که حاوی ۹۹.۳% و یا بیشتر مس می باشد.
دارای درصد مس بین ۹۶% تا ۹۹.۳% می باشند و برای دستیابی به خواص ویژه ممکن است نقره نیز افزوده شود.
دارای روی به عنوان عنصر آلیاژی اصلی می باشند، همچنین عناصر دیگری مانند آهن، آلومینیوم ، نیکل و سیلیسیوم برای بهبود خواص آلیاژ ، افزوده می شوند. برنج ها دارای مقاومت به خوردگی و استحکام کششی بالایی هستند.
افزودنی های برنج
افزودن سرب به ترکیبات فلز برنج می تواند سبب بهبود خواص ماشین کاری شده، همچنین موجب سایش کمتر ابزار شود. افزودن آلومینیوم ، آهن ومنگنز به برنج سبب افزایش استحکام، افزودن سیلیسیوم سبب بهبود مقاومت به سایش می شود.
طبقه بندی برنج‌ها:
- برنج آلفا، با درصد روی کمتر از ۳۷%. این آلیاژها داکتیل بوده و می توانند کارسرد شوند.
- برنج آلفا – بتا یا دوتایی دارای ۳۷-۴۵% روی هستند. این آلیاژها دارای داکتیلیته محدودتری هستند و سخت تر و مستحکم تر می باشند.
خانواده های فلز برنج:
- آلیاژهای CU-Zn
- آلیاژهای CU-Zn-Pb ( برنج های سرب دار)
- آلیاژهای Cu-Zn-Sn ( برنج های قلع)
دارای قلع به عنوان تنها عنصر آلیاژی و یا عنصر آلیاژی اصلی می باشند. امروزه برنز به آلیاژ های مس که عنصر آلیاژی اصلی آنها غیر از نیکل و روی می باشد اطلاق می شود.
خانواده برنزها شامل:
- آلیاژ های Cu-Sn-P(برنز های فسفر)
- آلیاژ های CU-Sn-Pb-P (برنز های فسفر سرب دار)
- آلیاژ های Cu-Al (برنز های آلومینیوم)
- آلیاژ های CU-Si (برنز های سیلیسیوم)
آلیاژ های CU-Ni همانطور که از نام این آلیاژ مشخص است عنصر آلیاژی اصلی نیکل می باشد. این گروه می توانند شامل عناصر آلیاژی دیگر و یا فقط نیکل، به تنهایی باشند.
آلیاژ های CU-Ni-Zn این آلیاژ ها به علت رنگ آلیاژ به عنوان نقره های نیکل معروف می باشند. این گروه حاوی روی و نیکل به عنوان عناصر آلیاژی اصلی بوده، همچنین ممکن است سایر عناصر آلیاژی نیز به آن افزوده شود.
مس های سرب دار : مس های سرب دار آلیاژهای مس ریختگی هستند که دارای ۲۰% و یا بیشتر افزودنی سرب می باشند. همچنین آنها حاوی مقادیر کمی نقره هستند اما عناصر قلع و یا روی در آنها وجود ندارد.
وقتی آلیاژها دارای ترکیبات شیمیایی هستند که در هیچ یک از گروه های ذکر شده قرار نمی گیرد، تحت عنوان آلیاژ های خاص نامگذاری می شوند.
مس‌های اتومات: این خواص با افزودن گوگرد و تلوریم به مس بدست می آید.
فلز مس بازیافتی: آلیاژهای مس برای بازیافت بسیار مناسب هستند. حدود ۴۰% مصرف سالیانه آلیاژ های این فلز از مواد مسی بازیافت شده تامین می شود.
استحکام تسلیم : نقطه تسلیم آلیاژهای فلز مس به صورت مشخص تعریف نشده است. بیشتر متداول است که در ۰.۵% کشش، استحکام تسلیم مواد آنیل شده، به عنوان یک سوم استحکام کششی آنها در نظر گرفته شود. سخت کاری با کار سرد یعنی مواد سخت تر شده و داکتیلیته آنها کاهش یابد و استحکام تسلیم به استحکام کششی نزدیک شود.
کارسرد و کار گرم:
مس و آلیاژ های آن هر دو می توانند کار سرد و کارگرم شوند. داکتیلیته می تواند بوسیله آنیل کردن و یا آنیل تصادفی در حین جوشکاری یا لحیم کاری، مجددا بدست آید.
وضعیت تولید
این فلز معمولا در طبیعت به همراه سولفور یافت می شود . طور کلی از فرآیندی چند مرحله ای تولید می شود که از استخراج معدن و کنسانتره سنگ کم ارزش سولفید معدنی مس آغاز شده و پس از ذوب و تصفیه الکترولیتی ، کاتد مس خالص را تولید میکند .افزایش سهم مس از شستشوی اسید سنگ فلز اکسید شده حاصل می شود .
به سبب خصوصیاتی مانند تکینی بودن یا ترکیبی ، قابل مفتول شدن ، چکش خوری ، رسانندگی الکتریکی حرارتی و نیز مقاومت آن در برابر زنگ زدگی ، مس به یکی از فلزات اصلی صنعتی تبدیل شده که از نظر میزان مصرف پس از آهن و آلومینیوم در رتبه سوم قرار دارد. کاربرد های الکتریکی مس مانند تولید و انتقال برق ، سیم کشی ساختمان ، ارتباطات ، محصولات الکتریکی و الکترونیکی تقریبا سه چهارم کل مصرف مس را شامل میشود . معماری بزرگترین بازار تک قطبی پس از محصولات الکتریکی و الکترونیکی ، حمل و نقل ، ماشین آلات صنعتی و محصولات مصرفی و اصلی می باشد . فرآورده های فرعی و جانبی مس از ساخت و محصولات غیر قابل استفاده مس به آسانی بازیافت شده و به طور قابل توجهی به عرضه مس می پیوندد .
شمش به صورت کاتد عموما بر اساس فرآیند ریخته گری واسطه ای نظیر اسلب ،بیلت، ورق ،مفتول و راد مسی ، لوله و آلیاژهای مس به اشکال مختلف تبدیل می شود به عنوان نمونه به معرفی در محصول واسطه ای می پردازیم :
اسلب:
کاتد تولیدی در پالایشگاه و لیچینگ به واحد ریخته گری ارسال می گردد. این واحد از دو بخش ریخته گری پیوسته و نیمه پیوسته تشکیل شده است . از جمله تولیدات بخش ریخته گری نیمه پیوسته ، اسلب (شمش تخت مس) است که بر اساس استاندارد ASTM B5 تولید می شود .
عموما ابعاد اسلب که به صورت ورق تخت می باشد به شرح زیر می باشد:
طول:۷۳۰۰ میلیمتر
عرض:۶۶۰ میلیمتر
ضخامت: ۱۲۷ میلیمتر
بیلت:
کاتد تولیدی در پالایشگاه و لیچینگ به واحد ریخته گری ارسال می گردد . این واحد از دو بخش ریخته گری پیوسته و نیمه پیوسته تشکیل شده است . از جمله تولیدات بخش ریخته گری نیمه پیوسته ، بیلت (شمش استوانه ای مس) است که بر اساس استاندارد ASTM B5 تولید می شود .
ابعاد بیلت که به صورت استوانه یا مفتول می باشد به شرح زیر می باشد:
- طول :۷۳۰۰ میلیمتر
- قطر:۲۵۰ میلیمتر
وجود معادن متعدد مس در ایران و صادرات آن به سایر کشورها باعث شده تا ایران تأمین کنندهٔ حدود ۳ درصد از ذخایر مس دنیا باشد. به عنوان مثال طی ۷ ماهه اول سال ۹۵ حدود ۲۰۰ کیلوگرم شمش مس به دیگر کشورها صادر شده است، که چیزی در حدود ۱٬۱۹۳٬۳۷۶ دلار می‌باشد. اگر به دنبال خرید یا فروش فلز مس هستید سامانه آهن ۲۰ در این زمینه درکنار شما خواهد بود.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی مس
تولید و مصرف جهانی مس در طی ۲۵ سال گذشته به طرز چشمگیری افزایش یافته است. با ورود کشورهای در حال توسعه به بازار جهانی ، تقاضا برای کالاهای معدنی از جمله این فلز افزایش یافته است. در ۲۰ سال گذشته ، منطقه آند در آمریکای جنوبی به عنوان پربارترین منطقه مس در جهان ظاهر شده است. در سال ۲۰۰۷ ، حدود ۴۵ درصد این فلز در جهان از کوههای آند تولید می شد. ایالات متحده ۸ درصد تولید کرده است. خطر ایجاد اختلال در عرضه جهانی کم به نظر می رسد زیرا تولید آن به صورت جهانی پراکنده است و محدود به یک کشور یا منطقه واحد نیست. با این وجود به دلیل اهمیت آن در ساخت و ساز و انتقال نیرو ، تأثیر هرگونه اختلال در تأمین آن زیاد خواهد بود. مس یکی از گسترده ترین بازیافت شده از فلزات است. تقریباً یک سوم از کل مصرفی این فلز در جهان بازیافت می شود. بازیافت شده و آلیاژهای آن را می توان دوباره از بین برد و مورد استفاده مجدد قرار گرفت و به طور مستقیم یا بیشتر برای تصفیه استفاده می شود بدون از بین رفتن هیچ یک از خصوصیات شیمیایی یا فیزیکی فلز تمام این ویژگی ها موجب روند افزایشی قیمت آن می شوند.