النحاس الأصفر H59

مقاومة الشد σb (ميجا باسكال): ≥294
الاستطالة δ10 (%): ≥25
ملاحظة: هذه المعايير الخاصة بالشد تنطبق على صفائح النحاس الأصفر
نطاق سماكة العينات: 0,5 ~ 15 ملم
1 البنية المجهرية للنحاس الأصفر العادي عند درجة حرارة الغرفة
النحاس الأصفر العادي هو سبيكة ثنائية من النحاس والزنك، وتتراوح نسبة الزنك على نطاق واسع مما ينتج بنى مجهرية مختلفة عند درجة حرارة الغرفة. بناءً على مخطط طور ثنائي Cu-Zn، نقسم النحاس الأصفر إلى ثلاثة أنواع حسب بنيته المجهرية في الحرارة العادية:
نحاس أصفر أحادي الطور α: نسبة الزنك أقل من 35 %، بنية مجهرية من محلول صلب أحادي الطور α في درجة الغرفة؛
نحاس أصفر ثنائي الطور (α+β): نسبة الزنك بين 36 % و 46 %، يحتوي على طور α و طور β معًا عند درجة حرارة الغرفة؛
نحاس أصفر β: نسبة الزنك تتراوح بين 46 % و 50 %، بنية مجهرية تتكون فقط من طور β في الحرارة العادية.
2 أداء التشكيل البلاستيكي
النحاس الأصفر أحادي الطور α (الدرجات H96 إلى H65) يتمتع بليونة فائقة ويمكن تشكيله ساخنًا وباردًا. ومع ذلك، فإنه يعاني من هشاشة متوسطة الحرارة أثناء عمليات المعالجة الساخنة كالحدادة. النطاق الحرج للهشاشة يختلف بناءً على نسبة الزنك، ويتراوح عمومًا بين 200 مئوية و 700 مئوية، لذلك يجب إجراء جميع عمليات التشكيل الساخن فوق 700 مئوية.
هناك سببان رئيسيان وراء هشاشة متوسطة الحرارة في نحاس α:
تتكون مركبات مرتبة Cu₃Zn و Cu₉Zn داخل طور α في سبائك Cu-Zn، وتحدث تحولات طور مرتبة في درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة مما يجعل السبيكة هشة؛
الشوائب النزرة من الرصاص والبزموت تشكل أغشية يوتكتيكية منخفضة نقطة الانصهار على حدود الحبيبات، وتسبب كسرًا بين الحبيبات تحت إجهاد التشكيل الساخن.
أثبت الإنتاج العملي أن إضافة كمية ضئيلة من السيريوم تقضي على هذه الهشاشة المتوسطة بالكامل.
النحاس الأصفر الثنائي الطور (الدرجات H63 إلى H59) يتكون من طور α ذو ليونة جيدة بالإضافة إلى محلول صلب β قائم على المركب بين المعدني CuZn. يحتفظ طور β بليونة ممتازة في درجات الحرارة العالية، بينما متغيره المرتب منخفض الحرارة β′ صلب وهش. لهذا السبب، تتطلب جميع قطع النحاس (α+β) حدادة ساخنة.
النحاس الأصفر β بنسبة زنك 46–50 % صلب وهش بطبيعته، ولا يمكن إخضاعه لأي عمليات تشكيل بلاستيكية.
3 قوانين تغير الخصائص الميكانيكية
تؤثر نسبة الزنك مباشرة على أداء النحاس الأصفر الميكانيكي:
نحاس α: تزداد كل من مقاومة الشد σb والاستطالة δ مع زيادة نسبة الزنك؛
نحاس ثنائي الطور (α+β): تزداد مقاومة الشد في الحرارة العادية حتى تصل نسبة الزنك إلى حوالي 45 %. أي زيادة إضافية في الزنك تؤدي إلى ظهور طور γ الهش (محلول صلب قائم على المركب Cu₅Zn₈)، مما يسبب انخفاضًا حادًا في المقاومة الإجمالية. في نفس الوقت، تتناقص ليونة النحاس الثنائي الطور في الحرارة العادية بشكل مستمر مع ارتفاع نسبة الزنك. سبائك Cu-Zn بنسبة زنك تزيد عن 45 % لا تملك قيمة تطبيقية هندسية عملية. نطاق الاستخدام
تغطي مواد النحاس الأصفر القياسية استخدامات صناعية واسعة: شرائح المبردات، أنابيب إمداد وتصريف المياه، الميداليات التذكارية، المنفاخات، الأنابيب الحلزونية، أنابيب المكثفات، الهياكل، القطع المكبوسة ذات الأشكال المعقدة والملحقات المعدنية الصغيرة.
الدرجات الغنية بالزنك H63 إلى H59 تتمتع بقدرة تشكيل ساخن فائقة، وتُصنع بكميات كبيرة كملحقات ميكانيكية وكهربائية، قطع مكبوسة ومكونات آلات الموسيقى.
معاملات المعالجة الحرارية
درجة حرارة التشكيل الساخن: 730～820 مئوية
درجة حرارة التلدين لإزالة الإجهادات: 600～670 مئوية