تعریف آلیاژ برنج
برنج آلیاژی از فلزات مس و روی است که نسبت آنها، نوع آلیاژ برنج را تعیین میکند. برنج با رنگ زردِ شبیه به طلا دیده میشود و در برابر کدر شدن و لک شدن مقاوم است و به سادگی اکسید نمیشود. این فلز به دلیل مصارف خاص و شکل و رنگ آن، در مکانهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد.
در زمانی که مردم با فلز روی آشنا نبودند، با ذوب مس و ترکیب کالامین (سنگ معدن روی) برنج را تهیه میکردند. بهطور کلی، برنج چکش خوارتر از مس و روی است و دمای ذوب آن بین ۹۰۰ تا ۹۴۰ درجه سانتیگراد قرار دارد. البته با تغییر نسبت مس به روی، میتوان سختی و نرمی آلیاژ را تغییر داد.
امروزه حدود ۹۰ درصد از فلزات برنجی بازیافت میشوند، زیرا فلز برنج دارای خواص مغناطیسی پایینی است و معمولا به راحتی از فلزات دیگر جدا میشود. بنابراین، برنج جدا شده را میتوان دوباره بازیافت کرد.
چگالی متوسط برنج، ۸.۴ گرم بر سانتیمتر مکعب است. با فولاد تجارت همراه باشید تا با جزییات بیشتری در خصوص فلز برنج اشنا شویم.
انواع آلیاژ برنج کدامند؟
همانطور که گفتیم، برنج انواع مختلفی از آلیاژهای فلزی را در بر میگیرد. همه انواع آلیاژ برنج از ترکیب پایه مس و روی ساخته میشوند. آلیاژهای برنج در فلزکاری به دلیل دوام و مقاومت در برابر خوردگی مواد، محبوبیت زیادی دارند.
نکته شگفت انگیز در مورد برنج این است که خواص آن بر اساس نسبت مس به روی و انواع مواد آلیاژی مورد استفاده، تغییر میکند. مهمترین انواع آلیاژ برنج عبارتند از:
۱. آلیاژ ۲۶۰
آلیاژ ۲۶۰ یکی از رایجترین انواع آلیاژ برنج است که در سراسر جهان استفاده گستردهای دارد. این آلیاژ با نام “برنج ۷۰/۳۰” نیز شناخته میشود و این اعداد به نسبت مس به روی در ترکیب شیمیایی آن اشاره دارد.
برنج ۲۶۰ یک انتخاب محبوب برای طیف گستردهای از کاربردها محسوب میشود، زیرا انعطافپذیر است. این خاصیت کمک میکند تا آلیاژ به راحتی به اشکال مختلف تبدیل شود. نسبت منحصر به فرد مس به روی در آلیاژ ۲۶۰، آن را کمتر در معرض خوردگی قرار میدهد.
۲. آلیاژ برنج ۲۸۰
این آلیاژ، یک آلیاژ برنج با نسبت مس به روی ۶۰ به ۴۰ درصد است که مقدار کمی آهن دارد. آلیاژ ۲۸۰ به دلیل استحکامی که دارد، بسیار ارزشمند است. به همین دلیل، این آلیاژ اغلب برای تولید فنرهای برنجی، اجزای پریز برق و موارد مشابه استفاده میشود.
۳. آلیاژ برنج ۳۸۵
این آلیاژ از محتوای بالای روی تشکیل میشود و از آنجایی که ماشینکاری خوبی دارد و به آسانی شکل میپذیرد، در بازار بسیار محبوب است. آلیاژ برنج ۳۸۵، اغلب برای مقاصد معماری استفاده میشود. اما با این حال، یک انتخاب محبوب در بین هنرمندان و مجسمهسازان بهشمار میرود.
۴. آلیاژ برنج ۴۶۴
آلیاژ ۴۶۴ به عنوان برنج دریایی شناخته میشود. همانطور که از نام آن پیداست، اغلب برای ساخت قایقها و کشتیهای دریایی مختلف به کار میرود. این آلیاژ با ترکیبی منحصر به فرد از ۵۹ درصد مس، ۴۰ درصد روی، ۱ درصد قلع و مقادیر کمی سرب ساخته شده است.
این نسبت، نوعی آلیاژ برنجی را تولید میکند که مقاومت فوق العادهای در برابر آب شور دارد. اگرچه آلیاژ ۴۶۴ برای استفاده در کشتیهای دریانوردی طراحی شده است، ولی در طیف گستردهای از ماشینآلات که اغلب در معرض رطوبت قرار دارند، استفاده میشود.
کاربرد آلیاژ برنج چیست؟
کاربردهای مختلفی برای استفاده از انواع مختلف آلیاژ برنج وجود دارند. برخی از رایجترین کاربردهای آنها عبارتند از:
۱. اهداف تزئینی
بسیاری از اقلامی که برای تزئین خانههای خود استفاده میکنیم، از نوعی آلیاژ برنج ساخته شدهاند. مثلا جا شمعی نمونه فوق العادهای از برنج است که برای اهداف تزئینی استفاده میشود. تزیینات و مجسمههای برنجی که حتی در منازل خود داریم نیز نمونه بارز برنج تزئینی به شمار میروند.
۲. معماری
دوام ذاتی و مقاومت در برابر خوردگی برنج، آن را به یک آلیاژ محبوب برای اهداف معماری تبدیل کرده است. شما اغلب میبینید که از آن در تزئینات و پرچینهای معماری استفاده میشود. برخی از آلیاژهای برنج جهت کمک به بازسازی یا نوسازی بناهای تاریخی در سراسر جهان نیز به کار میرود.
۳. سیستمهای برق و لوله کشی
برنج یکی از رایجترین فلزاتی است که اغلب در لوله کشی و سیستم برق ساختمانها استفاده میشود. آلیاژهای برنج در اجزای مختلف پریز و کلید برق بهکار میروند.
در اکثر اوقات، جنس شیرآلات صنعتی نیز از برنج است. از نظر کاربردهای لولهکشی، برنج اغلب در اتصالات لولههای مختلف مانند زانویی، شاخهها،کوپلینگها و تولید لولهها مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین، افزایش قیمت برنج باعث بالا رفتن قیمت لوله برنجی میشود.
۴. اجزای مکانیکی
در تجهیزاتی که دو فلز بر روی هم قرار میگیرند و احتمال اصطکاک وجود دارد، فلز برنج به کار میرود. به همین دلیل است که این فلز اغلب در قطعات مکانیکی دیده میشود.
در چرخدندهها، جعبههای محور لوکوموتیو، موتورهای دریایی و … برنج به کار میرود. ابزارهای دستی برنجی مثل چکش و برخی از چاقوها نیز به دلیل دوام باورنکردنی، ارزش بالایی دارند.
۵. ساخت آلات موسیقی
از لحاظ تاریخی، برنج برای تولید طیف وسیعی از آلات موسیقی استفاده شده است. برنج برای ساخت ترومپت، ترومبون و توبا بهکار میرود. در داخل سازهای برقی مانند گیتار الکتریک و ویولن الکتریک نیز قطعات برنجی وجود دارند.
تفاوت آلیاژ برنج و برنز چیست؟
ما پیشتر درباره اینکه برنز یا مفرغ چیست توضیح دادهایم، ولی برخی افراد، برنج و برنز را با یکدیگر اشتباه میگیرند. این دو تفاوتهایی با هم دارند که کاربردهای آنها را تحت تاثیر قرار میدهد. در ادامه این تفاوتها را بررسی میکنیم:
۱. ترکیبات
برنج و برنز هر دو از مس ساخته شدهاند، در واقع عنصر اصلی آنها مس است. به همین دلیل، میتوانند در بسیاری از محصولات، عملکرد مشابهی داشته باشند.
با این حال، عناصر آلیاژی تشکیلدهنده آنها با یکدیگر تفاوت دارند. برنج حاوی روی و برنز، حاوی قلع است. عناصر دیگری نیز به این آلیاژها اضافه میشوند تا خواص متفاوتی به آنها بدهند و آنها را برای استفاده در کاربردهای مختلف، مناسب کنند.
۲. تشخیص برنج و برنز از روی رنگ
احتمالا بهترین راه برای تشخیص تفاوت بین برنج و برنز، بررسی رنگ آنهاست. برنج معمولا رنگی مایل به زرد دارد که برای استفاده در مبلمان و صندلی مناسب است.
برنز به رنگ قهوهای مایل به قرمز دیده میشود که ممکن است برای برخی از سلیقهها بهتر باشد. البته وقتی عناصر متفاوت به نسبتهای مختلف به ترکیب اضافه میشوند، ممکن است این ویژگیها تا حدودی تغییر کنند. البته این تغییر آنقدر زیاد نیست که نتوان این دو را از یکدیگر متمایز کرد.
۳. خواص
برنج، انعطافپذیری بالاتری نسبت به برنز دارد و این به این دلیل است که فلز قلع در پیوند ذرات مس به یکدیگر بهتر از روی عمل میکند. در واقع، شبکههای تشکیل شده در برنج، در هنگام چکشخواری، آزادی بیشتری برای لغزش روی یکدیگر دارند. در نتیجه، میتوان گفت که برنز از برنج شکنندهتر است. اما به دلیل اکسیداسیون کند، ماندگاری بیشتری نسبت به برنج دارد.
۴. کاربرد
برنج و برنز را به این علت میسازند که مس را نمیتوان به طور مستقیم در بسیاری از کاربردها استفاده کرد، زیرا برخی از خواص مورد نیاز را ندارد. بنابراین آلیاژهای مس این مشکل را حل میکنند. ترکیب کردن مس با روی و تشکیل شدن برنج، باعث میشود تا بتوان آن را در ساخت آلات موسیقی و لوله کشی استفاده کرد.
