1. ترکیب شیمیایی هسته
مس-نیکل (کوپرونیکل)
فلز پایهمس (مس) جزء غالب است (معمولاً 60 تا 95 درصد وزنی).
عنصر آلیاژی اولیه: نیکل (Ni) فلز ثانویه مهم (5 تا 40 درصد وزنی) است.
افزودنی های جزئی: اغلب شامل مقادیر کمی آهن (Fe)، منگنز (Mn) یا روی (Zn) برای افزایش استحکام، مقاومت در برابر خوردگی یا کارایی می باشد.
بدون قلع: بر خلاف برنز، نیکل به عنوان عنصر کلیدی آلیاژی جایگزین قلع میشود-این مشخصترین تفاوت است.
برنز
فلز پایه: مس (مس) جزء اصلی است (معمولاً 80 تا 95 درصد وزنی).
عنصر آلیاژی اولیه: قلع (Sn) افزودنی سنتی و تعیین کننده (5 تا 20 درصد وزنی) است.
تغییرات: برنزهای مدرن ممکن است جایگزین فلزات دیگر (مانند آلومینیوم، سیلیکون، منگنز یا روی) برای خواص خاص شوند، اماقلع مشخصه برنز کلاسیک است.
بدون نیکل: نیکل جزء استاندارد برنز نیست، اگرچه برخی از آلیاژهای خاص ممکن است حاوی مقادیر کمی باشند (نادر).
2. خواص فیزیکی و مکانیکی
مس-نیکل
رنگ: نقرهای-سفید تا طلایی کمرنگ (نیکل رنگ طبیعی مایل به قرمز-نارنجی مس را روشن میکند).
مقاومت در برابر خوردگی: استثنایی، به ویژه در محیط های دریایی (آب دریا، نمک پاشی) و در برابر رسوب زیستی (رشد جلبک/بارناکل). این با ارزش ترین ویژگی آن است.
استحکام و شکل پذیری: استحکام کششی خوب را با شکل پذیری بالا متعادل می کند (به راحتی شکل می گیرد، خم می شود یا بدون ترک خوردگی جوش می شود).
هدایت حرارتی/الکتریکی: کمتر از مس خالص اما بالاتر از بسیاری از فولادها. رسانایی را بهتر از برنز در محیط های خشن حفظ می کند.
برنز
رنگ: مایل به قرمز گرم-قهوهای تا طلایی-قهوهای (قلع از قرمز مسی کمی تیره میشود اما رنگ خاکی و غنی را حفظ میکند).
مقاومت در برابر خوردگی: خوب (مخصوصاً در برابر هوا و آب شیرین) اما نسبت به مس-نیکل در آب شور یا محیطهای شیمیایی تهاجمی پایینتر است.
استحکام و سختی: سخت تر و شکننده تر از مس{0}نیکل است (قلع سختی را افزایش می دهد اما شکل پذیری را در مقایسه با نیکل کاهش می دهد).
ماشینکاری و ریخته گری: قابلیت ریختهگری عالی (به خوبی به شکل مذاب جریان مییابد، ایدهآل برای مجسمهها یا اجزای ریختهگری) اما انعطافپذیری کمتری نسبت به مس-نیکل-در صورت خم شدن شدید بیشتر در معرض ترک خوردن است.
خواص تریبولوژیکی: مقاومت در برابر سایش بالا و اصطکاک کم، آن را برای یاتاقان ها، بوش ها یا چرخ دنده ها ایده آل می کند.
3. کاربردهای تاریخی و مدرن
مس-نیکل
تمرکز مدرن: عمدتاً برای مصارف صنعتی و دریایی (نه یک آلیاژ سنتی باستانی) توسعه یافته است.
برنامه های کاربردی کلیدی: سخت افزار دریایی (بدنه، پروانه، لوله)، اتصال دهنده های الکتریکی (در شرایط خورنده)، ضرب سکه (به عنوان مثال، نیکل ایالات متحده 75٪ مس + 25٪ Ni؛ سکه های یورو از آلیاژ مس- نیکل استفاده می کنند)، مبدل های حرارتی، و کارخانه های نمک زدایی.
چرا از آن استفاده می شود: برای مقاومت در برابر خوردگی و دوام در محیط های خشن و مرطوب اولویت دارد.
برنز
اهمیت تاریخی: یکی از اولین انسان-آلیاژهایی را ساخت (به عصر برنز، ~ 3300 پ.م.)، ابزارها، سلاحها و هنر را متحول کرد.
برنامه های کاربردی کلیدی: مجسمه (مانند مجسمههای کلاسیک، هنر عمومی مدرن)، یاتاقانها/بوشها (مقاومت در برابر سایش)، آلات موسیقی (زنگها، سنج{2}}محتوای قلع طنین را افزایش میدهد)، وسایل معماری، و سلاحها/ابزارهای عتیقه.
چرا از آن استفاده می شود: برای ریخته گری، مقاومت در برابر سایش، جذابیت زیبایی شناختی (رنگ گرم)، و سنت تاریخی ارزش دارد.
4. باورهای غلط رایج
"تمام آلیاژهای مس برنز هستند":-برنز کاذب با قلع، در حالی که مس-نیکل با نیکل تعریف میشود. سایر آلیاژهای مس (به عنوان مثال، برنج=مس + روی) نیز متمایز هستند.
"مس-نیکل نوعی برنز است": خیر-عناصر آلیاژی اولیه آنها (نیکل در مقابل قلع) آنها را در خانواده های آلیاژی جداگانه قرار می دهد.
"رنگ آلیاژ را تعیین می کند": مطمئن نیست-بعضی از آلیاژهای برنز ممکن است کم رنگ باشند و برخی از آلیاژهای مس{1}}نیکل میتوانند رنگ طلایی داشته باشند. ترکیب، نه رنگ، عامل تعیین کننده است.
