دسترسی سریع به محتوای این مطلب
برنز یکی از آلیاژهای مس است که از ترکیبات مختلف در ساختار آن استفاده می شود. معمولاً در صورت نیاز به فلزی با مقاومت بیشتر از مس، مقاوم در برابر خوردگی و برای ساخت اشیاء تزئینی، برنز یکی از گزینه هایی است که در نظر گرفته می شود. تفاوت ترکیبات مورد استفاده در برنز سبب تاثیر زیاد بر خواص هوازدگی آن دارد. در مقاله قبل به بررسی تفاوت مفرغ و برنز پرداختیم در این مقاله قصد داریم به تفاوت های آلیاژ برنز با برنج اشاره کنیم. جهت اطلاع از قیمت ورق برنج می توانید به لینک مربوطه در سایت مرکزآهن مراجعه نمایید.
تاریخچه برنز به هزاران سال پیش باز میگردد و امروزه نیز این آلیاژ مس کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. برنز پیش از سال 3000 قبل از میلاد، تولید و تهیه شد؛ با این حال تا سال ها بعد، از این فلز برای ساخت مصنوعات مختلف استفاده نمی شد. نسبت مس و قلع در آثار باستانی بسیار متفاوت است و در نمونه های کشفشده بین ۶۷ تا ۹۵ درصد مس مشاهده شده است، موضوعی که مانند بررسی قیمت آهن در صنعت امروز، نشان دهنده اهمیت شناخت ترکیب و ارزش مواد اولیه در دوره های مختلف است. در یکی از دست نوشته های یونانی از قرن 11 میلادی به آلیاژی با نسبت 1 پوند مس و 2 اونس قلع (نسبت 8 به 1) اشاره شده است؛ با گذر زمان از این نسبت تقریبی برای ساخت اسلحه های برنز استفاده می شد. برخی فلزات برنزی مدرن کاملاً عاری از قلع هستند و در ترکیب آن ها شاهد فلزات دیگری چون آلومینیوم، منگنز و حتی روی خواهید بود.
به طور کلی، آلیاژی از مس که شامل روی باشد، بهعنوان “برنج” در نظر گرفته می شود؛ با این حال، وجود قلع (کمتر از 11%) در آلیاژهای مس یکی از نشانههای بارز “برنز” است، موضوعی که هنگام بررسی تفاوت برنج و برنز چیست اهمیت بیشتری پیدا می کند. ترکیب برنز می تواند بسیار متغیر باشد. در حال حاضر، برنز مدرن، چه حاوی قلع باشد یا عاری از این فلز باشد، معمولاً شامل سیلیکون (Si)، منگنز (Mn)، آلومینیوم (Al)، روی (Zn) و فلزات دیگر است.
برنز “خام” تقریباً صورتی رنگ و یا به رنگ ماهی سالمون است؛ با این حال، به ندرت این فلز را در حالت خالص خواهید دید. در اغلب موارد، خوردگی و پتینه شدن برنز باعث میشود رنگ این فلز از سبز لیمویی تا قهوهای تیره متفاوت باشد. در مواجهه با هوا، برنز مستمراً در حال تغییر خواهد بود و با پشت سر گذاشتن مراحل مختلف، اکسیده و خورده میشود. آغاز هر یک از این مراحل به عوامل گوناگونی بستگی دارد. برخی از این عوامل عبارت اند از:
همان طور که گفته شد، علاوه بر قلع از فلزات دیگری چون منگنز، آلومینیوم، نیکل، فسفر، سیلیکون، آرسنیک و یا روی نیز برای ساخت انواع مختلف برنز استفاده میشود. هر یک از این فلزات، خصوصیات منحصر به فردی به برنز میدهند. در اینجا به برخی از متداول ترین انواع برنز و خصوصیات آن ها اشاره خواهیم کرد:
با ترکیب 6 تا 12 درصد آلومینیوم به ترکیب اصلی مس-قلع میتوان برنزی تولید کرد که علاوه بر قدرت بیشتر، مقاومت بیشتری نیز در برابر خوردگی خواهد داشت؛ این آلیاژ مس را با نام برنز آلومینیوم میشناسند. این فلز یکی از عناصر پرکاربرد در مختلف اعم از ساختمان سازی و همچنین حوزه مکانیک است. برخی از ویژگیهای ارزشمند آلومینیوم عبارتند از: بازتاب نامنظم بالا، ضریب انتشار حرارت ثانویه پایین و رسانای مناسب گرما و الکتریسیته. پس از ترکیب آلومینیوم با آلیاژ برنز، تمامی این ویژگی ها به ترکیب جدید منتقل خواهند شد.
این آلیاژ خواص مکانیکی خوبی دارد و مقاومت بالایی در برابر خستگی دارد. به طور کلی، برنز منگنز برای قطعاتی که به مقاومت در برابر فشار، سایش و خستگی نیاز دارند، مناسب است.
این آلیاژ دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسایش است. به همین دلیل، برنز نیکل برای کاربردهایی که با محیط های خورنده سر و کار دارند، مناسب است، مانند انواع شیرآلات و قطعات دریایی.
این برنز با افزودن فسفر به آن تشکیل می شود و دارای ویژگی های خوبی مانند مقاومت در برابر سایش و خوردگی است. برنز فسفر به عنوان یک آلیاژ ساختمانی و در صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، استفاده می شود.
برنز سیلیکون مس با اضافه کردن سیلیکون به آن تشکیل می شود. این آلیاژ دارای مقاومت بالا در برابر سایش و فشار است و برای قطعاتی که در شرایط سخت و با مواد خورنده در تماس هستند، مانند قطعات ماشین آلات و قطعات پمپ، مناسب است.
احتمالاً یکی از کاربردهای اصلی برنز را در هنر، به ویژه به عنوان ماده اصلی برای مجسمه سازی مشاهده خواهید کرد. انقباض بسیار آرام برنز در زمان سرد شدن، آن را به فلز مورد علاقه مجسمه سازانی تبدیل کرده است که هنر خود را با استفاده از فلزات به نمایش می گذارند. برخلاف وزن بالا و تراکم زیاد این آلیاژ، کار با آن بسیار راحت بوده و یکی از گزینه های مطلوب برای مجسمه سازان است.
در اغلب موارد، از برنز مجسمه سازی برای ساخت مجسمه های خارج از محیط استفاده میشود. از آنجایی که ریخته گری این فلز با سهولت انجام می شود، تقریباً هیچ محدودیتی در اشکال و فرم های به دست آمده از آن وجود ندارد. متداول ترین اشکال ساخته شده با برنز شامل پیکر انسان، مناظر، صحنه های جنگی، حیوانات، اسلحه ها، عناصر تزئینی (از جمله ستاره و گل و گیاه) و پلاک های مختلف هستند.
در اغلب پروژه های ساختمان سازی امروز، استیل به عنوان جایگزین برنز در نظر گرفته شده است با این حال، همچنان از برنز در برخی موارد استفاده می شود. برای مثال، بسیاری از اجزای پل های متحرک، چرخ های محرک حلزونی و صفحه گردان پل ها با استفاده از نوع خاصی از برنز تهیه می شوند.
علاوه بر این از برنز برای ساخت ابزار ایمنی مدرن از جمله چکش و آچار نیز استفاده می شود. این ابزارها معمولاً از استیل ساخته می شوند، اما خطر آتش سوزی و انفجار به واسطه جرقه های منتشر شده از ابزار فلزی باعث شد برنز جایگزین استیل شود.
معمولاً از برنز سازه ای برای ساخت موارد زیر استفاده می شود:
در مقایسه با ظاهر پتینه مانند مجسمه ها و تزئینات خارجی ساخته شده با برنز، اجزای معماری به گونه ای طراحی میشوند که ظاهر طبیعی، صیقلی و “صورتی” مانند برنز خام را حفظ کنند. این امر تنها با پولیش و روغن کاری مستمر اجزای ساختمانی و تزئینی برنزی و یا استفاده از لاک های شفافی که باید در بازه های زمانی مشخص تمدید شوند، امکان پذیر است.
تعداد قابل توجهی از اجزای دستگاه های مختلف با استفاده از برنز ساخته می شوند (مانند چرخ دنده، بوش، یاتاقان، اجزای سوپاپ و حتی راهنماهای سوپاپ در موتورهای هواپیما) زیرا این فلز علاوه بر مقاومت حرارتی بسیار بالا، رسانای مناسبی برای الکتریسیته است و اصطکاک کمی دارد. تعداد اندکی از فلزات، کم اصطکاک هستند؛ اما این ویژگی برای تهیه اجزایی حائز اهمیت است که محرک هستند و در سرعت های بالا به روی یکدیگر می لغزند.
برنز یکی از مهم ترین آلیاژهای مس است و برای درک اینکه برنز چیست باید به ترکیبات برنز توجه کرد؛ زیرا آلیاژ برنز از چه عناصری تشکیل شده باشد، مستقیماً بر خواص آن اثر می گذارد. فلز برنز به دلیل استحکام بالا، مقاومت مناسب در برابر خوردگی و اصطکاک کم، در صنایع مختلف کاربرد دارد و همین ویژگی ها باعث شده برنز چیست و چه کاربردی دارد به یکی از پرسش های رایج تبدیل شود. در واقع، ترکیب برنز که معمولاً شامل مس و قلع است، باعث می شود این آلیاژ برای ساخت قطعات صنعتی، ابزارهای بدون جرقه و مجسمه های هنری مناسب باشد. به طور کلی، برنز آلیاژی از این نوع فلزات می باشد که ضمن دوام بالا، قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری مطلوبی نیز دارد.
برای پاسخ به این پرسش که برنز چه رنگی است باید به رنگ برنز فلز در حالت طبیعی توجه کرد. رنگ فلز برنز در حالت خام معمولاً صورتی مایل به سالمونی است اما با گذشت زمان و قرارگیری در معرض هوا، لایهای از پتینه روی آن تشکیل می شود که تعیین می کند رنگ برنز چه رنگی است؛ این رنگ ممکن است از سبز لیمویی تا قهوه ای تیره متغیر باشد. این تنوع رنگ ناشی از تغییرات شیمیایی در آلیاژ برنز و واکنش آن با رطوبت و اکسیژن است. از آن جا که رنگ برنز در هنر و معماری جذابیت زیادی دارد، شناخت آن نقش مهمی در انتخاب کاربرد مناسب این فلز دارد.
در منابع تاریخی و حتی میان مردم، نام دیگر برنز واژه «مفرغ» است؛ این نام بیشتر برای آلیاژهایی استفاده می شود که ترکیب اصلی شان مس و قلع است. در واقع، وقتی می پرسیم برنز یعنی چی یا معنی برنز چیست، در بسیاری از متون قدیمی به واژه مفرغ اشاره می شود. این نام به دلیل کاربرد گسترده این آلیاژ در ساخت ابزار، ظروف و تزئینات در گذشته رواج یافته است. اگر چه ترکیبات جدید باعث شده برنز آلیاژ چیست معناهای گسترده تری پیدا کند، اما مفرغ همچنان شناخته شده ترین عنوان سنتی این آلیاژ است.
قیمت این فلز براساس ترکیبات شیمیایی و اینکه برنز از چی ساخته شده متفاوت است، زیرا آلیاژ برنز با درصدهای مختلف مس، قلع یا فلزات دیگر قیمت های متفاوتی دارد. شرایط بازار جهانی مس و قلع، هزینه تولید و نوع کاربرد نیز در تعیین قیمت نقش دارند. به دلیل تنوع بالای کاربردها، از سازه های صنعتی تا هنر، درک اینکه جنس برنز چیست و ترکیبات برنز چگونه اند، در تشخیص قیمت اهمیت دارد. در نهایت، شناخت اینکه برنز آلیاژی از این نوع فلز می باشد و چه ویژگی هایی دارد، به خریداران کمک می کند تا ارزش نهایی آن را بهتر ارزیابی کنند.
همان طور که در متن توضیح داده شد، برنز آلیاژی پایه مس است که بسته به نوع ترکیب، خواص متفاوتی مانند مقاومت بالا، دوام طولانی و پایداری در برابر خوردگی به دست می آورد. تفاوت درصد مس، قلع و سایر عناصر باعث می شود هر نوع برنز برای کاربردی مشخص از هنر و معماری تا قطعات صنعتی مناسب باشد. مقایسه برنز با برنج نیز نشان داد که ساختار و عملکرد این دو آلیاژ کاملاً متفاوت است. در مجموع، شناخت دقیق ترکیب و ویژگی های برنز نقش مهمی در انتخاب صحیح آن برای استفاده های فنی، تزئینی و صنعتی دارد.
سوالات متداول
رنگ برنز در حالت خام صورتی مایل به سالمونی است. با گذر زمان و اکسید شدن، رنگ آن به سبز لیمویی یا قهوه ای تیره تغییر می کند.
برنز معمولاً از ترکیب مس و قلع ساخته می شود. بسته به نوع آلیاژ، ممکن است فلزاتی مانند آلومینیوم، نیکل، منگنز یا سیلیکون نیز به آن افزوده شود.
آلیاژ اصلی برنز شامل مس و مقدار مشخصی قلع است. در انواع جدید، ترکیباتی مانند روی، نیکل، فسفر یا آلومینیوم نیز حضور دارند.
خیر، برنز با برنج متفاوت است. برنز ترکیب مس و قلع است، در حالی که برنج ترکیبی از مس و روی می باشد.
برنز یک آلیاژ پایهمس است که با افزودن قلع و گاهی عناصر دیگر تولید می شود. این آلیاژ برای افزایش استحکام، مقاومت و دوام ساخته شده است.
وجود قلع و عناصر پایدار کننده در برنز، لایه ای محافظ روی سطح ایجاد می کند. این لایه اکسیدی مانع نفوذ رطوبت و مواد خورنده می شود.
برنز به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و سایش، دهه ها و حتی قرن ها دوام میآورد. آثار تاریخی و مجسمه های برنزی گواه دوام بسیار طولانی آن هستند.
با ۷ سال تجربه در تولید محتوای دیجیتال و مدیریت شبکههای اجتماعی، در نگارش مقالات سئو و محتوای تخصصی حوزه آهن و فولاد مهارت دارم. هدف من ارائه اخبار به روز و تحلیلهای دقیق بوده تا مخاطبان را با تغییر و تحولات این صنعت آگاه سازم.