النحاس مقابل البرونز مقابل النحاس: استكشاف الاختلافات الرئيسية

كما ذكرنا سابقًا، تمتلك هذه المعادن العديد من الميزات التي تميزها عن بعضها البعض. سنقوم بتصنيف هذه الاختلافات إلى عدة أقسام للتوضيح.

السبائك المتوفرة

سبائك النحاس الأصفر
النحاس متعدد الاستخدامات ويأتي في سبائك مختلفة، بما في ذلك:

• سبيكة 260 (خرطوشة نحاس): يشتهر بخصائصه الممتازة في العمل على البارد، ويستخدم في تطبيقات السيارات والذخيرة والمثبتات.
• سبيكة 272 (نحاس أصفر): يحتوي على نحو 33% زنك 33%، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الصناعية.
• سبيكة 330: توفر قابلية عالية للتشغيل الآلي ومحتوى منخفض من الرصاص، ومناسبة لتطبيقات الأنابيب.
• سبيكة 353 (نحاس الساعة): مثالية لمكونات الساعات عالية الدقة نظراً لقابليتها الممتازة للتشغيل الآلي.
• سبيكة 360: الدرجة الأكثر شيوعاً من النحاس الأصفر، والمعروف بقابليته للتشغيل الآلي وملاءمته للتركيبات والمثبتات والصمامات.
• سبيكة 464 (نحاس بحري): تشتهر بمقاومتها للتآكل، كما أنها تتحمل التغيرات في درجات الحرارة وهي مفيدة في مختلف التطبيقات.
  
  

سبائك البرونز
كما يأتي البرونز بدرجات متعددة، بما في ذلك:

• سبيكة 932: برونز عالي الرصاص يستخدم في صناعة الغسالات والبطانات.
• سبيكة 954: سبيكة ألومنيوم برونزية للاستخدامات الصناعية والتركيبات.

سبائك النحاس
النحاس هو خيار آخر في النماذج الأولية السريعة مع السبائك الشائعة مثل:

• السبيكة 101: نحاس خالٍ من الأكسجين مع ليونة وموصلية عالية.
• سبيكة 110: نحاس إلكتروليتيكي ذو توصيل حراري وكهربائي فائق.
• سبيكة 122: مشابهة لسبائك 110 ولكن مع قابلية لحام أفضل.
• سبيكة 145: نحاس التيلوريوم مع توصيل كهربائي وحراري ممتاز.

خواص المواد

سيساعدك فهم خصائص المواد في عملية الاختيار. وفيما يلي تفصيل ذلك:

• تركيبة العنصر:

  • النحاس: فلز غير حديدي نقي غير طبيعي.
  • نحاس: سبيكة من النحاس والزنك، وغالباً ما تحتوي على الرصاص وعناصر أخرى.
  • برونزية: سبيكة من النحاس، في المقام الأول مع القصدير ولكن قد تشمل أيضاً النيكل والألومنيوم.

• مقاومة التآكل:

  • برونزية يشكل طبقة واقية (زنجار) عند تأكسده، مما يجعله مقاومًا للتآكل، خاصةً في التطبيقات البحرية.
  • النحاس أيضًا طبقة واقية ولكنها تتحلل مع التعرض المستمر لمركبات الكلور.
  • نحاس لديها مقاومة أقل للتآكل، على الرغم من أن بعض الدرجات التي تحتوي على نسبة عالية من المنجنيز أفضل.

• المتانة:

  • برونزية قوية ومقاومة للانحناء، في حين أن النحاس مرن ولكنه متين.
  • نحاس أكثر عرضة للتشقق مقارنةً بالمعدنين الآخرين.

• الوزن:

  • نحاس هو الأخف وزنًا حيث يبلغ وزنه حوالي 8720 كجم/م³، يليه البرونز (7400 إلى 8900 كجم/م³)، مع النحاس كونها الأثقل عند 8930 كجم/م³.

• قابلية التشغيل الآلي:

  • النحاس توفر إمكانية تشغيل آلي أفضل بسبب مرونتها، في حين أن النحاس الأصفر و البرونز أقل قابلية للتشغيل الآلي.

• قابلية اللحام:

  • يمكن لحام جميع المعادن الثلاثة، ولكن النحاس و النحاس الأصفر قابلية لحام أفضل مقارنة بالبرونز.

فروق التوصيلية

• التوصيل الكهربائي: تبلغ موصلية النحاس 100%، والنحاس الأصفر حوالي 28%، والبرونز حوالي 15%.
• التوصيل الحراري: يأتي البرونز في الصدارة ب 229 إلى 1440 وحدة حرارية بريطانية/ساعة - قدم مربع - فهرنهايت، يليه النحاس ب 223 وحدة حرارية بريطانية/ساعة - قدم مربع - فهرنهايت، ثم النحاس الأصفر ب 64 وحدة حرارية بريطانية/ساعة - قدم مربع - فهرنهايت.

اختلافات القوة

• قوة الشد: البرونز هو الأقوى (350 إلى 635 ميجا باسكال)، يليه النحاس الأصفر (338 إلى 469 ميجا باسكال)، ثم النحاس عند 210 ميجا باسكال.
• قوة المردود: ويأتي البرونز في المقدمة أيضًا (125 - 800 ميجا باسكال)، يليه النحاس الأصفر (95 إلى 124 ميجا باسكال)، والنحاس الأقل (33.3 ميجا باسكال).

المظهر واللمس

• اللون: يتميز النحاس الأصفر بلون ذهبي مائل إلى الصفرة، في حين أن البرونز لونه بني مائل إلى الحمرة، وهو مشابه للنحاس ولكنه باهت. يتميز النحاس المكشوف حديثاً بلون مميز.
• الصلابة: ويسجل النحاس 35 درجة على مقياس برينل للصلابة، بينما يتراوح النحاس الأصفر بين 55 و73 درجة، ويسجل البرونز بين 40 و420 درجة، مما يجعل البرونز هو الأكثر صلابة.

التسعير

تتفاوت أسعار النحاس الأصفر والبرونز والنحاس بناءً على درجاتها وسبائكها. وعموماً، النحاس هو الأغلى ثمناً، يليه البرونز، بينما النحاس الأصفر هو الأقل تكلفة بسبب محتواه العالي من الزنك.