Η σύνθεση των κοινών κραμάτων ορείχαλκου

Ο ορείχαλκος είναι μεταλλικό κράμα που γίνεται πάντα με συνδυασμό χαλκού και ψευδαργύρου. Με τη μεταβολή της ποσότητας χαλκού και ψευδαργύρου, ο ορείχαλκος μπορεί να γίνει σκληρότερη ή μαλακότερη. Άλλα μέταλλα - όπως το αλουμίνιο, ο μόλυβδος και το αρσενικό - μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως παράγοντες κράματος για τη βελτίωση της μηχανικής αντοχής και της αντοχής στη διάβρωση.

Πόσο διαφορετικά κράματα αλλάζουν τις ιδιότητες του ορείχαλκου

Με την προσθήκη διαφορετικών μετάλλων σε ορείχαλκο, είναι δυνατό να αλλάξουν οι ιδιότητές του.

Μπορεί να γίνει κίτρινο, σκληρότερο, μαλακότερο, ισχυρότερο ή ανθεκτικό στη διάβρωση, ανάλογα με τη χημική του σύνθεση. Για παράδειγμα:

• Ο ορείχαλκος είναι συνήθως ένα ζεστό χρυσό χρώμα. Η προσθήκη ενός 1% μαγγανίου, ωστόσο, θα μετατρέψει ορείχαλκο σε ένα ζεστό σοκολάτα-καφέ χρώμα, ενώ το νικέλιο θα το κάνει ασήμι.
• Ο μόλυβδος συχνά προστίθεται στο ορείχαλκο για να γίνει πιο μαλακό και έτσι πιο εύπλαστο.
• Το αρσενικό μπορεί να προστεθεί για να κάνει ο ορείχαλκος πιο σταθερός σε ορισμένα περιβάλλοντα.
• Το κασσίτερο μπορεί να βοηθήσει να γίνει ο ορείχαλκος πιο δυνατός και σκληρότερος.

Τύποι ορείχαλκου

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι ορείχαλκου, ο καθένας με ελαφρώς διαφορετική χημική σύνθεση. Κάθε τύπος ορείχαλκου έχει το δικό του όνομα, ποιότητες και χρήσεις. Για παράδειγμα:

• Το κόκκινο ορείχαλκο, δεν αποτελεί έκπληξη, είναι θερμότερο σε χρώμα από άλλα ορείχαλκα. Είναι επίσης ένας ιδιαίτερα ισχυρός τύπος ορείχαλκου.
• Ο ορείχαλκος κασέτας (επίσης αναφέρεται ως 260 ορείχαλκος και κίτρινος ορείχαλκος) είναι περισσότερο γνωστός ως ένα ιδανικό μέταλλο για περιβλήματα κελύφους. Συχνά πωλείται σε μορφή φύλλου και σχηματίζεται εύκολα και επεξεργάζεται σε επιθυμητά σχήματα.

• 330 ορείχαλκος είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε σωληνώσεις και πόλους, διότι είναι τόσο επεξεργάσιμο και μηχανικά επεξεργάσιμο. Οι πόλοι πυρκαγιάς είναι μια κοινή χρήση για 330 ορείχαλκο.
• Ο ελεύθερος ορείχαλκος μηχανικής κατεργασίας, που ονομάζεται επίσης 360 ορείχαλκος, είναι σχετικά υψηλός σε μόλυβδο, καθιστώντας εύκολο τον κόψιμο και το σχηματισμό του. Συχνά χρησιμοποιείται για την κατασκευή στοιχείων όπως ράβδους και ράβδοι.
• Ο ναυτικός ορείχαλκος, ονομάζεται επίσης ορείχαλκος 464, είναι ιδιαίτερα ανθεκτικός στη διάβρωση και επομένως ιδανικός για χρήση στο θαλασσινό νερό.

Αντοχή στη διάβρωση από ορείχαλκο

Η επαφή με την αμίνη, μια ένωση που προέρχεται από την αμμωνία, είναι μια κοινή αιτία της διάβρωσης του ορείχαλκου. Το κράμα είναι επίσης επιρρεπές σε διάβρωση μέσω της διαδικασίας αποσαθρώσεως. Όσο περισσότερος ορείχαλκος ψευδαργύρου περιέχει, τόσο περισσότερο μπορεί να επηρεαστεί από την έκπλυση του ψευδαργύρου από το κράμα, προκαλώντας το να γίνει πιο αδύναμο και πιο πορώδες. Τα πρότυπα της National Sanitation Foundation International (NSF) απαιτούν εξαρτήματα από ορείχαλκο που περιέχουν τουλάχιστον 15 τοις εκατό ψευδάργυρο για να είναι ανθεκτικά στην απολύμανση. Η προσθήκη στοιχείων όπως ο κασσίτερος, το αρσενικό, ο φωσφόρος και το αντιμόνιο μπορούν να βοηθήσουν στην επίτευξη αυτού του αποτελέσματος, καθώς μπορεί να μειώσει την ποσότητα του ψευδαργύρου σε λιγότερο από 15 τοις εκατό. Ο ορείχαλκος με λιγότερο από 15 τοις εκατό ψευδάργυρο είναι γνωστός ως κόκκινο ορείχαλκο.

Ο ναυτικός ορείχαλκος, ο οποίος χρησιμοποιείται στο θαλασσινό νερό, έχει στην πραγματικότητα 40 τοις εκατό ψευδάργυρο, αλλά περιέχει επίσης 1 τοις εκατό κασσίτερο για να μειώσει την απολύμανση και να το καταστήσει πιο ανθεκτικό στη διάβρωση.

Χρήσεις ορείχαλκου

Ο ορείχαλκος είναι δημοφιλές μέταλλο για εφαρμογές που είναι πρακτικές και διακοσμητικές. Είδη όπως λαβές θυρών, λαμπτήρες και φωτιστικά οροφής όπως τα φώτα και οι ανεμιστήρες είναι παραδείγματα πρακτικών χρήσεων που εξυπηρετούν επίσης διακοσμητικό σκοπό. Εκτός από το να είναι ελκυστικό, ο ορείχαλκος είναι επίσης ανθεκτικός στα βακτήρια, καθιστώντας τον πολύ πιο χρήσιμο για τα φωτιστικά όπως οι λαβές των θυρών, που πολλοί άνθρωποι αγγίζουν συχνά.

Ορισμένες χρήσεις, όπως οι φιγούρες στην κορυφή των κρεβατιών, είναι αυστηρά διακοσμητικές.

Πολλά μουσικά όργανα είναι επίσης φτιαγμένα από ορείχαλκο επειδή είναι ένα πολύ επεξεργάσιμο μέταλλο και μπορούν να μορφοποιηθούν στα ακριβή σχήματα που απαιτούνται για τα κέρατα, τις τρομπέτες, τους τρομπόνι και τους σωλήνες. Αυτά τα όργανα, συλλογικά, είναι κοινώς γνωστά ως τμήμα ορείχαλκου μιας ορχήστρας.

Λόγω της χαμηλής τριβής και της αντοχής στη διάβρωση, ο ορείχαλκος είναι επίσης ένα δημοφιλές υλικό για υδραυλικά είδη και άλλα δομικά υλικά. Τα εξαρτήματα σωληνώσεων, τα παξιμάδια και τα μπουλόνια είναι συχνά κατασκευασμένα από ορείχαλκο για να επωφεληθούν από τα χαρακτηριστικά του. Shell περιβλήματα για πυρομαχικά, επίσης, είναι μια δημοφιλής χρήση για ορείχαλκο, σε μεγάλο βαθμό λόγω της χαμηλής τριβής του.

Ο ορείχαλκος είναι επίσης πολύ εύπλαστο, που σημαίνει ότι μπορεί να διαμορφωθεί σε πολλά σχήματα, καθιστώντας το δημοφιλές κράμα για χρήση σε όργανα ακριβείας, όπως μετρητές και ρολόγια.

Συνθέσεις κοινών κραμάτων ορείχαλκου

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη σύνθεση ενός αριθμού κοινώς χρησιμοποιούμενων κραμάτων ορείχαλκου:

Αριθμός UNS	AS Όχι.	Συνηθισμένο όνομα	Αριθμός BSI	Αριθμός ISO	JIS Αρ.	Χαλκός%	Ψευδάργυρος%	Οδηγω %	Αλλα
C21000	210	95/5 Επιχρυσωμένο μέταλλο	-	CuZn5	C2100	94–96	~5		-
C22000	220	90/10 Επιχρυσωμένο μέταλλο	CZ101	CuZn10	C2200	89–91	~10		-
C23000	230	85/15 Επιχρύσωση μετάλλου	Cz103	CuZn20	C2300	84–86	~15		-
C24000	240	80/20 Επιχρυσωμένο μέταλλο	Cz103	CuZn20	C2400	78.5–81.5	~20		-
C26130	259	70/30 Ορείχαλκος αρσενικού	Cz126	CuZn30As	C4430	69–71	~30		Αρσενικό0.02–0.06
C26000	260	70/30 Ορείχαλκος	Cz106	CuZn30	C2600	68.5–71.5	~30		-
C26800	268	Κίτρινο ορείχαλκο (65/35)	Cz107	CuZn33	C2680	64–68.5	~33		-
C27000	270	65/35 Ορείχαλκος	Cz107	CuZn35	-	63–68.5	~35		-
C27200	272	63/37 Κοινό ορείχαλκο	Cz108	CuZn37	C2720	62–65	~37		-
C35600	356	Χαρακτική ορείχαλκο,2% μόλυβδος	-	CuZn39Pb2	C3560	59–64.5	~39	2.0–3.0	-
C37000	370	Χαρακτική ορείχαλκο,1% μόλυβδος	-	CuZn39Pb1	C3710	59–62	~39	0.9–1.4	-
C38000	380	Τμήμα ορείχαλκου	Cz121	CuZn43Pb3	-	55–60	~43	1.5–3.0	Αλουμίνιο 0,1-0,6
C38500	385	Δωρεάν ορείχαλκο κοπής	Cz121	CuZn39Pb3	-	56–60	~39	2.5–4.5	-

Πηγή: Azom.com