النحاس هو مادة معدنية أساسية للصمامات النحاسية ، من هذه المقالة سوف تتعلم المزيد عن النحاس من حيث التاريخ والأداء الرئيسي والتصنيفات الرئيسية والتركيبات والمعالجة الحرارية.
1. تاريخ النحاس
حتى الآن ، كانت أقدم منتجات النحاس الموجودة في العالم موجودة بشكل رئيسي في غرب آسيا ، مثل منطقة جاوي كيمي التي تبلغ مساحتها 鈥 € 婭 raq. تم العثور على الحلي النحاسية التي يعود تاريخها إلى حوالي 10000 قبل الميلاد إلى 9000 قبل الميلاد. علي في غرب إيران تم العثور على الحلي البرونزية في كاشغر ، ويرجع تاريخها إلى الفترة من 9000 قبل الميلاد إلى 7000 قبل الميلاد. تم اكتشاف إبر نحاسية ومخاريط نحاسية في موقع تشايوني في جنوب تركيا ، ويعود تاريخها إلى حوالي 8000 قبل الميلاد. هذه المنتجات النحاسية كلها مصنوعة من النحاس الأحمر الطبيعي ، وليس النحاس الناتج عن صهر الخامات.
من استخدام النحاس النقي ، إلى صهر خام النحاس للحصول على النحاس النقي ، إلى صهر سبائك البرونز ، مرت البشرية بفترة طويلة من التلمس ، وهو مثل استخدام النحاس لخلق وقت وفراغ متلألئين في سحر سحري. العالمية. نفق.
تم اكتشاف أقدم نحاس مصهور في العالم في شنشي بالصين. في عام 1973 ، تم اكتشاف لوح نحاسي نصف دائري وأنبوب نحاسي في موقع Jiangzhai الثقافي في لينتونج ، شنشي ، ويرجع تاريخه إلى حوالي عام 4700 قبل الميلاد. وتجدر الإشارة إلى أنه في الآونة الأخيرة في Shanghai Light Source ، وباستخدام تحليل مسح سطح الفلورة بالأشعة السينية ، وجد أن هناك اختلافات كبيرة في محتوى الزنك في مناطق مختلفة من صفائح النحاس في Jiangzhai ، في حين أن عنصر الرصاص مبعثر في نقاط . خصائصه مشابهة لتلك التي أعدتها تخفيض الحالة الصلبة. النحاس هو نفسه تمامًا ، مما يثبت أن الأسلاف استخدموا طرقًا ساخنة أو اختزالًا صلبًا لصهر المعادن عندما استخدموا المعدن الطبيعي واخترعوا المعدن في الصب.
منذ حوالي عام 1230 بعد الميلاد ، كانت منتجات النحاس الأصفر منتشرة في أوروبا منذ حوالي 300 عام لأنها أرخص بكثير من المنحوتات الكبيرة. يعد التمثال البرونزي للأسقف ويلب ، الذي بدأ عام 1231 ، أقدم تمثال برونزي معروف مصنوع من النحاس الأصفر. تتم عملية صب منتجات النحاس على النحو التالي: أولاً ، قم بخلط خام الزنك المسحوق والفحم مع كتلة النحاس للتسخين لدمج الزنك والنحاس ، ثم تسخينها لصهر السبيكة ، ثم صب سائل النحاس في قالب الصب. تم استيراد أقدم الأواني النحاسية في بريطانيا ، بشكل رئيسي من تور. يمكن للعميل طلب شاهد كامل من Tourne تم تركيبه في أرضية جميلة أو قاعدة رخامية. طريقة صنع شاهد القبر البرونزي هي أولاً صب التمثال البرونزي ، عادة ما يكون صورة ظلية للمظلة المحيطة ، ثم وضعه في لوح حجري مسبق الصنع ،
2. الأداء الرئيسي للنحاس
الأداء الكيميائي
النحاس العادي هو سبيكة ثنائية من النحاس والزنك ، ويختلف محتواه من الزنك على نطاق واسع ، لذا فإن هيكل درجة حرارة الغرفة مختلف تمامًا أيضًا. وفقًا لمخطط الحالة الثنائية Cu-Zn ، هناك ثلاثة أنواع من النحاس الأصفر في درجة حرارة الغرفة: النحاس الذي يحتوي على نسبة زنك 35٪ أو أقل ، وتتكون البنية المجهرية في درجة حرارة الغرفة من محلول صلب أحادي الطور ، يسمى 伪نحاس؛ تحتوي على الزنك بالنسبة للنحاس الذي يحتوي على 36٪ 46٪ ، تتكون البنية المجهرية في درجة حرارة الغرفة من (伪 + 尾) مرحلتين ، تسمى (伪 + 尾) نحاس (نحاس ثنائي الطور) ؛ يتجاوز محتوى الزنك 46٪ 50٪ نحاس ، وتتكون البنية المجهرية في درجة حرارة الغرفة من طور ، وهو ما يسمى 尾 نحاس.
أداء معالجة الضغط
伪 النحاس أحادي الطور (من H96 إلى H65) يتمتع بمرونة جيدة ويمكن أن يتحمل المعالجة الساخنة والباردة ، لكن النحاس أحادي الطور عرضة لهشاشة درجات الحرارة المتوسطة أثناء العمل على الساخن مثل التزوير ، ويختلف نطاق درجة الحرارة المحدد مع Zn المحتوى. التغيير بشكل عام بين 200 و 700 درجة مئوية. لذلك ، يجب أن تكون درجة الحرارة أثناء المعالجة الحرارية أعلى من 700 درجة مئوية. يرجع سبب تكوين المنطقة الهشة ذات درجة الحرارة المتوسطة في النحاس ألفا أحادي الطور بشكل أساسي إلى وجود مركبين مرتبين ، Cu3Zn و Cu9Zn ، في منطقة مرحلة ألفا لنظام سبائك النحاس والزنك. يحدث التحول المنظم عند تسخينه في درجات حرارة متوسطة ومنخفضة ، مما يجعل السبيكة هشة ؛ و توجد كميات ضئيلة من شوائب الرصاص والبزموت الضارة في السبائك والنحاس لتشكيل طبقة منخفضة الانصهار موزعة على حدود الحبوب ، مما يتسبب في حدوث كسر بين الخلايا الحبيبية أثناء المعالجة الحرارية. أظهرت الممارسة أن إضافة كمية صغيرة من السيريوم يمكن أن تقضي بشكل فعال على هشاشة درجة الحرارة المتوسطة.
في النحاس ثنائي الطور (من H63 إلى H59) ، بالإضافة إلى المرحلة ذات اللدونة الجيدة ، يظهر أيضًا محلول 尾 الصلب المستند إلى المركب الإلكتروني CuZn في هيكل السبيكة. تتميز المرحلة بمرونة عالية عند درجة حرارة عالية ، بينما تكون المرحلة (محلول صلب مرتب) عند درجة حرارة منخفضة صلبة وهشة. لذلك يجب أن يكون النحاس (伪 + 尾) مزورًا في حالة ساخنة. لا يمكن معالجة نحاس بيتا المحتوي على الزنك بنسبة تزيد عن 46٪ -50٪ بسبب خصائصه الصلبة والهشة.
الخواص الميكانيكية
نظرًا لاختلاف محتوى الزنك في النحاس الأصفر ، تختلف الخصائص الميكانيكية أيضًا ، وتختلف الخواص الميكانيكية للنحاس باختلاف محتوى الزنك. بالنسبة للنحاس ألفا ، مع زيادة محتوى الزنك ، يستمر كل من b و في الزيادة. بالنسبة للنحاس الأصفر (伪 + 尾) ، تستمر قوة درجة حرارة الغرفة في الزيادة قبل أن يزيد محتوى الزنك إلى حوالي 45٪. في حالة زيادة محتوى الزنك بشكل أكبر ، تظهر المرحلة r الأكثر هشاشة (محلول صلب يعتمد على مركب Cu5Zn8) في هيكل السبيكة ، ويتم تقليل القوة بشكل كبير. (螒 + 尾) دائمًا ما تنخفض مرونة درجة حرارة الغرفة للنحاس مع زيادة محتوى الزنك. لذلك ، فإن سبيكة النحاس والزنك التي تحتوي على نسبة تزيد عن 45٪ من الزنك ليس لها قيمة عملية.
يحتوي النحاس العادي على مجموعة واسعة من الاستخدامات ، مثل أحزمة خزان المياه ، وإمدادات المياه وأنابيب الصرف الصحي ، والميداليات ، والأنابيب ، وأنابيب السربنتين ، وأنابيب المكثف ، وأغلفة الرصاص والعديد من منتجات التثقيب المعقدة ، وأجزاء الأجهزة الصغيرة ، وما إلى ذلك. تزداد من H63 إلى H59 ، ويمكنها تحمل المعالجة الساخنة جيدًا ، وتستخدم في الغالب في أجزاء مختلفة من الآلات والأجهزة الكهربائية وأجزاء الختم والآلات الموسيقية.
من أجل تحسين مقاومة التآكل والقوة والصلابة والتشغيل الآلي للنحاس الأصفر ، تتم إضافة كمية صغيرة إلى سبائك النحاس والزنك (بشكل عام من 1٪ إلى 2٪ ، وقليل يصل إلى 3٪ إلى 4٪ ، وقليل جدًا يصل إلى من 5٪ إلى 6٪) القصدير والألمنيوم والمنغنيز والحديد والسيليكون والنيكل والرصاص وعناصر أخرى تشكل سبائك ثلاثية ورباعية وحتى خماسية العناصر ، وهي عبارة عن نحاس معقد ، يُعرف أيضًا بالنحاس الخاص.
معامل الزنك المكافئ
يمكن حساب بنية النحاس المعقد بناءً على "معامل الزنك المكافئ" للعناصر المضافة إلى النحاس الأصفر. نظرًا لأنه يتم إضافة كمية صغيرة من عناصر السبائك الأخرى إلى سبيكة النحاس والزنك ، فعادة ما يتم فقط تحريك منطقة الطور 伪 / (伪 + 尾) في مخطط حالة Cu-Zn إلى اليسار أو اليمين. لذلك ، عادةً ما يكون هيكل النحاس الأصفر مكافئًا لهيكل النحاس العادي مع زيادة أو نقصان محتوى الزنك. على سبيل المثال ، فإن إضافة 1٪ من السيليكون إلى سبيكة Cu-Zn تعادل إضافة 10٪ من الزنك إلى سبيكة Cu-Zn. لذا فإن "مكافئ الزنك" للسيليكون هو 10. "معامل الزنك المكافئ" للسيليكون هو الأكبر ، مما يتسبب في انتقال حدود الطور 伪 / (伪 + 尾) في نظام Cu-Zn بشكل كبير إلى جانب النحاس ، أي ، يتم تقليل منطقة المرحلة بشدة. ال "
المرحلتان و في النحاس الأصفر الخاص عبارة عن حلول صلبة معقدة متعددة العناصر ذات تأثيرات تقوية أكبر ، بينما تعد المرحلتان و في النحاس العادي حلولًا صلبة بسيطة من النحاس والزنك بتأثيرات تقوية منخفضة. على الرغم من أن مكافئ الزنك متكافئ ، تختلف خصائص المحاليل الصلبة متعددة المكونات والحلول الثنائية الصلبة البسيطة. لذلك ، فإن المقدار القليل من التعزيز متعدد العناصر هو وسيلة لتحسين خصائص السبيكة.
3. التصنيفات الرئيسية للنحاس
نحاس رصاصي
الرصاص في الواقع غير قابل للذوبان في النحاس الأصفر ويتم توزيعه على حدود الحبوب في حالة الجسيمات الحرة. وفقًا لمنظمته ، فإن النحاس الرصاص له نوعان: 伪 و (伪 + 尾). نظرًا للتأثيرات الضارة للرصاص ، فإن نحاس الرصاص ألفا له مرونة منخفضة جدًا في درجات الحرارة العالية ، لذلك لا يمكن إلا أن يكون مشوهًا على البارد أو مقذوفًا ساخنًا. (伪 + 尾) يتمتع نحاس الرصاص بمرونة جيدة في درجات الحرارة العالية ويمكن تزويره. نحاس الرصاص هو أكثر المواد استخدامًا للصمامات النحاسية ، مثل الصمامات الكروية النحاسية وصمامات البوابة النحاسية وصمامات الزاوية النحاسية والتجهيزات النحاسية وما إلى ذلك.
نحاس القصدير
يمكن أن تؤدي إضافة القصدير إلى النحاس الأصفر إلى تحسين مقاومة السبيكة للحرارة بشكل كبير ، وخاصة القدرة على مقاومة تآكل مياه البحر ، لذلك يُطلق على نحاس القصدير "النحاس البحري".
يمكن أن يذوب القصدير في المحلول الصلب القائم على النحاس لتشغيل تأثير تقوية المحلول الصلب. ولكن مع زيادة محتوى القصدير ، ستظهر مرحلة r الهشة (مركب CuZnSn) في السبيكة ، وهو ما لا يؤدي إلى تشوه البلاستيك في السبيكة ، لذا فإن محتوى القصدير في نحاس القصدير يتراوح عمومًا من 0.5٪ إلى 1.5٪.
نحاس القصدير الشائع الاستخدام هو HSn70-1 و HSn62-1 و HSn60-1 وما إلى ذلك. الأول عبارة عن سبيكة ألفا ذات مرونة عالية ويمكن معالجتها تحت ضغط بارد وساخن. سبائك من الدرجتين الأخيرين لها هيكل مرحلتين (+ 尾) ، وغالبًا ما توجد كمية صغيرة من طور r ، واللدونة في درجة حرارة الغرفة ليست عالية ، ولا يمكن تشويهها إلا في الحالة الساخنة .
المنغنيز النحاس
يحتوي المنغنيز على قابلية ذوبان أكبر في النحاس الصلب. يمكن أن تؤدي إضافة 1٪ إلى 4٪ من المنجنيز إلى النحاس الأصفر إلى زيادة قوة ومقاومة السبيكة للتآكل بشكل كبير دون تقليل لدونتها.
يحتوي نحاس المنغنيز على هيكل (伪 + 尾) ، ويشيع استخدام HMn58-2 ، كما أن أداء معالجة الضغط في ظل الظروف الباردة والساخنة جيد جدًا.
4. تكوين النحاس
قياس النقاء
يمكن قياس نقاء النحاس بمبدأ أرخميدس ، ويمكن قياس حجم وكتلة العينة ، ومن ثم يمكن حساب نسبة النحاس الموجود في النحاس بناءً على كثافة النحاس وكثافة الزنك.
نحاس عادي
إنها سبيكة مكونة من النحاس والزنك.
عندما يكون محتوى الزنك أقل من 35٪ ، يمكن إذابة الزنك في النحاس لتشكيل مرحلة واحدة 伪 ، تسمى النحاس أحادي الطور ، والتي تتمتع بمرونة جيدة ومناسبة للمعالجة الباردة والساخنة والمضغوطة.
عندما يكون محتوى الزنك 36٪ ~ 46٪ ، هناك طور واحد و محلول صلب يعتمد على النحاس والزنك ، يسمى النحاس ثنائي الطور. تقلل المرحلة من ليونة النحاس وتزيد من قوة الشد ، وهي مناسبة فقط لمعالجة الضغط الساخن.
إذا واصلت زيادة الكسر الكتلي للزنك ، فإن مقاومة الشد ستنخفض ولن تكون هناك قيمة استخدام.
يتم تمثيل الاسم الرمزي بـ "H + number" ، H يمثل النحاس ، والرقم يمثل الكسر الكتلي للنحاس.
على سبيل المثال ، تعني H68 النحاس الذي يحتوي على نسبة 68٪ من النحاس ومحتوى الزنك بنسبة 32٪. بالنسبة إلى النحاس الأصفر المصبوب ، أضف الحرف "Z" قبل الرمز ، مثل ZH62.
على سبيل المثال ، يمثل CuZn38 نحاسًا مصبوبًا يحتوي على نسبة من الزنك بنسبة 38 ٪ والتوازن هو النحاس.
H90 و H80 ينتميان إلى نحاس أحادي الطور ، أصفر ذهبي.
H59 عبارة عن نحاس ثنائي الطور ، يستخدم على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية للأجهزة الكهربائية ، مثل البراغي ، والصواميل ، والغسالات ، والينابيع ، إلخ.
بشكل عام ، يتم استخدام النحاس أحادي الطور لمعالجة التشوه البارد ، ويستخدم النحاس ثنائي الطور لمعالجة التشوه الساخن.
نحاس خاص
تسمى السبيكة متعددة العناصر المكونة عن طريق إضافة عناصر سبائك أخرى إلى النحاس العادي بالنحاس الخاص. تشمل العناصر المضافة بشكل شائع الرصاص والقصدير والألمنيوم وما إلى ذلك ، والتي يمكن أن تسمى نحاس الرصاص ونحاس القصدير ونحاس الألومنيوم وفقًا لذلك. الغرض من إضافة عناصر صناعة السبائك. بشكل أساسي لتحسين قوة الشد وتحسين قابلية المعالجة.
الكود: يعني "H + رمز العنصر الرئيسي (باستثناء الزنك) + جزء الكتلة من النحاس + جزء الكتلة للعنصر الرئيسي + جزء الكتلة للعناصر الأخرى".
على سبيل المثال: HPb59-1 يعني أن الجزء الكتلي للنحاس هو 59٪ ، والجزء الكتلي للرصاص الذي يحتوي على العنصر الرئيسي هو 1٪ ، والتوازن عبارة عن نحاس أصفر مع الزنك.
5. المعالجة الحرارية للنحاس
درجة حرارة المعالجة الحرارية 750 锝 830 鈩؛ درجة حرارة التلدين 520 锝 650 鈩 ؛ درجة حرارة منخفضة للتلدين للتخلص من الإجهاد الداخلي 260 锝270 鈩.
نحاس حماية البيئة C26000 C2600 لديه مرونة ممتازة ، قوة عالية ، قابلية جيدة للماكينة ، لحام ، مقاومة جيدة للتآكل ، مناسب جدًا للصمامات النحاسية ، المبادل الحراري ، الأنابيب ، الآلات ، الأجزاء الإلكترونية.
المواصفات (مم): المواصفات: السماكة: 0.01-2.0 مم ، العرض: 2-600 مم ؛
صلابة: O ، 1/2H ، 3 / 4H ، H ، EH ، SH ، إلخ ؛
المعايير المطبقة: GB ، JISH ، DIN ، ASTM ، EN ؛
التخصص: أداء قطع ممتاز ، ومناسب للأجزاء عالية الدقة التي تتم معالجتها بواسطة مخارط آلية ومخارط CNC.
6. تطبيقات النحاس
يعتبر النحاس معدنًا شائعًا وهامًا يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالبشر ، ويحتل المرتبة الثانية بعد الألمنيوم في استهلاك المواد المعدنية غير الحديدية في الصين. يستخدم النحاس على نطاق واسع في الصمامات النحاسية وأنابيب المياه والتجهيزات النحاسية لمكيفات الهواء والرادياتيرات وتصنيع الآلات وصناعة البناء وصناعة الدفاع الوطني وغيرها من المجالات.
الخط السفلي
لقد ناقشنا معلومات وشخصيات النحاس الأصفر المستخدمة في الصمامات النحاسية في الصين ، ونأمل أن يكون من المفيد فهم الصمامات النحاسية بشكل أفضل ومفيد عند اختيار مواد للصمامات النحاسية.
إذا كان لديك طلب على الصمامات النحاسية للصمامات الكروية النحاسية ، وصمامات الزاوية النحاسية ، وصمامات البوابة النحاسية ، فيمكنكالاتصال بنا، وسنقدم لك المساعدة ونقدم لك أفضل الحلول.