الخواص الميكانيكية
النحاس له خصائص ميكانيكية مختلفة بسبب محتوى الزنك المختلف. الشكل 7 هو رسم بياني يوضح تغير الخواص الميكانيكية للنحاس الأصفر مع محتوى الزنك المختلفة. بالنسبة α ، يزداد النحاس الأصفر و σb و δ مع زيادة محتوى الزنك. بالنسبة للنحاس (α + β) ، تزداد القوة في درجة حرارة الغرفة بشكل مستمر قبل أن يزداد محتوى الزنك إلى حوالي 45٪. إذا تم زيادة محتوى الزنك بشكل أكبر ، فإن المرحلة R ذات الهشاشة الأكبر (محلول صلب يعتمد على مركب Cu5Zn8) تظهر في بنية السبائك ، وتنخفض القوة بشكل حاد. تنخفض مرونة درجة حرارة الغرفة للنحاس (α + β) دائما مع زيادة محتوى الزنك. لذلك ، فإن سبيكة النحاس والزنك التي تحتوي على أكثر من 45 ٪ من الزنك ليس لها قيمة عملية.
يستخدم النحاس العادي على نطاق واسع ، مثل حزام خزان المياه ، وأنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي ، والميدالية ، والأنابيب المموجة ، وأنابيب السربنتين ، وأنابيب المكثف ، وغلاف القشرة ، ومختلف المنتجات المعقدة المثقوبة ، والأجهزة ، وما إلى ذلك. مع زيادة محتوى الزنك من H63 إلى H59 ، يمكنها تحمل المعالجة الساخنة بشكل جيد ، وتستخدم في الغالب في أجزاء مختلفة من الآلات والأجهزة الكهربائية وأجزاء الختم والآلات الموسيقية.
من أجل تحسين مقاومة التآكل والقوة والصلابة وقابلية التصنيع للنحاس الأصفر ، تتم إضافة كمية صغيرة من العناصر مثل القصدير والألومنيوم والمنغنيز والحديد والسيليكون والنيكل والرصاص وما إلى ذلك (بشكل عام 1٪ ~ 2٪ ، وعدد قليل يصل إلى 3٪ ~ 4٪ ، وعدد قليل يصل إلى 5٪) إلى سبائك النحاس والزنك لتشكيل سبائك ثلاثية أو رباعية أو حتى كوينارية ، وهو أمر معقد
معامل مكافئ الزنك
يمكن حساب البنية المجهرية للنحاس المعقد وفقا ل "معامل مكافئ الزنك" للعناصر المضافة في النحاس. نظرا لإضافة كمية صغيرة من عناصر السبائك الأخرى إلى سبيكة Cu-Zn ، فإن منطقة الطور α / (α + β) في مخطط حالة Cu-Zn عادة ما تنتقل إلى اليسار أو اليمين. لذلك ، فإن البنية المجهرية للنحاس الأصفر الخاص عادة ما تكون مكافئة للبنية النحاسية العادية مع زيادة أو نقصان محتوى الزنك. على سبيل المثال ، فإن البنية المجهرية لسبائك Cu-Zn مع السيليكون بنسبة 1٪ تعادل هيكل السبائك مع إضافة 10٪ من الزنك في سبيكة Cu-Zn. لذا فإن "مكافئ الزنك" للسيليكون هو 10. "معامل مكافئ الزنك" للسيليكون هو الأكبر ، مما يجعل حدود الطور α / (α + β) في نظام Cu-Zn تنتقل بشكل كبير إلى الجانب النحاسي ، أي أن منطقة الطور α تنخفض بقوة. "معامل مكافئ الزنك" للنيكل سالب ، أي أن منطقة الطور α تتضخم.
الطور α والمرحلة β في النحاس الخاص هي حلول صلبة معقدة متعددة العناصر ، والتي لها تأثير تقوية كبير ، في حين أن الطور α والمرحلة β في النحاس الشائع هي حلول صلبة بسيطة Cu-Zn ، والتي لها تأثير تقوية منخفض. على الرغم من أن مكافئ الزنك مكافئ ، إلا أن خصائص المحلول الصلب متعدد المكونات والمحلول الصلب الثنائي البسيط مختلفان. لذلك ، فإن كمية صغيرة من التعزيز متعدد العناصر هي طريقة لتحسين خصائص السبائك.
