خواص برنز

این آلیاژ معمولا یک فلز طلایی سخت و شکننده است. خواص آن بستگی به ترکیب خاص آلیاژ و همچنین نحوه پردازش آن دارد. در اینجا برخی از ویژگی های این آلیاژ را درج میکنیم:

– برنز اصطکاک کمتری نسبت به فلزات دیگر دارد.

– برای ریخته گری و مجسمه سازی بسیار پر کاربرد است ، زیرا از آن برای پر کردن قالب استفاده میکنند.

– شکننده

– با قرار گرفتن در معرض هوا، این آلیاژ اکسید می شود، اما تنها در لایه بیرونی آن است که این اتفاق می افتد. این پاتین شامل اکسید مس است که در نهایت تبدیل به کربنات مس می شود. لایه اکسید از فلز داخلی از خوردگی بیشتر محافظت می کند. با این حال، اگر کلرید ها (به عنوان آب دریا) وجود داشته باشند، کلرید های مس تشکیل می شوند که می تواند “خوردگی” ایجاد شود و فلز را از بین می برد.

– بر خلاف فولاد، این آلیاژ در برابر یک سطح سخت، جرقه ایجاد نخواهد کرد. این باعث می شود برنز مورد استفاده در اطراف مواد قابل اشتعال یا مواد منفجره مفید باشد.

تاریخچه برنز

هزاره چهارم پیش از میلاد در زمان سومر این فلز شروع به کار کرد. شیوع این آلیاژ در چین و هند تقریبا در همان زمان رخ داده است. حتی در دوران پیشرفت این آلیاژ ، چندین مورد از آهن متریوریتی ساخته شد، اما ذوب آهن غیرممکن بود. عصر این آلیاژ به دنبال عصر آهن بود که حدود ۱۳۰۰ سال قبل از میلاد آغاز شد. حتی در طول عصر آهن، این آلیاژ به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت.

۴۵۰۰ قبل از میلاد

قدیمی ترین آلیاژهای برنجی در محدوده زمانی ۴۵۰۰BC  و در یک سایت باستان شناسی، Pločnik در صربستان یافت شد. قبل از این شایع ترین وسیله مورد استفاده ۶۵۰۰ سال پیش، تبر و سنگ بود. جایگزینی ابزار سنگی با برنز شاخص مهمی برای شروع عصر این آلیاژ در نقاط مختلف جهان بود. فرایند ریخته گری این آلیاژ و قابلیت شکل پذیری این فلز، اجازه ساخت سلاح و ابزار فراهم می آورد.

image description

ABOUT COMPANY

كاربرد در آب دريا

Read more
image description

OUR MISSION

كاربرد در صنايع روغن و پتروشيمي

Read more
image description

OUR STRATEGY

كاربرد در پمپ هاي آب دريا

Read more

تنوع كاربردها

تركيب ارائه شده توسط آلومينيم برنزها متشكل از استحكام بالا، مقاومت خوردگي بالا و در دسترس بودن در شكل هاي مختلف، باعث استفاده گسترده در شرايط مختلف و صنايع گسترده مختلفي شده است. زمينه اصلي استفاده در شرايط آب دريا، تامين آب، صنايع شيميايي و پتروشيمي و كاربردهاي مخصوص دماي بالا و اتمسفر خورنده مي باشد.

آلومينيم برنزها در مهندسي دريا براي ساخت عرشه و اتصالات زير دريايي در گسترده اتصالات تا پروانه ها استفاده مي شوند. پمپهای آب، شيرها و مبدل هاي حرارتي در كشتي و در روي زمين از آب دريا در تجهيزات خنك كننده با جنس آلومينيم برنز استفاده مي شود.

در طي سالها، سهم نسبي استفاده از مواد مختلف جهت ساخت پروانه هاي دريايي تغيير كرده است. دو گروه مواد كه سهم عمده اي در ساخت پروانه ها داشته اند عبارتند از برنج هاي با استحكام بالا و نيكل آلومينيوم برنزها. در اوايل دهه 1960 ، سهم استفاده از برنج هاي با استحكام بالا حدود 64 درصد بوده است در حاليكه سهم نيكل آلومينيوم برنزها 19 درصد و سهم منگنز آلومينيوم برنزها حدود 12 درصد . در حاليكه در اواسط دهه 1980 ، سهم نيكل آلومينيوم برنزها به 82 درصد رسيده و سهم برنج هاي با استحكام بالا به كمتر از 7 درصد و سهم منگنز آلومينيوم برنزها به حدود 8 درصد كاهش يافته است و اين روند تا زمان حال نيز ادامه داشته است. فولادهاي زنگ نزن كه در اواسط دهه 1960 تا اواسط دهه 1970 مقبوليت نسبي داشته اند، در مقابل آلياژهاي پايه مس مقبوليت خود را از دست داده اند تا جايي كه سهم آنها به حدود 3 درصد در دهه 1980 رسيده است.

پره ها، بدنه هاب، مخروط هاب و پيچ هاي پروانه هاي گام متغير مي تواند از جنس نيكل آلومينيم برنز يا از جنس فولاد زنگ نزن ساخته شود. فولادهاي زنگ نزن داراي مقاومت بالاتر به خوردگي/فرسايش هستند، اما حساسيت نسبتا زيادي به صدمات كاويتاسيون دارند و نسبت به صدمات خوردگي شياري بسيار مستعد مي باشند. در نتيجه نيكل آلومينيم برنز معمولا ترجيح داده مي شود.

نيكل آلومينيم برنز بطور گسترده براي پره ها در پمپ هاي گريز از مركز بدليل مقاومت عالي به صدمات خوردگي/ فرسايش و كاويتاسيون استفاده مي شود براي كاربردهاي بسيار سخت يا مكانهايي كه طول عمر بالا و مخصوصا قابليت اطمينان مهم مي باشد، همچنين بدنه پمپ های آب بهمراه محور و اتصالات آن، مي تواند از نيكل آلومينيم برنز ساخته شود. پره هاي ريخته گري فولاد زنگ نزن آستنيتي ممكن است نسبت به نيكل آلومينيم برنز ضعيف تر نباشد اما استحكام مشابه يا مقاومت به صدمات كاويتاسيون ارائه نمي كنند.  اين مواد همچنين اطمينان كمتري براي محورها، بدليل قابليت اطمينان آنها به خوردگي حفره اي در محيط هاي آب ساكن در خلال زمان هاي توقف، دارند.

استفاده اصلي از آلومينيم برنزها در صنعت انتقال آب در پمپ هاي نوع سانتريفيوژ و محوري است.

بديهي است كه براي پمپ هاي انتقال آب تازه، شدت شرايط خورنده نسبت به سيستم آب دريا كمتر است اما بهر حال سرعت نوك پره هاي آلومينيم برنز معمولا بسيار بالاست. طول عمر بسيار زياد براي پمپها در صنعت انتقال آب مورد انتظار مي باشد و شرايط كاري اغلب تغيير مي كند، كه معمولا باعث افزايش تقاضاي پمپ ها مي شود. پمپ هاي محوري معمولا از جنس نيكل آلومينيم برنز يا فولادهاي زنگ نزن ساخته مي شود.

استفاده از آلومينيم برنزها در صنايع روغن و پتروشيمي بطور گسترده منحصر است به پمپ ها، مبدل هاي حرارتي و شيرهايي كه در سيستم هاي خنك كاري، عموما استفاده مي شوند. پيچ هاي آلومينيم برنز اغلب بر روي پمپ هاي خنك كننده آب شناور در زير آب بكار برده مي شوند. لوله هاي آب دريا در گستره قطر حدود 50 تا 350 ميليمتر براي سكوهاي نفت داخل آب، براي حمل آب خنك كننده و آب براي تزريق بداخل چاه استفاده مي شود.

سياست عمومي در صنايع توليد مواد شيميايي ساخت تجهيزات تا جايي كه ممكن است از فولاد نرم و استفاده از فولادهاي زنگ نزن براي قطعاتي كه مقاومت خوردگي فولاد نرم ناكافي است، مي باشد. تمايل به استفاده از آلياژهاي پايه مس در پمپ ها و شيرهاي آب وجود دارد. آلومينيم برنزها همچنين براي قطعات كوچك در محيط هاي بسيار مختلف شيميايي كه نياز به مقاومت خوردگي و سايش مي باشد، استفاده مي شوند.

آلومينيم برنزها اغلب در فرآيندهايي كه اسيد سولفوريك حضور دارد، استفاده مي شوند. مقاومت خوردگي آنها وابسته به تركيب و ساختار متالورژيكي آلياژ است، همانگونه كه به دما، غلظت و درجه هوا دهي يا حضور اكسيژن عامل در اسيد بستگي دارد. آلومينيم برنز تك فاز عموما مقاومت بالاتري نسبت به اسيد سولفوريك نشان مي دهد، اما آلياژهاي آلفا- بتا بطور رضايتبخشي بعلت عاري بودن از فاز گاما 2، مقاومت خوبي ارائه مي كنند. نيكل آلومينيم برنزها نيز بطور رضايتبخشي بعلت عاري بودن از فاز بتاي باقيمانده، مقاومت خوبي ارائه مي كنند اما بجز در مواردي كه استحكام بالاتر اين آلياژها مورد نياز است، عموما آلياژهاي تك فاز ترجيح داده مي شوند.

سرعت خوردگي آلومينيم برنزها در اسيد هيدروكلريك بسيار بيشتر از اسيد سولفوريك مي باشد و آلومينيم برنزها معمولا براي حمل محلول هاي اسيد هيدروكلريك مناسب نيستند.

آلومينيم برنزها مقاومت خوبي به خوردگي در اسيد هيدروفلوريك دارند. آلومينيم برنز مي تواند ديگر اسيدهاي غير اكسيدان (شامل اغلب اسيدهاي عالي) و اسيدهاي با غلظت بالاي فسفريك و اسيد استيك در دماي بالا را بصورت صنعتي حمل كند. محلول هاي اسيد نيتريك اكسيدان هاي قوي هستند و سرعت حمله در آلومينيم برنز را افزايش مي دهند، كه دليل عدم استفاده از آن در اين محيط شده است.

محيط هاي قليايي قوي مانند سود سوزآور يا محلول پتاس سوزآور، فيلم محافظ آلومينا را از سطح آلومينيم برنز حذف مي كند و باعث حل شدن يكنواخت و نسبتا سريع آن مي شود. محلول هاي نسبتا قوي قليايي و محلول هاي شيميايي قليايي آبدار مانند سديم يا كربنات پتاسيم مي تواند بطور مطلوب حمل گردد.

آلومينيم برنزها رنگ طلايي خودشان را براي مدت طولاني در شرايط قرارگيري در اتمسفر معمولي حفظ مي كنند در حاليكه ممكن است رسوبات سبز رنگي بر روي مس، برنج ها و بسياري از آلياژهاي مس بوجود آيد.

مقاومت بالاي آلومينيم برنزها به خوردگي اتمسفري به همراه تحمل نيروهاي زياد در سرعت هاي سايشي كم بدون فرسايش يا تخريب، آنها را مخصوصا براي بوش هاي سايشي در فريم هاي هواپيما مناسب كرده است. نيكل آلومينيم برنز بطور گسترده براي اين منظور استفاده مي شود.

آلودگي دي اكسيد سولفور يكي از مهمترين دلايل خوردگي بيشتر فلزات در شرايط قرارگيري در اتمسفر مي باشد و مقاومت آلومينيم برنزها به اسيد سولفوريك نيز بالاست. يكي ديگر از خواص مهم آلومينيم برنزها براي اين منظور، حساسيت كم آنها به ترك خوردن خوردگي تنشي است. مقاومت به اكسيداسيون دماي بالاي آلومينيم برنز باعث تشكيل فيلم محافظ اكسيد آلومينيم مي شود و با افزايش مقدار آلومينيم آلياژ، افزايش مي يابد.