Hợp kim của đồng – Các loại hợp kim đồng và công dụng của chúng

Sorry, this entry is only available in Vietnamese. For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Hợp kim của đồng có thể được chế biến rộng rãi để phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp và các sản phẩm công nghệ cao. Điều này đạt được bằng quá trình hợp kim hóa: để tạo ra một vật liệu rắn từ hai hoặc nhiều kim loại khác nhau. Bằng cách kết hợp đồng với các kim loại khác, một loạt các hợp kim của đồng có thể được chế tạo để phù hợp với hầu hết mọi ứng dụng.

Có niên đại từ thời tiền sử, đồng đã được xác định là một trong những kim loại được sử dụng phổ biến nhất. Thậm chí ngày nay, vai trò của đồng trong nhiều loại sản phẩm điện và nhiệt không thể bị bác bỏ. Có thể hiểu rằng đồng rất phổ biến trong cả sử dụng trong nước và công nghiệp do tính chất của nó làm cho kim loại tách biệt.

Xét về khả năng kim loại được chế tạo thành nhiều sản phẩm khác nhau, đồng có thể chứng tỏ là một trong những loại năng động và linh hoạt nhất.

Khi được hợp kim với các kim loại khác, thông thường, kim loại tăng nhiều hơn về độ bền, khả năng chống ăn mòn, v.v.. Đồng nguyên chất thường có kết cấu khá mềm, giống như vàng nguyên chất. Khi sử dụng đồng để sản xuất sản phẩm, cần phải trộn chúng với các kim loại khác để tạo ra hợp kim hàn cho máy photocopy. Họ cũng giúp giải quyết vấn đề phải đối mặt với đồng nguyên chất, nó dễ hòa tan hơn khi nóng.

Các loại hợp kim đồng

Có hơn 400 hợp kim của đồng, mỗi hợp kim có một tính chất kết hợp độc đáo, để phù hợp với nhiều ứng dụng, yêu cầu chất lượng cao, quy trình sản xuất và môi trường.

Không có kim loại khác có một loạt các màu hấp dẫn có thể so sánh với đồng và hợp kim của đồng. Màu đỏ của đồng, vàng của đồng thau và đồng thau nhôm, nâu sô cô la của đồng mangan, patin xanh và bạc niken trắng sáng bóng cho phép các nhà thiết kế khai thác đồng theo cách vô hạn.

Danh sách hợp kim của đồng

Trong suốt thế kỷ 18 và 19, một hợp kim đồng được gọi là latten. Thông thường, latten được gọi là đồng. Tuy nhiên, đôi khi latten đề cập đến một hợp kim chì, mạ thiếc trên sắt hoặc bất kỳ kim loại nào được điều chế dưới dạng một tấm mỏng. Vì lý do này, hợp kim của đồng được biết đến với tên cụ thể hơn ngày nay.

Đây là danh sách các hợp kim của đồng. Trong đó đồng thường là kim loại cơ bản.

– Đồng thạch tín

– Đồng berili (berili)

– Billon (bạc)

– Đồng thau (kẽm)

– Đồng thau calamine (kẽm)

– Bạc trung quốc (kẽm)

– Kim loại hà lan (kẽm)

– Mạ vàng kim loại (kẽm)

– Kim loại muntz (kẽm)

– Pinchbeck (kẽm)

– Kim loại hoàng tử (kẽm)

– Tombac (kẽm)

– Đồng (thiếc, nhôm hoặc bất kỳ yếu tố nào khác)

– Nhôm đồng (nhôm)

– Đồng thạch tín

– Chuông kim loại (thiếc)

– Đồng florentine (nhôm hoặc thiếc)

– Glucydur

– Quanin

– Gunmetal (thiếc, kẽm)

– Phốt pho đồng (thiếc và phốt pho)

– Ormolu (đồng mạ vàng) (kẽm)

– Mỏ kim loại (thiếc)

– Constantan (niken)

– Đồng vonfram (vonfram)

– Đồng corinthian (vàng, bạc)

– Cunife (niken, sắt)

– Cupronickel (niken)

– Hợp kim cymbal (chuông kim loại) (thiếc)

– Hợp kim của devarda (nhôm, kẽm)

– Electrum (vàng, bạc)

– Hepatizon (vàng, bạc)

– Hợp kim heusler (mangan, thiếc)

– Manganin (mangan, niken)

– Bạc niken (niken)

– Vàng bắc âu (nhôm, kẽm, thiếc)

– Shakudo (vàng)

– Tumbaga (vàng)

Đồng nguyên chất có độ dẫn điện và nhiệt tốt nhất so với bất kỳ kim loại thương mại nào. Các dạng đồng hợp kim tự do hơn hầu hết các kim loại và với một loạt các nguyên tố hợp kim để tạo ra các hợp kim sau..

Chúng ta hãy xem một số hợp kim đồng và công dụng của chúng:

Đồng thau

Đồng thau là thuật ngữ chung cho một loạt các hợp kim đồng – kẽm; được hình thành ra đồng trộn với 45% kẽm với sự kết hợp các tính chất khác nhau; một chút tỉ lệ chì để cung cấp năng chế biến và thiếc cho sức mạnh.. Bao gồm cường độ, khả năng gia công, độ dẻo, chống mài mòn, độ cứng, màu sắc, độ dẫn điện và nhiệt và chống ăn mòn.

Trường hợp thành phần kẽm là thêm, sức mạnh của hợp kim tăng lên. Có ba loại chủ yếu là hợp kim đồng – kẽm – hợp kim kẽm đồng, hợp kim đồng – kẽm – thiếc và hợp kim đồng – kẽm – chì.

Sử dụng điển hình của đồng thau là các thành phần điện, phụ kiện, ổ khóa, tay nắm cửa, kiến ​​trúc, v.v…

Đồng thiếc (đồng thanh)

Đồng thiếc là một hợp kim hàn đồng được làm từ thiếc pha trộn và một trong các nguyên tố phốt pho – nhôm, niken, magiê, v.v…; và là sản phẩm đầu tiên được phát triển khoảng bốn nghìn năm trước. Chúng quan trọng đến mức chúng dẫn đến một khoảng thời gian được đặt tên là thời đại đồ đồng.

Thế nhưng, đồng thiếc bị hạn chế bởi vì đặc tính chống ăn mòn, cường độ v.v… và thường được sử dụng cho kiến ​​trúc, sản xuất lò xo, phụ kiện , kết nối, thiết bị đầu cuối, v.v…

Hợp kim của đồng và niken

Hợp kim đồng – niken có khả năng chống ăn mòn biển tuyệt vời. Đồng trộn với niken tạo thành biến thể này và nói chung là những gì bị kiện cho đường ống, vỏ thuyền, v.v… Việc bổ sung niken vào đồng giúp cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn, nhưng độ dẻo tốt vẫn được giữ lại.

Các tính chất của hợp kim đồng làm cho chúng dễ uốn hơn và chống ăn mòn làm cho chúng trở thành sự lựa chọn tốt hơn nhiều so với đồng nguyên chất.

Hợp kim bạc niken

Loại kim loại này có bề ngoài rất dễ gây hiểu lầm, giống như bạc dẫn đến cái tên khó hiểu của nó. Chúng là hỗn hợp của đồng với niken, kẽm và đôi khi là chì. Hợp kim bạc niken được làm từ đồng, niken và kẽm, và có thể được coi là đồng thau đặc biệt. Chúng có vẻ ngoài màu bạc hấp dẫn hơn là màu đồng thau điển hình.

Chúng được sử dụng để ứng dụng trong các ngành thời trang, đồ trang sức, chìa khóa, v.v…

Hợp kim Gunmetals

Gunmetals là hợp kim của đồng với thiếc, kẽm và chì và đã được sử dụng ít nhất 2000 năm do dễ đúc và độ bền và khả năng chống ăn mòn tốt.

Hợp kim Đồng berili

Beryllium đồng là cứng nhất và mạnh nhất trong số các hợp kim đồng, trong điều kiện xử lý nhiệt và làm lạnh hoàn toàn. Nó có tính chất cơ học tương tự như nhiều loại thép hợp kim cường độ cao, nhưng so với thép, nó có khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Giới thiệu về Lịch sử của Đồng và Hợp kim của nó

Đồng là kim loại lâu đời nhất được sử dụng bởi con người. Nó sử dụng từ thời tiền sử. Đồng đã được khai thác trong hơn 10.000 năm với mặt dây chuyền bằng đồng được tìm thấy ở Iraq ngày nay có niên đại là 8700BC. Vào năm 5000BC, đồng đã được nấu chảy từ các Oxit đồng đơn giản.

Đồng được tìm thấy dưới dạng kim loại tự nhiên và trong các khoáng chất cuprite, malachite, azurite, chalcopyrite và sinh ra. Nó cũng thường là sản phẩm phụ của sản xuất bạc. Sulphide, oxit và carbonate là những quặng quan trọng nhất.

Đồng và hợp kim đồng là một số vật liệu kỹ thuật linh hoạt nhất hiện có. Sự kết hợp của các tính chất vật lý như cường độ, độ dẫn điện, khả năng chống ăn mòn, khả năng gia công và độ dẻo làm cho Đồng thích hợp cho nhiều ứng dụng. Các tính chất này có thể được tăng cường hơn nữa với các biến thể trong thành phần và phương pháp sản xuất.

Việc sử dụng cuối cùng lớn nhất cho Đồng là trong ngành xây dựng. Trong ngành công nghiệp xây dựng, việc sử dụng vật liệu dựa trên đồng rất rộng. Các ứng dụng liên quan đến ngành xây dựng cho Đồng bao gồm:

~ Tấm lợp

~ Lớp phủ

~ Hệ thống nước mưa

~ Hệ thống sưởi ấm

~ Ống nước và phụ kiện

~ Đường dầu khí

~ Dây điện

Các ngành công nghiệp đang sử dụng đồng

Ngành công nghiệp xây dựng là người tiêu dùng hợp kim đồng lớn nhất. Danh sách sau đây là bảng phân tích tiêu thụ đồng theo ngành hàng năm:

~ Công nghiệp xây dựng – 47%

~ Sản phẩm điện tử – 23%

~ Vận tải – 10%

~ Sản phẩm tiêu dùng – 11%

~ Máy móc công nghiệp – 9%

Có khoảng 370 chế phẩm thương mại cho hợp kim đồng. Hợp kim phổ biến nhất có xu hướng là C106 / CW024A – loại ống nước tiêu chuẩn của Đồng.

Tiêu thụ đồng và hợp kim đồng trên thế giới hiện đã vượt quá 18 triệu tấn mỗi năm.

Các ứng dụng phổ biến của đồng và hợp kim của đồng

Hợp kim đồng và đồng có thể được sử dụng trong một loạt các ứng dụng đặc biệt. Một số ứng dụng fro Copper bao gồm:

~ Đường dây truyền tải điện

~ Ứng dụng kiến ​​trúc

~ Dụng cụ nấu ăn

~ Bugi

~ Dây điện, dây cáp và thanh cái

~ Dây dẫn cao

~ Điện cực

~ Bộ trao đổi nhiệt

~ Ống lạnh

~ Hệ thống nước

~ Chén đồng làm mát bằng nước

Ngoài ra, còn có nhiều ứng dụng khác cho hợp kim đồng thau và đồng.

Kết cấu của hợp kim đồng

Đồng có cấu trúc tinh thể khối trung tâm mặt (FCC). Đồng và hợp kim của nó có một loạt các màu vàng / nâu / đỏ và khi được đánh bóng phát triển một ánh kim loại sáng.

Tái chế đồng có dễ không?

Hợp kim đồng rất phù hợp để tái chế. Khoảng 40% lượng tiêu thụ hàng năm của hợp kim đồng có nguồn gốc từ việc thu mua đồng phế liệu và được tái chế lại.

Tỷ lệ tái chế đối với Đồng gia công tự do (CZ121 / CW614N) đặc biệt cao với phoi sạch / khô có giá trị cao, góp phần vào việc tính toán lợi ích chi phí trong lựa chọn vật liệu.

Tính chất của hợp kim đồng

Đồng là một vật liệu dẻo dai, dễ uốn và dễ uốn. Những đặc tính này làm cho đồng cực kỳ thích hợp cho việc tạo ống, vẽ dây, kéo sợi và vẽ sâu. Các thuộc tính quan trọng khác được thể hiện bởi Đồng và hợp kim của nó bao gồm:

~ Độ dẫn nhiệt tuyệt vời

~ Độ dẫn điện tuyệt vời

~ Chống ăn mòn tốt

~ Sức đề kháng sinh học tốt

~ Khả năng gia công tốt

~ Duy trì các tính chất cơ và điện ở nhiệt độ đông lạnh

~ Không từ tính

Các đặc tính khác của hợp kim đồng

~ Hợp kim đồng và đồng có mùi đặc biệt và mùi vị khó chịu. Chúng có thể được chuyển qua tiếp xúc và do đó nên tránh xa thực phẩm; mặc dù một số chảo nấu ăn sử dụng các kim loại này.

~ Hầu hết các kim loại được sử dụng thương mại có màu trắng kim loại hoặc bạc. Hợp kim đồng và đồng có một loạt các màu vàng / nâu / đỏ.

Độ nóng chảy của đồng

Điểm nóng chảy của Đồng nguyên chất là 1083ºC.

Chống ăn mòn

Tất cả các hợp kim đồng chống ăn mòn bởi nước ngọt và hơi nước. Trong hầu hết các vùng khí quyển nông thôn, biển và công nghiệp Hợp kim đồng cũng có khả năng chống ăn mòn. Đồng có khả năng chống lại dung dịch muối, đất, khoáng chất không oxy hóa, axit hữu cơ và dung dịch xút. Amoniac ẩm, halogen, sunfua, dung dịch chứa ion amoniac và axit oxy hóa, như axit nitric, sẽ tấn công Đồng. Hợp kim đồng cũng có sức đề kháng kém với axit vô cơ.

Khả năng chống ăn mòn của hợp kim đồng đến từ sự hình thành các màng dính trên bề mặt vật liệu. Những bộ phim này tương đối không bị ăn mòn do đó bảo vệ kim loại cơ bản khỏi bị tấn công hơn nữa.

Hợp kim đồng Niken, đồng thau nhôm và nhôm đồng thể hiện khả năng chống ăn mòn nước mặn vượt trội.

Tinh dẫn điện của đồng

Độ dẫn điện của đồng chỉ đứng sau bạc. Độ dẫn điện của Đồng là 97% độ dẫn của Bạc. Do chi phí thấp hơn nhiều và sự phong phú hơn, Đồng truyền thống là vật liệu tiêu chuẩn được sử dụng cho các ứng dụng truyền tải điện.

Tuy nhiên, cân nhắc trọng lượng có nghĩa là một tỷ lệ lớn các đường dây điện cao thế trên cao hiện nay sử dụng Nhôm chứ không phải Đồng. Theo trọng lượng, độ dẫn điện của Nhôm gấp khoảng hai lần so với Đồng. Các hợp kim nhôm được sử dụng có cường độ thấp và cần được gia cố bằng dây thép cường độ cao được mạ kẽm hoặc nhôm trong mỗi sợi.

Mặc dù bổ sung các yếu tố khác sẽ cải thiện các tính chất như sức mạnh, sẽ có một số mất mát trong tính dẫn điện. Ví dụ, việc bổ sung 1% Cadmium có thể tăng sức mạnh thêm 50%. Tuy nhiên, điều này sẽ dẫn đến giảm 15% độ dẫn điện tương ứng

Đặc tính Ôxy hóa của đồng

Hầu hết các hợp kim của đồng sẽ phát triển một lớp vỏ màu xanh lam khi tiếp xúc với các yếu tố ngoài trời. Tiêu biểu cho điều này là màu sắc của Tượng Nữ thần Tự do ở New York. Một số hợp kim đồng sẽ bị sẫm màu sau khi tiếp xúc lâu với các nguyên tố và có màu từ nâu đến đen.

Lớp phủ sơn mài có thể được sử dụng để bảo vệ bề mặt và giữ lại màu hợp kim ban đầu. Một lớp phủ acrylic với benzotriazole như một chất phụ gia sẽ tồn tại vài năm trong hầu hết các điều kiện ngoài trời, không bị mài mòn.

Sức mạnh năng suất của đồng

Điểm năng suất cho hợp kim đồng không được xác định rõ. Kết quả là nó có xu hướng được báo cáo là phần mở rộng 0,5% khi tải hoặc bù 0,2%.

Thông thường nhất là cường độ năng suất mở rộng 0,5% của các thanh ghi vật liệu bị ủ bằng khoảng một phần ba cường độ kéo. Làm cứng bằng cách gia công nguội có nghĩa là vật liệu trở nên ít dẻo hơn và cường độ năng suất đạt tới độ bền kéo.

Các quy trình thường được sử dụng như hàn có thể được sử dụng để tham gia hầu hết các hợp kim đồng. Hàn thường được sử dụng cho các kết nối điện. Hợp kim hàm lượng chì cao không phù hợp để hàn.

Đồng và hợp kim đồng cũng có thể được nối bằng các phương tiện cơ học như đinh tán và ốc vít.

Tính nóng lạnh

Mặc dù có thể được gia công cứng, hợp kim đồng có thể vừa nóng vừa lạnh.

Độ dẻo có thể được phục hồi bằng cách ủ. Điều này có thể được thực hiện bằng một quy trình ủ cụ thể hoặc bằng cách ủ ngẫu nhiên thông qua các quy trình hàn hoặc hàn.

Nhiệt độ của các kim loại đồng

Hợp kim đồng có thể được chỉ định theo mức độ nóng. Tính khí được truyền đạt bởi làm việc lạnh và mức độ ủ tiếp theo.

Độ bền năng suất của hợp kim đồng cường độ cứng xấp xỉ hai phần ba độ bền kéo của vật liệu.

Vật đúc

Bản chất của quá trình đúc có nghĩa là hầu hết các hợp kim đồng đúc có phạm vi hợp kim lớn hơn so với hợp kim rèn.

Hợp kim đồng rèn

Hợp kim đồng rèn được sản xuất bằng nhiều phương pháp sản xuất khác nhau. Những phương pháp này bao gồm các quá trình như cán, đùn, vẽ và dập. Các quá trình như vậy có thể được theo sau bằng cách ủ (làm mềm), làm lạnh, làm cứng bằng phương pháp xử lý nhiệt hoặc giảm căng thẳng để đạt được các đặc tính mong muốn.