فسفر (قلع) برنز (Phosphor bronzes) گروهی از مس و آلیاژهای پایه مس هستند که خواص مکانیکی و خوردگی بسیار خوبی دارند و به آسانی ریخته گری میشوند .
انواع و ترکیب شیمیایی فسفر برنزها
- آلیاژ مس ۵۱۰ (Phosphor Bronzes 5%) ؛ ۹۵ درصد مس ، ۵ درصد قلع .
- آلیاژ مس ۵۲۱ (Phosphor Bronzes 8%) ؛ ۹۲ درصد مس ، ۸ درصد قلع .
- آلیاژ مس ۵۲۴ (Phosphor Bronzes 10%) ؛ ۹۰ درصد مس ، ۱۰ درصد قلع .
- آلیاژ مس ۵۰۲ (Phosphor Bronzes 1.25%) ؛ ۹۸.۷۵ درصد مس ، ۱.۲۵ درصد قلع .
خواص فسفر (قلع) برنز
- این آلیاژها بطور کلی حاوی ۰.۵ تا ۱۱ درصد قلع و ۰.۰۱ تا ۰.۳۵ درصد فسفر هستند . عنصر قلع مقاومت به خوردگی و استحکام و فسفر مقاومت به سایش و سختی آلیاژهای مس را بهبود میبخشد .
- محتوای قلع این آلیاژها بسیار بیشتر از برنزهای قلع و آلومینیوم است .
- آلیاژهای مس سری ۵۰۰ مقاومت بالایی در برابر سیکلهای تنشی دارند .
- چقرمگی ، استحکام ، ضریب اصطکاک پایین و دانه ریز بودن از خواص برجسته این آلیاژها است .
- فسفر موجود در این آلیاژ ویسکوزیته مذاب را کاهش (سهولت ریخته گری) و مرزدانه بین بلورها را کاهش میدهد .
- بطور کلی این آلیاژها در برابر خستگی ، سایش و خوردگی مقاومت بسیار خوبی دارند .
کاربرد فسفر (قلع) برنز
- ساخت فنرها رایج ترین کاربرد آلیاژهای مس سری ۵۰۰ است .
- بوشها ، یاتاقان ، پیچ و مهره ، قطعات متحرک یا کشویی ، پل های دندانی ، پروانه های کشتی و غیره نیز از کاربردهای این آلیاژها محسوب میشود .
شکل ۱ تصویری از پروانه کشتی جنگی آمریکایی (۱۹۴۰) ساخته شده از برنز فسفر را نمایش میدهد .
شکل ۱ : پروانه کشتی جنگی ساخته شده از برنز فسفر .
- از آلیاژ حاوی ۹۴.۸ درصد مس ، ۵ درصد قلع و ۰.۲ درصد فسفر در کاربردهای برودتی استفاده میشود .
- بدلیل انعطاف پذیری خوب و سایر خواص مکانیکی مطلوب آلیاژهای فسفر (قلع) برنز از آنها در ساخت ابزارهای موسیقی مانند سِنج (Cymbal) ، سیم گیتار ، طبل ها ، نی و غیره استفاده میشود .
شکل ۲ کاربرد فسفر برنز را در ابزارآلات موسیقی نشان میدهد .
شکل ۲ : کاربرد برنز فسفر در ابزارآلات موسیقی .
فسفر (قلع) برنز (Phosphor bronzes) گروهی از فلزات غیرآهنی هستند که خواص مکانیکی (شامل انعطاف پذیری ، سختی ، مقاومت به سایش و خستگی) مطلوبی دارند . از دیگر خواص مطلوب این آلیاژها مقاومت به خوردگی آنها است . این آلیاژها در حوزه های دندانپزشکی ، دریایی ، موسیقی و ساخت فنرها بسیار پرکاربرد هستند .
منابع
۱. راهنمای عملی ” انتخاب مواد و طراحی برای مهندسین مواد ، مکانیک و شیمی ” ، مهندس فریدون کاویانی نژاد .
۲. https://www.metalsupermarkets.com/understanding-copper-alloys/
۳. https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphor_bronze