آشنایی با مس و آلیاژهای مسی

۴٫ برنز : به آلیاژی تشکیل شده از مس ، قلع و عناصر آلیاژی چون فسفر ، آلومینیوم ، سیلیکون ، منگنز و نیکل است که در کنار استحکام بالا ، مقاومت به خوردگی خوبی دارد مفرغ یا برنز می گویند . این آلیاژ به عنوان یکی از فلزات اولیه ساخته شده توسط انسان شناخته می شود . رنگ برنز طلایی است و نسبت به طلای واقعی رنگ قهوه ایی تری دارد . برنز فلزی طلایی رنگ ، سخت و شکننده است که اصطکاک کمی دارد . برنز را به خوبی می توان ریخته گری کرد . مقاومت به ضربه ، مقاومت به خوردگی ، قابلیت بالا در ماشینکاری و جوشکاری از جمله ویژگی های این آلیاژ به شمار می روند . عدم جرقه سایشی به این معنا که در برخورد با سطوح سخت جرقه نمی زند ، از ویژگی های برنز است . این ویژگی این نوع از آلیاژ های مسی را برای استفاده در کنار مواد قابل اشتعال و منفجره مناسب می کند .

ترکیبات مختلفی از برنز وجود دارد که در هر کدام ، درصد عناصر مورد  استفاده متفاوت است . مس و قلع مهم ترین فلز در ترکیب برنز به شمار می روند . عناصر افزودنی چون منگنز ، روی ، نیکل ، آلومینیوم ، فسفر و سیلیکون نیز ممکن است استفاده شوند . برنز را از دو جهت می توان دسته بندی نمود : از جهت مقدار قلع مورد استفاده در ترکیب و یا درصد عناصر آلیاژی غیر قلع

بر اساس درصد عناصر غیر قلع سه نوع برنز وجود دارد :

• فسفر برنز که به برنز قلع نیز معروف است . در این آلیاژ ۰٫۵ تا ۱ درصد قلع ، و ۰٫۰۱ تا ۰٫۳۵ درصد فسفر استفاده می شود . از خواص این آلیاژ می توان به چقرمگی ( توانایی یک ماده در جذب انرژی و تغییر شکل خمیری قبل از وقوع شکست ) خوب ، استحکام بالا و مقاومت به خستگی اشاره کرد . از فسفر برنز در ساخت واشرها ، فنر ها ، محصولات الکتریکی و تجهیزات مقاوم به خوردگی استفاده می شود .
• آلومینیوم برنز یکی از معروف ترین انواع برنز است که در ترکیب آن ۶ تا ۱۲ درصد آلومینیوم ، ۶ درصد آهن و ۶ درصد نیکل وجود دارد .هردو عنصر آهن و نیکل استحکام و سختی را بهبود می بخشند و اندازه دانه را تصفیه می کند ، اما اثر نیکل کمتر از آهن است . استحکام بالا ، مقاومت به خوردگی و سایش از جمله خواص آلومینیوم برنز است که این فلز را برای استفاده در کشتی سازی ، ساخت پمپ ها و لوله ها مناسب می کند . آلومینیوم برنز به دلیل استحکام و مقاومت بالاتر در برابر خوردگی بین آلیاژهای برنز شناخته تر هستند . دیگر ویژگی های آلومینیوم برنز شامل : مقاومت در برابر کدر شدن ، نرخ خوردگی کم در شرایط جوی ، نرخ اکسیداسیون پایین در دماهای بالا و واکنش پذیری کم با ترکیبات گوگردی و سایر محصولات خروجی از احتراق می باشد . آلومینیوم برنز همچنین در برابر خوردگی در آب دریا مقاوم هستند . مقاومت آلومینیوم برنز در برابر خوردگی ناشی از آلومینیوم موجود در آلیاژها است که با اکسیژن موجود در جو واکنش می دهد و یک لایه سطحی نازک و سخت را از آلومینا ( اکسید آلومینیوم ) تشکیل می دهد که به عنوان مانعی در برابر خوردگی عمل می کند . همچنین افزودن قلع می تواند مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشد . همچنین ویژگی جرقه زا نبودن آلومینیوم برنز باعث کاربردهای منحصر به فردی همچون ساخت ابزار و تجهیزات پردازش نفت و صنایع شیمیایی ، جابجایی مواد منفجره و تجهیزات گاز مناسب می کند .  
• سیلیکون برنز ۲ درصد روی و ۶ درصد سیلیکون وجود دارد . استحکام و مقاومت به خوردگی این فلز بالا است و در ساخت دریچه و سوپاپ کاربرد دارد .