You can edit almost every page by Creating an account. Otherwise, see the FAQ.

آلیاژ برنج فاقد سرب

از EverybodyWiki Bios & Wiki
پرش به:ناوبری، جستجو

آلیاژ برنج فاقد سرب (به انگلیسی: Lead-Free Brass) به دسته ای از الیاژ های مس اطلاق می شود که مقدار درصد وزنی سرب در آن ها ناچیز یا صفر است. اگرچه برنج به عنوان آلیاژ مس و روی شناخته می شود اما همیشه دارای مقادیر دیگری از عناصر ازجمله سرب، سلیکون، آلمینیوم می باشد که حضور و عدم حضور هر یک از این عناصر می تواند در خواص مکانیکی و شیمیایی آلیاژ تغییراتی ایجاد کند[۱]. به آلیاژ هایی از برنج که دارای مقادیر قابل توجهی از سرب هستند آلیاژ های با قابلیت ماشین کاری می گویند که به طور گسترده در صنایع مختلف برای کاربرد های گوناگونی نظیر ساخت دستگیرهای در، پیچ و مهره، اتصالات لوله کشی استفاده می شود[۲]. برنج های قابل ماشین کاری به طور معمول دارای 3 درصد سرب می باشند که باعث دستیابی به ماشین کاری مطلوب و در نتیجه کمک به تولید قطعات مورد استفاده می شود. افزودن سرب باعث افزایش کیفیت ماشینکاری از طریق بهبود براده برداری ، کاهش نیروهای برش ، کاهش ساییدگی ابزار و همچنین افزایش دقت می شود[۳]. با این حال ، به دلیل اثرات مضر سرب بر محیط زیست ، استفاده از سرب به عنوان یک عنصر آلیاژی به طور فزاینده ای در سال های اخیر محدود شده است. همچنین شایان ذکر است که مقدار سرب در برنج برای مواد غذایی و کاربردهای پزشکی نباید از 0.05 درصد وزنی تجاوز کند از این رو است که استفاده از آلیاژ های برنج بدون سرب در چند سال گذشته به طور چشمگیری افزایش یافته است [۴].

نمونه هایی از محصولات برنجی با درصد سرب های متفاوت[۵]

سرب در آلیاژهای برنج[ویرایش]

سرب یک فلز سنگین است که حتی میزان کم آن نیز سمی است و مشخص شده است که اثرات حاد و مزمن بر سلامتی انسان دارد. علاوه بر این ، سرب برای گیاهان ، حیوانات و میکروارگانیسم ها سمی است. تحقیقات قبلی نشان داده است که در صورت استفاده از سرب در لوله کشی، سرب از اجزای برنجی جدا می شود. بنابراین خطر آلودگی آب آشامیدنی هنگام استفاده از قطعات برنجی حاوی سرب وجود دارد[۶]. گروه مطالعات بین المللی سرب و روی (ILZSG) تخمین زده است كه در سال 2003 كشورهای گزارش دهنده این سازمان از 115000 تن سرب در آلیاژهای مختلف استفاده كرده اند[۷]. سرب در برنج مذاب محلول است اما در هنگام جامد شدن در مرزهای دانه رسوب می کند و معمولاً ذراتی با قطر 1-10 میکرومتر تشکیل می دهد. مشخص شده است که اندازه و توزیع ذرات سرب بر ماشینکاری مواد برنجی تأثیر می گذارد[۸]. اضافه کردن سرب در برنج باعث کاهش نیروهای برش و همچنین اندازه تراشه ها شده و باعث کاهش ساییدگی ابزار می شود[۹].یکی از دلایل این موضوع این است که سرب در منطقه تماس کاملاً به ابزار موجود می چسبد، بنابراین به عنوان "روان کننده داخلی" عمل می کند[۱۰]. با توجه به اثرات مضر سرب بر محیط زیست، چندین عنصر آلیاژ جایگزین برای این مظور ارائه شده است. به عنوان مثال جایگزینی سرب با بیسموت یا تیتانیوم در برنج [۱۱]. یک نمومه از این دست مواد آلیاژ Cu40ZnCrFeSnBi با استحکام بالا می باشد. این آلیاژ نسبت به آلیاژ های حاوی سرب ، قابلیت ماشین کاری ضعیف تری را نشان می دهد. به علاوه قیمت بالای بیسموت و تیتانیوم در مقایسه با سایر عناصر آلیاژی، به عنوان مثال سرب، استفاده گسترده از این آلیاژها را محدود کرده است. حتی اگر بیسموت گزینه اقتصادی مناسبی باشد ، بیشتر بیسموت از نظر زمین شناسی در معادن سرب ذخیره شده است به این معنی که افزایش استخراج بیسموت همزمان خواهد بود با استخراج مقادیر زیادی سرب. بنابراین بیسموت استخراج شده نیازمند جداسازی از سرب است. یک راه حل، می تواند جایگزین کردن سرب با سیلیکون باشد حتی اگر با این کار قابلیت ماشین کاری برنج تا حدی در مقایسه با برنج حاوی سرب کاهش یابد [۱۲]. همیشه مهم است که قبل از تعویض مواد در هر محصول ، مواد جدید ، چه از نظر در دسترس بودن و هم از نظر پایداری ، کاملاً ارزیابی شود. از آنجا که در دسترس بودن سیلیکون برای تأمین نیازهای جهانی طی چند دهه آینده کافی است ، سیلیکون به عنوان جایگزینی مناسب برای سرب در آلیاژهای برنجی در نظر گرفته می شود. امروزه انواع مختلفی برنج بدون سرب تجاری در دسترس است. با این حال ، تاکنون اطلاعات علمی کمی در مورد ماشین کاری این مواد در مقایسه با نمونه های متعارف تر و حاوی سرب منتشر شده است. یکی از این نمونه ها آلیاژ CuZn21Si3P می باشد که به صورت تجاری در دسترس است.

یکی از بیش‌ترین کاربردهای برنج فاقد سرب استفاده در وسایل کشتی و سایر سیستم‌های دریایی برای جلو گیری از آلودگی مجیط زیست است.

نوعی از آلیاژ برنج فاقد سرب[ویرایش]

برنج یک آلیاژ پرکاربرد است که مقاومت خوبی در برابر خوردگی ، مقاومت خوبی در برابر سایش و هدایت حرارتی و الکتریکی بالا دارد. در نتیجه برنج در طیف وسیعی از کاربردهای مختلف از جمله اجزای برقی و اتومبیل و همچنین شیرها و اتصالات مورد استفاده قرار می گیرد. برنج آلیاژی از مس است که حاوی مقدار مشخصی از روی و عناصر آلیاژی دیگر است. به طور کلی ، برنج حاوی 55 درصد وزنی مس یا بیشتر خواهد بود ، این نسبت بسته به خصوصیات ماده مورد نظر می تواند متغیر باشد. سرب معمولاً در آلیاژهای برنجی برای اهداف افزایش قابلیت ماشینکاری آلیاژ اضافه می شود.در این قسمت آلیاژ CuZn21Si3P که در حال حاضر یکی از معدود برنج های بدون سرب تجاری است باآلیاژ سرب دار همین ترکیب یعنی CuZn39Pb3 مقایسه می شود. برنج های بدون سرب بسیار کمی در بازار وجود دارد موضوعی که انتظار می رود در صورت انجام اقدامات قانونی بیشتر برای محدود کردن میزان سرب مجاز در آلیاژهای مس در آینده بهبود یابد. به عنوان یک تحقیق اولیه در مورد خواص این دو برنج، بر روی دو قطعه کار آزمایش کشش انجام شده است. تست کشش مطابق با استاندارد SS-EN 10 002-1 در یک جهت انجام شده است. [۱۳]]]در طی تحقیقات انجام شده برنج بدون سرب CuZn21Si3P داری سختی بالاتری در مقایسه با CuZn39Pb3 است که می تواند جایگزین مناسبی باشد. همچنین CuZn21Si3P از هدایت حرارتی بسیار کمتری برخوردار است. تمام این خصوصیات برای برنج بدون سرب منجر به قابلیت ماشین کاری کمتری می شوند ، چیزی که توسط نتایج تجربی در هنگام پردازش تأیید شده است. ماشینکاری CuZn21Si3P حاکی از زبری سطح بهتر در مقادیر بارگذاری کم تر نسبت به CuZn39Pb3 است. اعتقاد بر این است که دلیل احتمالی این پدیده رفتار پلاستیک مواد قطعه کار روی سطح ماشینکاری در طی فرآیند ماشینکاری است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]



This article "آلیاژ برنج فاقد سرب" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:آلیاژ برنج فاقد سرب. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.



Read or create/edit this page in another language[ویرایش]