Σχετικά με τους διαφορετικούς τύπους ορείχαλκου

'Ορείχαλκος'είναι ένας γενικός όρος που αναφέρεται σε ένα ευρύ φάσμα κραμάτων χαλκού-ψευδαργύρου. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πάνω από 60 διαφορετικοί τύποι ορείχαλκου που καθορίζονται από τα πρότυπα EN (European Norm). Αυτά τα κράματα μπορούν να έχουν ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών συνθέσεων ανάλογα με τις ιδιότητες που απαιτούνται για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Τα μπρούντζια μπορούν επίσης να ταξινομηθούν με διάφορους τρόπους, μεταξύ των οποίων και οι μηχανικές τους ιδιότητες, η κρυσταλλική δομή, η περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο και το χρώμα.

Η ουσιαστική διάκριση μεταξύ των διαφόρων τύπων ορείχαλκου καθορίζεται από τις κρυσταλλικές δομές τους. Αυτό συμβαίνει επειδή ο συνδυασμός του χαλκού και του ψευδαργύρου χαρακτηρίζεται από περιπετειτική στερεοποίηση, έναν ακαδημαϊκό τρόπο που το λέει αυτό τα δύο στοιχεία έχουν διαφορετικές ατομικές δομές, γεγονός που τους κάνει να συνδυάζονται με μοναδικούς τρόπους ανάλογα με τις αναλογίες περιεχομένου και θερμοκρασίες. Τρεις διαφορετικοί τύποι κρυσταλλικής δομής μπορούν να σχηματιστούν ως αποτέλεσμα αυτών των παραγόντων:

Τα αλφαβητά ορείχαλκα περιέχουν λιγότερο από 37% ψευδάργυρο που λιώνει σε χαλκό και ονομάζονται για το σχηματισμό ομοιογενούς (άλφα) κρυσταλλικής δομής. Η άλφα κρυσταλλική δομή συμβαίνει όταν ο ψευδάργυρος διαλύεται σε χαλκό σχηματίζοντας ένα στερεό διάλυμα ομοιόμορφης σύνθεσης. Αυτά τα ορείχαλκα είναι μαλακά και πιο εύκαμπτα από τα αντίστοιχά τους και επομένως πιο εύκολα κατεργασμένα με κρύο, συγκολλημένα, έλασης, τραβηγμένα, λυγισμένα ή συγκολλημένα.
Ο πιο συνηθισμένος τύπος ορείχαλκου άλφα περιέχει 30% ψευδάργυρο και 70% χαλκό. Αναφέρεται ως ορείχαλκος '70 / 30 'ή' ορείχαλκος φυσιγγίου '(UNS Alloy C26000), αυτό το κράμα ορείχαλκου έχει τον ιδανικό συνδυασμό δύναμης και ολκιμότητας για την έλξη σε κρύο. Έχει επίσης μεγαλύτερη αντίσταση στο διάβρωση από ορείχαλκο με μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο. Τα κράματα αλφα χρησιμοποιούνται συνήθως για την κατασκευή συνδετήρων, όπως βίδες ξύλου, καθώς και για επαφές ελατηρίων σε ηλεκτρικές πρίζες.

Τα ορείχαλκα αλφα-β - τα οποία είναι επίσης γνωστά ως «διπλά ορείχαλκα» ή «ζεστά ορείχαλκα» - περιέχουν μεταξύ 37-45% ψευδάργυρο και είναι κατασκευασμένα τόσο από τη δομή των κόκκων alpha όσο και από τη δομή των βήτα σπόρων. Το ορείχαλκο βήτα φάσης είναι πιο ατομικά παρόμοιο με αυτό του καθαρού ψευδαργύρου. Η αναλογία της άλφα φάσης προς το ορείχαλκο βήτα καθορίζεται από την περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο, αλλά η συμπερίληψη του στοιχεία κράματος όπως το αργίλιο, το πυρίτιο ή ο κασσίτερος μπορούν επίσης να αυξήσουν την ποσότητα του βήματος βήματος που υπάρχει στο κράμα.
Συνηθέστερα από το ορείχαλκο άλφα, ο ορείχαλκος άλφα-β είναι τόσο σκληρότερος και ισχυρότερος και έχει χαμηλότερη ψυχρή ολκιμότητα, από το ορείχαλκο άλφα. Ο ορείχαλκος αλφα-β είναι φθηνότερος λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητας σε ψευδάργυρο, αλλά πιο επιρρεπής στη διάβρωση αποσιώπησης.

Ενώ είναι λιγότερο λειτουργικά από τα αλφα-μπρούντζια σε θερμοκρασία δωματίου, τα αλφα-β-ορείχαλκα είναι σημαντικά πιο λειτουργικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Ακόμη και όταν υπάρχει ένα καλώδιο για να βελτιωθεί η μηχανική ικανότητα, αυτά τα ορείχαλκα είναι ανθεκτικά σε ρωγμές. Ως αποτέλεσμα, ο ορείχαλκος άλφα-β είναι συνήθως θερμός επεξεργασμένος με εξώθηση, σφράγιση ή χύτευση υπό πίεση.

Αν και πολύ πιο σπάνια χρησιμοποιούνται από αλφα ή αλφα-βήτα ορείχαλκα, τα β-ορείχαλκα αποτελούν μια τρίτη ομάδα του κράματος που περιέχει περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο μεγαλύτερη από 45%. Αυτά τα μπρούντζια σχηματίζουν ένα κρύσταλλο βήτα δομής και είναι πιο σκληρά και ισχυρότερα από ό, τι τόσο αλφα και αλφα βήτα ορείχαλκα. Ως εκ τούτου, μπορούν να είναι μόνο θερμής κατεργασμένα ή χυτά. Σε αντίθεση με την κατηγοριοποίηση των κρυσταλλικών δομών, η αναγνώριση των ορειχάλκινων κραμάτων από τις ιδιότητές τους μας επιτρέπει να εξετάσουμε το αποτέλεσμα του κράματος μετάλλων στον ορείχαλκο. Οι κοινές κατηγορίες περιλαμβάνουν:

• Δωρεάν ορείχαλκος μηχανικής κατεργασίας (3% μόλυβδος)
• Υψηλά εφελκυστικά ορείχαλκα (εγκλείσματα αλουμινίου, μαγγανίου και σιδήρου)
• Ναυτικά μπρούντζια (~ 1% κασσίτερο)
• Ανθεκτικά οσμοποιητικά ορείχαλκα (συμπερίληψη αρσενικού)
• Ορείχαλκος για εργασία εν ψυχρώ (ορείχαλκος 70/30)
• Χάλκινα χύτευσης (ορείχαλκος 60/40)

Οι όροι «κίτρινο ορείχαλκο» και «κόκκινο ορείχαλκο» - που ακούγονται συχνά στις ΗΠΑ - χρησιμοποιούνται επίσης για τον προσδιορισμό ορισμένων τύπων ορείχαλκου. Ο κόκκινος ορείχαλκος αναφέρεται σε κράμα υψηλής περιεκτικότητας σε χαλκό (85%) που περιέχει κασσίτερο (Cu-Zn-Sn), το οποίο είναι επίσης γνωστό ως gunmetal (C23000) ο ορείχαλκος χρησιμοποιείται για να αναφερθεί σε κράμα ορείχαλκου με υψηλότερη περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο (33% ψευδάργυρος), κάνοντας έτσι το ορείχαλκο να εμφανίζεται ως χρυσοκίτρινο χρώμα.