1. ما هي مادة النحاس؟
الخصائص الرئيسية للنحاس:
مؤسسة التركيب الكيميائي: يشكل النحاس عادةً ما بين 55% إلى 95% من السبيكة، بينما يشكل الزنك النسبة المتبقية البالغة 5% إلى 45%. تحدد نسبة النحاس إلى الزنك خصائص النحاس بشكل مباشر:
نحاس نحاسي عالي- (على سبيل المثال، 70% Cu + 30% Zn): ليونة ممتازة، ومقاومة للتآكل، وإمكانية التشغيل الآلي، ومناسب للتشكيل واللحام.
نحاس الزنك العالي- (على سبيل المثال، 60% Cu + 40% Zn): قوة وصلابة أعلى ولكن ليونة أقل، مثالي للمسبوكات أو المكونات التي تتطلب صلابة.
الخواص الميكانيكية: يُظهر عمومًا قوة شد جيدة (200-600 ميجا باسكال، اعتمادًا على التركيب والمعالجة الحرارية)، وصلابة متوسطة (50-150 HB)، وقابلية تشكيل ممتازة (يمكن دحرجتها، أو بثقها، أو تشكيلها، أو سحبها إلى أشكال مختلفة).
مقاومة التآكل: يقاوم التآكل الناتج عن الهواء والماء ومعظم الأحماض غير المؤكسدة- (على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك بتركيزات منخفضة) ولكنه قد يفقد بريقه بمرور الوقت (تتشكل طبقة أكسيد واقية لمنع المزيد من التدهور). إضافات القصدير (النحاس البحري) تعزز مقاومة التآكل بمياه البحر.
مزايا أخرى: موصلية كهربائية وحرارية جيدة (أقل من النحاس النقي ولكنها تتفوق على معظم أنواع الفولاذ)، وخصائص طبيعية مضادة للميكروبات، ومظهر ذهبي جذاب (يستخدم في التطبيقات الزخرفية).
تصنيف النحاس:
النحاس الثنائي (النحاس-الزنك فقط): سبيكة بسيطة من النحاس والزنك، على سبيل المثال، النحاس الأحمر (محتوى عالي من النحاس، ~85% نحاس) والنحاس الأصفر (متوازن Cu-Zn، ~65% Cu).
الثلاثي / النحاس الرباعي: مخلوط بعناصر إضافية لتحسين خصائص معينة:
النحاس المحتوي على الرصاص (Cu-Zn-Pb): إمكانية تصنيع محسنة (يعمل الرصاص كمواد تشحيم أثناء القطع)، ويستخدم في أدوات التثبيت والصمامات.
النحاس البحري (Cu-Zn-Sn): مقاومة فائقة للتآكل لمياه البحر، ويستخدم في الأجهزة البحرية وبناء السفن.
نحاس ألومنيوم (Cu-Zn-Al): قوة عالية ومقاومة للتآكل، ومناسب لتطبيقات درجات الحرارة العالية- أو الضغط العالي-.
