آلیاژهای برنز برای هزاره ها سنگ بنای تمدن بشری بوده اند که به خاطر ترکیب منحصر به فرد آنها از خواص ارزش دارند. من به عنوان تأمین کننده آلیاژهای برنز ، من شاهد دست اول برنامه های متنوع و اهمیت درک سختی آنها بوده ام. در این وبلاگ ، ما به این نکته می پردازیم که سختی آلیاژهای برنز به چه معنی ، اندازه گیری آن و چه عواملی بر آن تأثیر می گذارد.
سختی چیست؟
سختی مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل دائمی است ، به طور معمول با تورفتگی ، خراش یا سایش. در زمینه آلیاژهای برنز ، سختی یک خاصیت مهم است که تعیین می کند که چگونه مواد می توانند در برابر سایش مقاومت کنند ، شکل خود را تحت استرس حفظ کنند و در برابر آسیب های نیروهای خارجی مقاومت کنند. این یک ویژگی است که بر عملکرد و ماندگاری محصولات ساخته شده از برنز ، از مجسمه های پیچیده گرفته تا مؤلفه های صنعتی سنگین تأثیر می گذارد.
اندازه گیری سختی آلیاژهای برنز
روش های مختلفی برای اندازه گیری سختی آلیاژهای برنز وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و کاربردهای خاص خود هستند.
تست سختی برینل
تست سختی برینل شامل فشار دادن یک تورفتگی سخت و کروی (که معمولاً از کاربید تنگستن ساخته شده است) به سطح نمونه برنز با یک بار مشخص شده است. پس از یک دوره مشخص ، قطر تورفتگی اندازه گیری می شود. شماره سختی برینل (BHN) بر اساس بار و سطح سطح تورفتگی محاسبه می شود. این آزمایش برای اندازه گیری سختی آلیاژهای برنز بزرگ و ریز و خشن - ظاهر شده مناسب است ، زیرا این تورفتگی نسبتاً بزرگ می تواند تغییرات سختی را در سراسر مواد از بین ببرد.
تست سختی راکول
تست سختی Rockwell روشی سریعتر و راحت تر است. از یک مخروط الماس یا یک توپ فولادی سخت شده به عنوان یک مخزن استفاده می کند. ابتدا یک بار جزئی برای صندلی تورفتگی اعمال می شود و سپس یک بار عمده اضافه می شود. تفاوت در عمق نفوذ بین بارهای جزئی و عمده اندازه گیری می شود و تعداد سختی راکول از مقیاس قبل از کالیبره شده تعیین می شود. از آزمایش Rockwell اغلب برای اندازه گیری سختی اجزای برنز کوچکتر یا بخش های نازک استفاده می شود ، زیرا در مقایسه با آزمایش Brinell باعث آسیب کمتری به نمونه می شود.
تست سختی ویکرز
تست سختی ویکرز از یک هرم مبتنی بر مربع استفاده می کند. یک بار برای تورفتگی اعمال می شود و پس از یک زمان خاص ، طول مورب تورفتگی اندازه گیری می شود. شماره سختی ویکرز (HV) از بار و سطح سطح تورفتگی محاسبه می شود. این آزمایش بسیار دقیق است و می تواند برای طیف گسترده ای از آلیاژهای برنز ، از جمله آنهایی که دارای ریزساختارهای ریز دانه هستند استفاده شود. همچنین برای اندازه گیری سختی مناطق بسیار کوچک یا لایه های نازک برنز مناسب است.
عوامل مؤثر بر سختی آلیاژهای برنز
ترکیب آلیاژ
ترکیب آلیاژ برنز تأثیر قابل توجهی در سختی آن دارد. برنز در درجه اول آلیاژ مس و قلع است ، اما عناصر دیگری مانند آلومینیوم ، نیکل ، روی و فسفر نیز می توانند اضافه شوند. قلع یک عنصر سخت کننده کلیدی در برنز است. با افزایش محتوای قلع ، سختی آلیاژ برنز به طور کلی افزایش می یابد. به عنوان مثال ، برنز فسفر ، که حاوی مقدار کمی فسفر علاوه بر مس و قلع است ، در مقایسه با برنزهای ساده مس - قلع ، سختی و مقاومت در برابر سایش را افزایش داده است. آلومینیوم - آلیاژهای برنز ، که حاوی آلومینیوم به عنوان عنصر اصلی آلیاژ هستند ، به دلیل قدرت و سختی زیاد آنها شناخته شده اند و باعث می شوند آنها برای کاربردهای موجود در صنایع دریایی و هوافضا مناسب باشند.
عملیات حرارتی
عملیات حرارتی یکی دیگر از عوامل مهم است که می تواند سختی آلیاژهای برنز را تغییر دهد. به عنوان مثال ، آنیلایینگ یک فرآیند گرمایی است که در آن برنز در دمای خاص گرم می شود و سپس به آرامی خنک می شود. این فرایند تنش های داخلی را در مواد تسکین می دهد و می تواند برنز را انعطاف پذیر تر و سخت تر کند. از طرف دیگر ، خاموش کردن و خلق و خوی می تواند سختی برنز را افزایش دهد. خاموش کردن شامل خنک کردن سریع برنز گرم شده در یک محیط مایع مانند آب یا روغن است. این باعث شکل گیری یک ساختار سخت و شکننده می شود. سپس مزاج برای کاهش شکنندگی و بهبود سختی برنز خاموش در حالی که هنوز هم سختی نسبتاً بالایی را حفظ می کند ، انجام می شود.
اندازه دانه
اندازه دانه آلیاژ برنز نیز بر سختی آن تأثیر می گذارد. به طور کلی ، اندازه دانه ریزتر منجر به سختی بیشتر می شود. در طی فرآیند جامد سازی برنز ، می توان میزان خنک کننده را کنترل کرد تا در اندازه دانه تأثیر بگذارد. سرعت خنک کننده سریعتر باعث ایجاد ساختار دانه ریز تر می شود و در نتیجه آلیاژ برنز سخت تر ایجاد می شود. علاوه بر این ، برخی از عناصر آلیاژ و فرآیندهای تصفیه گرما همچنین می توانند به پالایش اندازه دانه کمک کنند و از این طریق سختی برنز را افزایش می دهند.
برنامه های کاربردی بر اساس سختی
سختی آلیاژهای برنز مناسب بودن آنها را برای برنامه های مختلف تعیین می کند.
برنامه های سخت و سختی
برای کاربردهایی که به مقاومت و استحکام سایش زیاد نیاز دارند ، مانند یاتاقان ها ، چرخ دنده ها و ابزارهای برش ، آلیاژهای برنز سختی بالا ترجیح داده می شوند. آلومینیوم - آلیاژهای برنز ، با سختی و مقاومت در برابر خوردگی بسیار عالی ، معمولاً در پروانه های دریایی ، پمپ ها و دریچه ها استفاده می شوند. آلیاژهای برنز - برنز نیز به دلیل سختی زیاد و هدایت الکتریکی خوب در اتصالات الکتریکی و چشمه ها استفاده می شود. شما می توانید محصولات برنز با کیفیت بالا را برای این برنامه ها در ما پیدا کنیدلوله گرد برنزبانوار گرد برنزوتمیله شکل برنزمجموعه ها
برنامه های کمترین سختی
در بعضی موارد ، سختی کمتری مورد نظر است. به عنوان مثال ، در مجسمه های هنری و وسایل تزئینی ، از آلیاژ برنز قابل انعطاف پذیر و کمتر سخت تر استفاده می شود تا شکل گیری آسان تر و کنده کاری دقیق را فراهم کند. این آلیاژها را می توان به راحتی توسط هنرمندان با استفاده از تکنیک های سنتی فلز کار کرد.
چرا آلیاژهای برنز ما را انتخاب می کنیم؟
ما به عنوان تأمین کننده آلیاژهای برنز ، ما در ارائه محصولات با کیفیت بالا با خصوصیات سختی مداوم افتخار می کنیم. فرآیند تولید ما با دقت کنترل می شود تا از ترکیب مناسب آلیاژ ، گرمای و اندازه دانه اطمینان حاصل شود و در نتیجه آلیاژهای برنز که نیازهای خاص سختی مشتریان را برآورده می کنند. این که آیا شما به یک آلیاژ سخت و سخت برای کاربردهای صنعتی یا یک آلیاژ انعطاف پذیر تر برای اهداف هنری نیاز دارید ، ما تخصص و منابع داریم تا راه حل مناسبی را برای شما فراهم کنیم.
اگر علاقه مند به خرید آلیاژهای برنز برای پروژه خود هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای یک بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما خوشحال خواهند شد که بر اساس نیازهای سختی و سایر معیارهای عملکرد شما در انتخاب آلیاژ برنز مناسب به شما کمک کنند. ما همچنین می توانیم قبل از تصمیم گیری خرید ، نمونه هایی را برای شما تهیه و ارزیابی کنیم.
منابع
- کتابچه راهنمای ASM جلد 2: خواص و انتخاب: آلیاژهای غیر سودمند و مواد ویژه - هدف. ASM International.
- چاپ دفترچه راهنمای فلزات ، چاپ 3. ASM International.
- Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2011). علوم و مهندسی مواد: مقدمه. ویلی
