذات الموصلية الكهربائية الجيدة ، والأجزاء المقاومة للتآكل والعناصر المضادة للمغناطيسية في الأدوات والعدادات ، إلخ ؛

تستخدم سبائك Qsn6.5-0.4 بشكل أساسي في صناعة الورق والصناعات الكيماوية والغذائية لصنع شبكات معدنية ، وتستخدم أيضًا لصنع أجزاء مقاومة للاهتراء وزنبركية ؛

تُستخدم سبيكة QSn7-0.2 للأجزاء التي تتحمل الاحتكاك تحت الحمل المتوسط ​​وسرعة الانزلاق ، مثل المحامل والبطانات والتوربينات وما إلى ذلك ، ويمكن أيضًا استخدامها لتصنيع المكونات المرنة والأجزاء الميكانيكية والكهربائية الأخرى ؛

تُستخدم سبيكة QSn4-0.3 لإنتاج أنابيب مختلفة في مقاييس الضغط ، كمكونات حساسة ، وتسمى برونز مقياس الضغط.

البرونز والزنك والقصدير

يتم إذابة كمية كبيرة من الزنك في سبائك النحاس والقصدير ، ولا تزيد كمية الزنك المضافة في برونز القصدير المطاوع بشكل عام عن 4٪. يمكن للزنك تحسين سيولة السبيكة ، وتضييق نطاق درجة حرارة التبلور ، وتقليل الفصل العكسي.

الدرجة البرونزية من القصدير والزنك المدرجة في المعيار الوطني الصيني الحالي هي QSn4-3 ، والتي تتمتع بمرونة جيدة ومقاومة للتآكل وقطر مغناطيسي.يمكن معالجتها بالضغط في الظروف الباردة والساخنة ، وهي سهلة اللحام والنحاس ، ولديها جيدة قابلية التشغيل الآلي. ، لديها مقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي والمياه العذبة ومياه البحر.يستخدم في مختلف المكونات المرنة وتركيبات الأنابيب والمعدات الكيميائية والأجزاء المقاومة للتآكل والأجزاء المضادة للمغناطيسية ، إلخ.

برونز القصدير والزنك والرصاص

لا يتم إذابة الرصاص فعليًا في سبيكة النحاس والقصدير ، بل يتم توزيعه بين التشعبات على شكل شوائب سوداء أحادية الطور. ليس من السهل أن يكون توزيع الرصاص في السبيكة متجانسًا ، فعادةً ما يؤدي إضافة كمية صغيرة من النيكل إلى تحسين توزيعه وتحسين الهيكل. يقلل الرصاص من معامل الاحتكاك لقصدير البرونز ، ويحسن مقاومة التآكل وإمكانية التشغيل الآلي ، ولكنه يقلل قليلاً من الخصائص الميكانيكية.

غالبًا ما تتم إضافة 3٪ إلى 5٪ من الزنك إلى سبيكة النحاس والقصدير والرصاص لتحسين الخواص الميكانيكية.

إضافة 0.02٪ ～ 0.1٪ زركونيوم أو 0.02٪ 0.1٪ بورون ، خاصة إضافة 0.02٪ 0.2٪ عناصر أرضية نادرة يمكنها تنقية جزيئات الرصاص وجعلها موزعة بالتساوي ، وذلك لتحسين الهيكل والصب والميكانيكا المحتوية على الرصاص أداء البرونز القصدير.

البرونز والقصدير والزنك والرصاص المدرج في المعايير الوطنية الصينية الحالية له درجتان ، QSn4-4-2.5 و QSn4-4-4 ، والتي تتمتع بمقاومة عالية للتآكل ومعالجة قطع سهلة. وهي تستخدم بشكل أساسي في شكل لوحات و شرائط للسيارات والجرارات ، وصناعة الطيران والآلات ، وتصنيع البطانات ومنصات التحمل ، والمعروفة باسم برونز السيارات. 

تطبيق البرونز القصدير

النحاس معدن غير حديدي وثيق الصلة بالبشر. ويستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكهربائية والصناعات الخفيفة وتصنيع الآلات وصناعة البناء وصناعة الدفاع الوطني وغيرها من المجالات. ويحتل المرتبة الثانية بعد الألمنيوم في استهلاك المواد المعدنية غير الحديدية .

برونز القصدير عبارة عن سبيكة معدنية غير حديدية مع أصغر معدل انكماش في الصب ، ويستخدم لإنتاج مصبوبات بأشكال معقدة وخطوط واضحة ومتطلبات منخفضة لإحكام ضيق الهواء. البرونز القصدير مقاوم للغاية للتآكل في الغلاف الجوي ومياه البحر والمياه العذبة والبخار ، ويستخدم على نطاق واسع في الغلايات البخارية وأجزاء السفن البحرية. يتميز برونز القصدير المحتوي على الفوسفور بخصائص ميكانيكية جيدة ويمكن استخدامه كأجزاء مقاومة للتآكل وأجزاء مرنة لأدوات آلية عالية الدقة. غالبًا ما يستخدم برونز القصدير المحتوي على الرصاص كأجزاء مقاومة للتآكل ومحامل منزلقة. يمكن استخدام برونز الزنك والقصدير كمسبوكات عالية الإغلاق.

البرونز القصدير هو الأكثر استخدامًا واستخدامًا في الصناعات الكهربائية والإلكترونية ، حيث يمثل أكثر من نصف إجمالي الاستهلاك.

1. تستخدم في مختلف الكابلات والأسلاك والمحركات والمحولات والمفاتيح ولوحات الدوائر المطبوعة
2. في صناعة الآلات ومركبات النقل ، يتم استخدامه لتصنيع الصمامات الصناعية وملحقاتها ، والعدادات ، والمحامل المنزلقة ، والقوالب ، والمبادلات الحرارية والمضخات ، إلخ.
3. يستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية لتصنيع الأوعية المفرغة ، وأواني التقطير ، وأواني التخمير ، إلخ.
4. يتم استخدامه في الصناعات الدفاعية لتصنيع الرصاص ، والقذائف ، وأجزاء البنادق ، وما إلى ذلك. مقابل كل 3 ملايين رصاصة يتم إنتاجها ، هناك حاجة إلى 130-140 طنًا من النحاس.
5. في صناعة البناء ، يتم استخدامه كأنابيب مختلفة ، تجهيزات الأنابيب ، أجهزة زخرفية ، إلخ.