Ταξινόμηση και σήμανση του χαλκού

Ο χαλκός πρέπει να νοείται ως μεταλλικό κράμα βασισμένο στον χαλκό και προστίθενται συστατικά κράματος σε αυτό, αυξάνοντας την σκληρότητα του τελικού υλικού. Οι συνηθέστερα χρησιμοποιούμενες συνδέσεις είναι κασσίτερος, χρώμιο, μόλυβδος, νικέλιο, αλουμίνιο και άλλα μέταλλα. Οι φυσικές ιδιότητες του κράματος χαλκού, καθώς και το χρώμα και η σκληρότητα του, θα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά, τα οποία εξαρτώνται από την ποσοστιαία σύνθεση των συστατικών του συνδέσμου.

Ο χαλκός, με έντονη κόκκινη απόχρωση, αποτελείται από μια αυξημένη ποσότητα χαλκού και αν το κράμα έχει γκριζωπή απόχρυση χάλυβα, τότε η περιεκτικότητα σε χαλκό μειώνεται στο 30-35%. Το χάλκινο είναι ένα δημοφιλές υλικό που χρησιμοποιείται σε διάφορους οικονομικούς και βιομηχανικούς τομείς.

Χάλκινο κράμα αποτελείται από χαλκό και σύνδεσμο, που μπορεί να είναι είτε με τη μορφή μετάλλων ή μη μέταλλα - οι μάρκες χαλκού εξαρτώνται από αυτή τη σύνθεση. Μέσω τεχνολογικών πειραμάτων και επιστημονικών ερευνών, εντοπίζονται οι βέλτιστες σχέσεις ανάμεσα στη βάση του χαλκού και τα συστατικά του. Ως πρόσθετα χρησιμοποιούνται συχνότερα:

• βηρύλλιο ·
• αλουμινίου
• ψευδαργύρου.
• κασσίτερος.
• πυριτίου ·
• φωσφόρου ·
• σιδήρου
• μαγγάνιο.
• μολύβδου
• νικέλιο.

Σύμφωνα με ιστορικά στοιχεία, το πρώτο χάλκινο υλικό δημιουργήθηκε πριν από 3000 χρόνια και αποτελούταν από χαλκό και κασσίτερο. Σε μικρές αναλογίες, ο κασσίτερος δίνει την τετηγμένη ουσία σκληρότητα, ευκαμψία και διευκολύνει την ίδια τη διαδικασία τήξης. Το κασσίτερο εμφανίζει τέτοιες ιδιότητες εάν η συγκέντρωσή του στο υλικό δεν υπερβαίνει το 4-4,8%. Αν παίρνετε κασσίτερο περίπου 5% ή περισσότερο, το τελικό κράμα θα χάσει την ελαστικότητά του και με συγκέντρωση κασσιτέρου πάνω από 20%, το υλικό που προκύπτει θα είναι εύθραυστο.Αν το βηρύλλιο προστεθεί στο τήγμα σε χαλκό, τότε η έξοδος θα είναι ένα στερεό υλικό με αυξημένη φυσική και χημική αντίσταση.

Όταν συνδυάζετε χαλκό με πυρίτιο και ψευδάργυρο το τελικό υλικό θα έχει καλή ολκιμότητα, το οποίο είναι ιδανικό για χύτευση προϊόντων. Τα τελικά προϊόντα έχουν αυξημένη αντοχή στη φθορά και δεν προκαλούν σπινθήρα κατά τη μηχανική επεξεργασία. Επιπροσθέτως, ο χαλκός με προσδέματα πυριτίου και ψευδαργύρου έχει υψηλό επίπεδο αντίστασης στη θερμική συμπίεση του μετάλλου.

Συνδυάζοντας χαλκό με αλουμίνιο, είναι δυνατό να ληφθεί ένα υλικό που έχει υψηλή πυκνότητα, χαμηλό δείκτη ολίσθησης, αυξημένη αντίσταση σχηματισμού σκουριάς και αντοχή σε χημικά επιθετικά περιβάλλοντα. Ένα τέτοιο μέταλλο είναι κατάλληλο για κοπή. Εάν προστεθεί στον χαλκό φωσφόρος, τότε σε συνδυασμό με κάποιες άλλες ενώσεις του συνδέσμου, αυτό το συστατικό θα μειώσει την απόδοση οξέος του κράματος.

Όταν προστίθεται οποιοδήποτε είδος προσδέματος στον χαλκό, η ικανότητά του να παράγει θερμότητα μειώνεται σημαντικά. Όσο περισσότερες δεσμεύσεις στη σύνθεση του κράματος, τόσο χειρότερο έχει δείκτη του επιπέδου θερμικής αγωγιμότητας.

Σημειώνεται ότι αν το κράμα αποτελείται από χαλκό μόνο 50%, τότε το υλικό από αυτό θα είναι λευκό σε χρώμα χάλυβα και για να επιτευχθεί ένα μαύρο χρώμα, η συγκέντρωση του χαλκού μειώνεται στο 35%. Με την πάροδο του χρόνου, όλα τα υλικά χαλκού αλλάζουν το χρώμα τους: σκουραίνει κάτω από την επίδραση των αλλαγών θερμοκρασίας, οξέα, άλατα, αλκάλια διαφόρων συγκεντρώσεων.

Σύμφωνα με το πόσες συνιστώσες περιλαμβάνονται στο κράμα χαλκού, το χάλκινο διαιρείται υπό όρους δύο συστατικών (μέταλλο και σύνδεσμος, που αποτελείται από 1 συστατικό) ή πολλαπλών συστατικών. Επιπλέον, χάλκινα υλικά χωρίζονται σε χωρίς έλαση και ενώσεις κασσιτέρου. Οι τυποποιημένες συνθέσεις δεν περιέχουν κασσίτερο. Η ταξινόμησή τους γίνεται λαμβάνοντας υπόψη ποιο μέταλλο, αντί του κασσίτερου, εκτελεί τη λειτουργία ενός συνδέσμου.

Με την προσθήκη κασσίτερου στον χαλκό, μπορείτε να πάρετε κράμα χυτηρίου. Αλλά, εκτός από έναν υψηλό δείκτη τήξης, αυτή η σύνθεση έχει επίσης καλή σκληρότητα. Συχνά προστίθενται ψευδάργυρος, μόλυβδος και φωσφόρος σε ένα τέτοιο μέταλλο. Ένας τέτοιος σύνδεσμος παρέχει την τελική αντίσταση του υλικού στη διάβρωση και το καθιστά ακόμα πιο κατάλληλο για τήξη και χύτευση.

Σε κράματα κασσίτερου ο φώσφορος λειτουργεί ως αποξειδωτικό μέταλλο και ο ψευδάργυρος μειώνει το κόστος του υλικού λόγω της χαμηλής του τιμής και δεν έχει ιδιαίτερη επίδραση στα χαρακτηριστικά του προκύπτοντος μετάλλου. Προκειμένου να εξοικονομηθούν κράματα κασσιτέρου, επιτρέπεται να περιλαμβάνεται έως και 10% ψευδάργυρος. Οι χάλκινες ποιότητες ποιότητας κασσίτερου είναι μια καλή επιλογή για μηχανική κατεργασία και στίλβωση. Τα τελικά προϊόντα από ποιότητες κασσίτερου θα είναι πολύ ανθεκτικά.

Χρησιμοποιείται χάλκινο κράμα που περιέχει έως και 8% ακαθαρσίες κασσίτερου σφράγιση, έλαση και σφυρηλάτηση. Τέτοιο υλικό χρησιμοποιείται για την κατασκευή σύρματος, ράβδων διαφόρων σχημάτων, καθώς και λαμαρίνας. Ένα κράμα όπου ο κασσίτερος καταλαμβάνει έως και 20% με τη μορφή ενός συνδέσμου χρησιμοποιείται για την παραγωγή προϊόντων χύτευσης. Κατά τη διαδικασία χύτευσης, το χαλκό αυτό γεμίζει πλήρως το καλούπι και ταυτόχρονα έχει μικρό κλάσμα συρρίκνωσης. Τέτοιο υλικό επιτρέπει την κατασκευή προϊόντων σύνθετης μορφής, καθώς και αντικειμένων καλλιτεχνικής σημασίας.

Στα χάλκινα κράματα χρησιμοποιείται συχνά αλουμίνιο.Το περιτύλιγμα περιέχει από 6 έως 12% αυτού του υλικού. Τα χάλκινα κράματα αλουμινίου μπορούν να αποτελούνται από ένα συστατικό (αλουμίνιο) ή πολλά πρόσθετα, όταν στο κράμα υπάρχουν επίσης σίδηρος, νικέλιο και μαγγάνιο. Η προσθήκη αλουμινίου σε χαλκό μειώνει την πυκνότητα του τελικού υλικού, τόσο ελαφρύ κράμα χρησιμοποιείται ευρέως στη ναυπηγική βιομηχανία και την αεροδιαστημική βιομηχανία.

Το πυρίτιο μπορεί να προστεθεί σε χαλκό σε ποσοστό 3 έως 5%. Το έτοιμο κράμα ξεπερνά τα κραματοποιημένα κράματα στις αντιδιαβρωτικές ιδιότητές του και έχει επίσης υψηλό δείκτη μηχανικής σταθερότητας και ελαστικότητας. Επιπλέον, τα κράματα με πυρίτιο δεν μαγνητίζονται και προσφέρονται για ηλεκτρική συγκόλληση και συγκόλληση.

Τελικά προϊόντα χαλκού με πυρίτιο έχουν υψηλή αντοχή σε επιθετικά χημικά περιβάλλοντα με τη μορφή οξέων και αλκαλίων, καθώς και αερίων. Το υλικό αυτό χρησιμοποιείται για την κατασκευή αγωγών φυσικού αερίου ή συστήματος αποχέτευσης.

Σε διάφορες βιομηχανίες ένα χάλκινο κράμα που περιέχει μαγγάνιο στη σύνθεσή του: από 4 έως 5%. Το υλικό έχει τα χαρακτηριστικά: υψηλή αντοχή, ευκαμψία και αντίσταση στη διάβρωση. Τέτοια κράματα κάνουν εξαρτήματα για διάφορους μηχανισμούς. Όταν η περιεκτικότητα μαγγανίου στο κράμα χαλκού είναι μεγαλύτερη από 1%, αυξάνεται η σκληρότητα του υλικού, αλλά το ιξώδες και η εύτηκτοτης της ουσίας μειώνονται.

Όταν προστίθεται ένα συστατικό μολύβδου στον χαλκό, λαμβάνεται κράμα υψηλής αντοχής, ανθεκτικό στην τριβή. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή ρουλεμάν που περιστρέφονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, υπό συνθήκες υψηλής πίεσης και σε συνθήκες υψηλής ταχύτητας. Ο χαλκός με σύνδεσμο μολύβδου χρησιμοποιείται για την κατασκευή μερών συσκευών που λειτουργούν σε επιθετικά χημικά περιβάλλοντα, το υλικό χρησιμοποιείται για προστασία από την ακτινοβολία, στην κατασκευή πυρομαχικών, γυαλιού, όπως διάφορες χρωστικές εκτύπωσης μελανιού εκτύπωσης.

Προσθήκη του Βηρυλλίου στον Χαλκό σχηματίζει ένα χάλκινο κράμα, στο οποίο σημειώνονται αυξημένα χαρακτηριστικά αντοχής, ευκαμψίας και ρευστότητας. Επιπλέον, το υλικό έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και είναι ένας αγωγός θερμότητας. Το κράμα είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, παράγει προϊόντα με τη μορφή ελατηρίων και πολύπλοκων μηχανισμών, το υλικό χρησιμοποιείται στην ηλεκτροτεχνία για την κατασκευή προϊόντων οπτικών ινών και μικροκυκλωμάτων.

Βερύλλινο κράμα χαλκού σας επιτρέπει να εκτελέσετε τις μικρότερες λεπτομέρειες από αυτό, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην οργάνωση, την τεχνολογία υπολογιστών και τηλεφώνου, συσκευές πολυμέσων και ούτω καθεξής. Ο κανόνας της περιεκτικότητας σε κράμα βηρυλλίου στο κράμα κυμαίνεται από 0,7 έως 2,5%.

Προκειμένου να γίνει διάκριση των χάλκινων κραμάτων μεταξύ τους, εισήχθη μια συγκεκριμένη σήμανση. Επίσης υπάρχουν ειδικοί τεχνικοί πίνακεςμε την οποία ο τεχνολόγος μπορεί να καθορίσει ποια συγκεκριμένη μάρκα χαλκού θα χρησιμοποιήσει για την εκτέλεση συγκεκριμένης εργασίας, θα διευκρινίσει τα στοιχεία σχετικά με τη σύνθεση του κράματος, τις φυσικοχημικές του ιδιότητες και τις δυνατότητες εφαρμογής του.

Από την άλλη, οι υπάρχουσες μάρκες χαλκού διαφέρουν στη σύνθεση του συνδέσμου ως ποσοστό του χαλκού. Σήμανση κραμάτων χαλκού έχει αλφαριθμητική ονομασία. Για παράδειγμα, η αποκρυπτογράφηση μιας τέτοιας μάρκας μπορεί να σημαίνει ότι τα γράμματα στο όνομα θα αντιστοιχούν σε χημικά στοιχεία και οι αριθμοί θα υποδεικνύουν το ποσοστό της σύνδεσης. Σύμφωνα με την GOST, τα ψηφιακά δεδομένα δεν περιέχουν ενδείξεις για το περιεχόμενο του κράματος χαλκού, επειδή είναι σαφές ότι αποτελεί το κύριο συστατικό στοιχείο.

Το κράμα χαλκού είναι συντομογραφία Br. Επόμενο είναι το γράμμα που υποδεικνύει το κύριο συστατικό του συνδέσμου και, στη συνέχεια, τα άλλα στοιχεία. Όσο για τους αριθμούς, αυτά είναι διατεταγμένα κατά φθίνουσα σειρά, υποδεικνύοντας το ποσοστό των συστατικών του συνδέσμου. Για παράδειγμα, ο μπρούντζος BRAZHN 10-4-5 είναι κράμα χαλκού με αλουμίνιο, σίδηρο και νικέλιο. Επιπλέον, το αλουμίνιο στο κράμα είναι 10%, σίδηρος - 4%, νικέλιο - 5%. Το υπόλοιπο είναι χαλκός.

Όταν η μάρκα του κράματος χαλκού είναι άγνωστη, το υλικό υπόκειται σε χημική και φυσική ανάλυση. Απαιτούνται ακριβή δεδομένα για τους εργαζόμενους που πρέπει να προσδιορίσουν το βάρος του κατεργαζόμενου τεμαχίου μέσω του ειδικού βάρους του κράματος. Κάθε χαλυβουργία διαθέτει δικό της τεχνικό εργαστήριο, το οποίο βοηθά στην επίλυση τέτοιων προβλημάτων.

Χάλκινο - τι είδους μέταλλο και όπου χρησιμοποιείται - δείτε το παρακάτω βίντεο.