giriiş
Dökme bakır alaşımları, korozyon direnci, termal iletkenlik ve döküm kolaylığı dahil olmak üzere mükemmel özellikleri nedeniyle çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alaşımlar, karmaşık şekiller oluşturmak için bakır ve diğer elemanların kalıplara erimesi ve dökülmesiyle üretilir. Bu makale, ortak bakır alaşımlarının ortak türlerini, özelliklerini ve uygulamalarını araştırmaktadır.
Bakır-tin alaşımları (bronz)
Bronz alaşımlar en yaygın döküm bakır alaşımları arasındadır. Genellikle birincil elementler olarak bakır ve kalay içerirler.
| Alaşım Tipi | Anahtar Özellikler | Ortak Uygulamalar | Çekme Dayanımı (MPa) | Sertlik (HB) |
|---|---|---|---|---|
| Yüksek tinli bronz | Yüksek mukavemet, iyi korozyon direnci | Yataklar, burçlar, dişliler | 310-380 | 80-100 |
| Orta tinli bronz | Mükemmel aşınma direnci, düşük frictio | Valf koltukları, pompa bileşenleri | 240-310 | 60-85 |
| Çan bronz | Yüksek sertlik, iyi işlenebilirlik | Çan, müzik aletleri | 200-240 | 90-110 |
Bronz alaşımlar iyi bir güç, aşınma direnci ve korozyon direnci dengesi sunar ve bu da onları çeşitli endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir.
Bakır-çink alaşımları (pirinç)
Pirinç alaşımları, mükemmel biçimlendirilebilirlikleri ve işlenebilirlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılan bakır-çink alaşımlarıdır.
| Alaşım Tipi | Anahtar Özellikler | Ortak Uygulamalar | Çekme Dayanımı (MPa) | Uzama (%) |
|---|---|---|---|---|
| Sarı pirinç | İyi güç, mükemmel işlenebilirlik | Sıhhi tesisat armatürleri, dekoratif donanım | 230-350 | 20-35 |
| Yüksek güçlü pirinç | Yüksek süneklik, iyi korozyon direnci | Mimari bileşenler, deniz donanımı | 380-550 | 15-25 |
| Kurşun pirinç | Mükemmel işlenebilirlik, düşük maliyetli | Vanalar, bağlantı parçaları, süs dökümleri | 220-310 | 20-30 |
Pirinç alaşımları altın renkleriyle bilinir ve genellikle dekoratif uygulamalarda ve fonksiyonel bileşenlerde kullanılır.
Bakır-alüminyum alaşımlar (alüminyum bronz)
Alüminyum bronz alaşımlar bakırın özelliklerini alüminyumun mukavemeti ve hafifliği ile birleştirir.
| Alaşım Tipi | Anahtar Özellikler | Ortak Uygulamalar | Çekme Dayanımı (MPa) | Akma Dayanımı (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Tek fazlı al bronz | Yüksek mukavemet, mükemmel korozyon direnci | Deniz pervaneleri, pompa pervaneleri | 550-650 | 250-300 |
| Dubleks al bronz | İyi aşınma direnci, yüksek mukavemet | Yataklar, dişliler, valf bileşenleri | 600-750 | 280-350 |
| Nikel-al bronz | Yüksek sıcaklıklarda mükemmel güç | Uçak bileşenleri, türbin bıçakları | 650-800 | 300-400 |
Alüminyum bronz alaşımlar özellikle deniz ortamlarında yüksek mukavemet ve mükemmel korozyon direnci ile değerlenir.
Bakır-Silicon Alaşımları (Silikon Bronz)
Silikon bronz alaşımlar yüksek mukavemetli ve mükemmel korozyon direncinin bir kombinasyonunu sunar.
| Alaşım Tipi | Anahtar Özellikler | Ortak Uygulamalar | Çekme Dayanımı (MPa) | Elektriksel İletkenlik (%IACS) |
|---|---|---|---|---|
| Düşük silikon bronz | Yüksek güç, iyi süneklik | Deniz donanımı, mimari bağlantı parçaları | 380-480 | 15-20 |
| Orta-silikon bronz | Mükemmel korozyon direnci, iyi kaynaklanabilirlik | Pompa bileşenleri, valf gövdeleri | 410-520 | 7-10 |
| Yüksek silikon bronz | Yüksek mukavemet, iyi aşınma direnci | Yataklar, burçlar, dişliler | 450-550 | 5-8 |
Silikon bronz alaşımları genellikle yüksek mukavemet ve korozyon direnci gerektiren uygulamalarda, özellikle deniz ve mimari uygulamalarda kullanılır.
Bakır-nikel alaşımları
Cupronickel olarak da bilinen bakır-nikel alaşımları, özellikle deniz suyunda mükemmel korozyon direnci sunar.
| Alaşım Tipi | Anahtar Özellikler | Ortak Uygulamalar | Çekme Dayanımı (MPa) | Isıl İletkenlik (W/m·K) |
|---|---|---|---|---|
| 70-30 Cupronickel | Mükemmel deniz suyu korozyon direnci | Deniz vanaları, pompalar, ısı eşanjörleri | 330-380 | 29 |
| 90-10 Cupronickel | Yüksek güç, iyi erozyon direnci | Pervane şaftları, deniz armatürleri | 280-330 | 50 |
| 55-45 Cupronickel | Üstün korozyon direnci, yüksek mukavemet | Kimyasal işleme ekipmanı, tuzdan arındırma tesisleri | 400-450 | 21 |
Bakır-nikel alaşımları, olağanüstü korozyon dirençleri nedeniyle deniz ve kimyasal işleme endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yüksek mukavemetli bakır alaşımları
Bu alaşımlar, yüksek mukavemet ve sertlik gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.
| Alaşım Tipi | Anahtar Özellikler | Ortak Uygulamalar | Çekme Dayanımı (MPa) | Akma Dayanımı (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Manganez bronz | Çok yüksek güç, iyi aşınma direnci | Ağır hizmet tipi rulmanlar, solucan dişlileri | 650-750 | 320-380 |
| Nikel-alüminyum bronz | Yüksek mukavemet, iyi korozyon direnci | Deniz pervaneleri, pompa pervaneleri | 600-700 | 280-350 |
| Nikel-silikon bronz | Mükemmel güç, iyi korozyon direnci | Hidrolik valf gövdeleri, denizaltı pervaneleri | 700-800 | 350-400 |
Bu yüksek mukavemetli alaşımlar, standart bronz veya pirinç alaşımlarının yeterli mukavemet veya aşınma direnci sağlayamayacağı uygulamalarda kullanılır.
Çözüm
Döküm bakır alaşımları, birçok endüstride çeşitli uygulamalar için uygun çok çeşitli özellikler sunar. Alüminyum bronzların yüksek mukavemetinden bakır-nikel alaşımlarının mükemmel korozyon direncine kadar, hemen hemen her mühendislik gereksinimi için uygun bir dökme bakır alaşımı vardır. Alaşım seçimi, güç, korozyon direnci, aşınma direnci, işlenebilirlik ve maliyet gibi faktörleri göz önünde bulundurarak spesifik uygulamaya bağlıdır.
Malzeme bilimi ilerlemeye devam ettikçe, gelişmekte olan teknolojik ihtiyaçları ve çevre düzenlemelerini karşılamak için yeni döküm bakır alaşımları geliştirilmektedir. Döküm bakır alaşımlarının çok yönlülüğü ve performansı, modern mühendislik ve üretimdeki önemini korumaktadır.