أنواع النحاس الأصفر: اختر النوع المناسب لاستخداماتك

أنواع النحاس الأصفر

من صنابير المياه في حمامك إلى أجزاء الأجهزة في المستشفى، تعتبر أنواع النحاس الأصفر أساسية في التصنيع والهندسة في العديد من الصناعات. تصنيع النحاس يحظى هذا المنتج بقبول واسع النطاق بفضل أجزائه ذات المظهر الجمالي والمتينة والمقاومة للتآكل. مع ذلك، لا تتشابه جميع أنواع النحاس الأصفر. تُخلط المواد الخام للمعدن أولاً، ثم تُترك لتتصلب، وبعد ذلك تُجرى تعديلات على خصائص المادة وشكلها. 

لذا، يمكن إنتاج أنواع مختلفة من النحاس الأصفر من النحاس والزنك: النحاس الأصفر المحتوي على الرصاص، والنحاس الأصفر البحري، والنحاس الأصفر، والنحاس الأحمر. ولكل نوع منها خصائص مميزة. وبالطبع، تتنوع استخدامات قطع النحاس الأصفر تنوعاً كبيراً. 

يُوضح هذا الدليل هذه الأنواع المختلفة بشكلٍ أكثر وضوحاً، مما يُساعدك على تحديد النوع الأنسب لتطبيقات التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC). 

 

ما هي مادة النحاس الأصفر؟

النحاس الأصفر سبيكة من النحاس والزنك. ويمكن تعديل هذه المكونات لإنتاج تركيبات مختلفة من النحاس الأصفر. يتكون النحاس الأصفر عمومًا من 67% نحاس و33% زنك. ويقوم المصنّعون بتعديل هذه التركيبات لتناسب الخصائص والتطبيقات المطلوبة. هذه المادة مقاومة للتآكل وقابلة للتشكيل بدرجة عالية، كما أنها سهلة التشكيل. ومن خصائصها البارزة الأخرى مقاومتها للشرر وموصلية كهربائية عالية. 

سبيكة نحاسية

يتراوح لون النحاس الأصفر بين الأحمر والأصفر، ويعتمد ذلك على نسبة العناصر الموجودة فيه، مثل الزنك. 

خصائص النحاس

تم توضيح خصائص النحاس الأصفر، بما في ذلك الخصائص الفيزيائية والميكانيكية، أدناه. 

الخصائص الفيزيائية 

تشمل الخصائص الفيزيائية للنحاس الأصفر كثافة تتراوح بين 8.3 و 8.7 غ/سم³، ونقطة انصهار تتراوح بين 900 و 940 درجة مئوية، وموصلية حرارية تتراوح بين 120 و 180 واط/م·ك. هذه الخصائص وغيرها موضحة في الجدول.

خاصية فيزيائية	القيمة/المستوى
كثافة	8.3 إلى 8.7 جم / سم مكعب
ذوبان نقطة	900 ° C إلى 940 درجة مئوية
التوصيل الحراري	120 إلى 180 وات/م·ك
التوصيل الكهربائي	من 28% إلى 43% وفقًا لمعيار النحاس الملدن الدولي (IACS)
قابلية	مرتفع
معامل التمدد الحراري	18 إلى 20 × 10^-6/كلفن
المقاومة للتآكل	استثنائي

خصائص الميكانيكية 

من أبرز الخصائص الميكانيكية للنحاس الأصفر ما يلي: 

الملكية الميكانيكية	القيمة/المستوى
قوة	عالي. النحاس الأحمر أقوى من النحاس الأصفر.
عسر الماء	متوسط ​​إلى مرتفع. يزداد مع إضافة الزنك.
صلابة	الخير
ليونة	أسعار
مقاومة التعب	أسعار
مقاومة زحف	الخير
القابلية للتشكيل	الخير
قابلية	مرتفع

ما هو النحاس الأصفر ألفا وبيتا؟

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من النحاس الأصفر: نحاس ألفا، نحاس بيتا، ونحاس ألفا-بيتا. تختلف أنواع النحاس الأصفر في تركيبها وخصائصها. لذا، يُعدّ نحاس ألفا ونحاس بيتا من أكثر أنواع النحاس الأصفر شيوعًا. 

ألفا براس 

يحتوي هذا النوع على أقل من 37% زنك. تتميز سبائك النحاس الأصفر في هذه الفئة بليونتها وقابليتها للطرق. يسهل على المصنّعين تشكيلها وتصنيعها. من أشهر منتجاتها البراغي والدبابيس والمسامير. 

براغي ألفا النحاسية

بيتا براس

يحتوي النحاس الأصفر بيتا على نسبة أعلى من الزنك - أكثر من 45%. يُعرف هذا النوع أيضاً بالنحاس الأصفر عالي الجودة، وهو أقوى وأصلب، ​​ولكنه أقل مرونة. يستخدم المصنّعون النحاس الأصفر بيتا في صناعة تجهيزات الأبواب، ورؤوس الرشاشات، والحنفيات، وغيرها من المنتجات. 

ألفا بيتا نحاس

ثم هناك النحاس الأصفر ألفا-بيتا، ويُسمى أيضاً النحاس الأصفر المزدوج. يحتوي على نسبة زنك تتراوح بين 37% و45%. ورغم أنه أقوى وأصلب من النحاس الأصفر ألفا، إلا أنه أقل قوة وصلابة من النحاس الأصفر بيتا في هذه الجوانب. إنه مثالي لعمليات التشكيل الساخن، ومن هنا جاء اسمه الآخر، "نحاس التشكيل الساخن". يُستخدم النحاس الأصفر ألفا-بيتا بشكل شائع في صناعة لوحات الأسماء وأجزاء الساعات وعدادات التروس. 

ما هي سبائك النحاس الأصفر؟ 

تشمل سبائك النحاس الأصفر النحاس الأصفر سهل القطع (C360)، والنحاس الأصفر المستخدم في صناعة الخراطيش (C260)، والنحاس الأصفر الأصفر (C270)، والنحاس الأصفر البحري (C464)، والنحاس الأصفر الخاص بالأميرالية (C443)، والنحاس الأصفر الأحمر (C230). النحاس الأصفر هو في الأصل سبيكة من النحاس والزنك، ولكن يمكن إضافة المزيد من العناصر لتحسين خصائصه. ومن بين خصائص النحاس الأصفر التي قد تحتاج إلى تحسين: اللون، وسهولة تشكيله، ومقاومته للتآكل. 

العوامل المستخدمة في عملية السبائك هي:

• الامونيوم – يضيف الصلابة والقوة ومقاومة التآكل.
• زرنيخ - يعزز مقاومة النحاس للتآكل 
• قيادة - يضيف نعومة وليونة  
• النيكل – يمنح السبيكة مظهراً فضياً. كما يزيد من قوتها ومقاومتها للتآكل والصدأ.  
• المنغنيز – يحوّل لون المعدن إلى البني.

إليكم المزيد حول سبائك النحاس الأصفر؛

قطع النحاس الحرة (C360) 

يحتوي النحاس الأصفر سهل التشكيل على حوالي 3% من الرصاص، مما يساهم في سهولة تشكيله الاستثنائية. تشمل مكوناته الأخرى 35% زنك و60% نحاس. وباعتباره سبيكة نحاسية شائعة الاستخدام في عمليات الخراطة باستخدام الحاسوب (CNC)، يمكنك استخدام أجزائه في صناعة الموصلات والصمامات والبراغي. 

خرطوشة نحاس (C260) 

يُستخدم نحاس C260 على نطاق واسع في المكونات الكهربائية والقطع الزخرفية نظرًا لمرونته العالية. فهو سهل الثني والتشكيل على البارد. ويُطلق عليه اسم "نحاس 70/30" لاحتوائه على 70% نحاس و30% زنك. استخدمه في تطبيقات التشكيل بالضغط، ولن تندم على ذلك. 

النحاس الأصفر (C270) 

يُقدّر النحاس الأصفر (C270) لتوازنه بين مقاومة التآكل، والليونة، والمتانة. قد تكون سبيكة النحاس والزنك بنسبة 65/35 أقل قابلية للتشكيل من C260، لكنها أقوى. تُستخدم هذه الخصائص وقدرة السحب العميق في تصنيع التجهيزات المعمارية وقلوب المشعات. 

النحاس البحري (C464) 

يحتوي النحاس البحري على 60% نحاس، و39% زنك، و1% قصدير. تُكسب إضافة القصدير هذا النحاس مقاومة عالية للتآكل. ويُستخدم في الغالب في تطبيقات مياه البحر، مثل الصمامات البحرية، والمحاور، والمبادلات الحرارية.

أعمدة نحاسية بحرية

الأميرالية النحاس (C443) 

هذه سبيكة أخرى عالية الأداء من النحاس الأصفر. تحتوي على ما يقارب 0.9-1.2% من القصدير و70.0-73.0% من النحاس. أما نسبة الزنك فيها فتتراوح بين 25-29%. يُضفي المعدن الأساسي النحاسي على السبيكة خصائص التوصيلية والليونة. أما القصدير فهو المسؤول عن مقاومة إزالة الزنك. 

يحتوي النحاس الأصفر المستخدم في صناعة الأميرالية أيضاً على عناصر نادرة مهمة، مثل الرصاص والحديد والزرنيخ. يُحسّن الرصاص من قابلية تشكيله، ويُعزز الحديد من دقة حبيباته، بينما يُكسبه الزرنيخ مقاومة للتآكل الناتج عن الكلوريدات. 

النحاس الأحمر (C230)

يحتوي النحاس الأصفر الأحمر على 85% نحاس و15% زنك، ويتميز بلونه الأحمر المميز الذي يدل على محتواه العالي من النحاس. ونتيجة لذلك، يتمتع هذا النوع من النحاس الأصفر بموصلية ممتازة ومقاومة عالية للتآكل. يُعدّ هذا المعدن مثاليًا لعمليات اللحام والتشكيل نظرًا لمرونته العالية وليونته. اقرأ المزيد:النحاس الأحمر مقابل النحاس الأصفر

قطعة من النحاس الأحمر

للمزيد حول العلاقة بين النحاس الأصفر والنحاس الأحمر، اطلع على:

النحاس مقابل النحاس. 

مقارنة النحاس الأصفر بالمعادن الأخرى

تشمل البدائل المحتملة للنحاس الأصفر في مشاريع التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC) الألومنيوم والبرونز والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. توفر هذه المواد مزايا متنوعة، تتراوح بين مقاومة التآكل والتوصيل الكهربائي. 

تجدون أدناه جدول مقارنة بين المعادن الأربعة والنحاس الأصفر. 

معدن	قوة	المقاومة للتآكل	التشغيل في الماكينات	التكلفة	تطبيقات CNC الشائعة
الومنيوم (6061)	أقل أو مماثل	الخير	أكثر	أقل	الإطارات والهياكل
برونزية (C932)	أكثر	أسعار	أقل	أكثر	البطانات والمحامل
النحاس (C110)	أقل	أسعار	أقل	أكثر	مشتتات حرارية وقضبان توصيل
ستانلس ستيل (303)	أكثر	أسعار	أقل	أكثر	التركيبات، الأعمدة

فوائد القطع النحاسية

بفضل قدرته على أن يُخلط مع معادن أخرى وكونه أحد أكثر المعادن المقاومة للتآكلتوفر القطع النحاسية المزايا التالية، وأهمها بالطبع مقاومة النحاس للتآكل.

المقاومة للتآكل تتميز قطع النحاس المصنّعة آلياً من أكثر الأنواع شيوعاً بمقاومة عالية للتآكل. وبما أن الألومنيوم يساهم في هذه المقاومة، فإن مستوى المقاومة يتناسب طردياً مع نسبة محتوى الألومنيوم. وفي بعض التطبيقات، يقارن المصنّعون أيضاً طرق التشطيب مثل... أنودة النحاس والمعالجات السطحية الأخرى.

التشغيل في الماكينات - يُعدّ تشكيل النحاس سهلاً بفضل عنصر الرصاص. وهذا يعني إمكانية استخدام آلات مختلفة وتصنيع مجموعة واسعة من القطع من هذا المعدن. كما تتوفر حرية التصميم، وتكون تكلفة القطع معقولة لأن الأدوات تتآكل بشكل أقل نسبياً. 

التوصيل الكهربائي والحراري بالنسبة لمن يبحثون عن قطع موصلة للكهرباء والحرارة، يُعد النحاس خيارًا ممتازًا. تعمل المكونات التي تولد الحرارة وتحتاج إلى تبديدها بأقصى قدر ممكن بكفاءة عالية مع القطع النحاسية. 

الاستدامة في عصر إعادة التدوير والتجديد، يبرز النحاس كمادة مفضلة لدى الكثيرين. فهو قابل لإعادة التدوير، مما يُمكّن الشركات من تعزيز مساهماتها في مجال الاستدامة. 

برادة النحاس

جماليات تتميز أنواع النحاس المختلفة بمظهرها الجذاب. استخدامها يضفي قيمة جمالية على المنتج، وهي متوفرة بألوان مختلفة، بما في ذلك الفضي والذهبي. 

القوة والصلابة لا تسيئوا فهم الأمر. إن ليونة النحاس الأصفر لا تجعله ضعيفاً. بل إن إحدى خصائصه هي المتانة. تتطلب التطبيقات المناسبة قوة تتراوح بين 300 و600 ميجا باسكال. 

أعلى رقم هو لسبائك النحاس الأصفر الصلبة، بينما الرقم الأدنى هو للنحاس الأصفر الملدن. يتمتع هذا المعدن بدرجة معينة من الصلابة تناسب التطبيقات المختلفة. يوجد نحاس نصف صلب بصلابة تتراوح بين 70 و80 على مقياس روكويل B. أما النحاس سهل التشكيل، فتبلغ صلابته حوالي 100 على مقياس روكويل B. وقد تصل صلابة بعض الأنواع إلى 150 على مقياس روكويل B. 

أجزاء نحاسية نصف صلبة

قيود استخدام الأجزاء النحاسية

إن الفوائد المذكورة أعلاه لا تقاوم، ولكن يجدر مراعاة القيود مثل التآكل عند التعرض لبعض المواد، ومخاوف السعر، والسمية. 

تآكل 

قد تحظى القطع النحاسية بتقدير كبير لمقاومتها للتآكل، إلا أنها عرضة لهذه المشكلة في بعض الظروف، ومنها تعرضها للأمونيا والأحماض. 

ما هو أرخص أنواع النحاس الأصفر؟ - سؤال التكلفة

يُعدّ نحاس الخراطيش (C260) في الغالب النوع الأقل تكلفة من النحاس المستخدم في صناعة القطع. يتميز بمحتواه العالي من الزنك، مما يترجم إلى انخفاض تكلفة المواد. بغض النظر عن ذلك، يُعدّ النحاس الأصفر أغلى ثمناً من العديد من المواد الأخرى القابلة للتشكيل باستخدام آلات CNC. إذا كانت التكلفة هي أولويتك القصوى، فقد ترغب في التفكير في قطع الألمنيوم المشغولة آلياً، والتي لها مزاياها وعيوبها. اطلع على تغطيتنا الشاملة للألمنيوم ومواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الأخرى على موقعنا للمقارنة. 

سمية

على الرغم من أن النحاس الأصفر غير سام عموماً، إلا أن بعض أنواعه تحتوي على الرصاص. هذا يعني أنه إذا كنت تفكر في استخدام قطع لتطبيقات حساسة، كالأجهزة الطبية مثلاً، فعليك اختيار النوع بعناية. 

 

كيفية معالجة النحاس الأصفر 

يستمر النحاس الأصفر في تشكيل عالم التصنيع من خلال عمليات رئيسية مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، والتشكيل، والبثق، وختم الصفائح المعدنية. 

نحاس التصنيع باستخدام الحاسب الآلي 

نظراً لسهولة تشكيل النحاس الأصفر، تُعد هذه العملية من العمليات المفضلة. يستخدم مصنّعو النحاس الأصفر تقنية التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC) لإنتاج قطع عالية الدقة مناسبة للظروف المعرضة للتآكل. 

تصنيع النحاس باستخدام الحاسب الآلي

تزوير النحاس 

يمكن عموماً تشكيل النحاس الأصفر بالطرق الساخن. يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة محددة ثم يتم تشكيله باستخدام مطرقة أو مكبس. تشمل أنواع تشكيل النحاس الأخرى التشكيل على البارد، والتشكيل بالقوالب المفتوحة، والتشكيل بالقوالب المغلقة. 

بثق النحاس الأصفر

مقاطع نحاسية مبثوقة 

يمكن دفع النحاس الأصفر عبر قالب لإنشاء مقاطع عرضية مختلفة. هناك أربعة أنواع من عمليات البثق؛

• قذف مباشر 
• البثق غير المباشر 
• البثق الهيدروستاتيكي 
• البثق بالصدم 

تتمتع الأجزاء النحاسية المبثوقة بمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الصمامات والدرابزينات. 

ختم الصفائح المعدنية

قطع معدنية مختومة من النحاس الأصفر

تطبيقات النحاس

تتمتع الأجزاء النحاسية بتطبيقات متنوعة تغطي صناعات مثل الهندسة المعمارية، والسباكة، والكهرباء والإلكترونيات، والسيارات، والفضاء، والآلات الموسيقية. 

حلول	الحلول المقترحة	الخصائص الرئيسية
المعماري	تجهيزات، مقابض أبواب، درابزين	النداء الجمالي
السباكة والكهرباء	صنابير، وصلات، صمامات	مقاومة التآكل والمتانة
كهربائي إلكتروني	الموصلات، والمفاتيح، والمحطات الطرفية	الموصلية الكهربائية، قابلية التصنيع
سيارات	الموصلات الكهربائية، قلب المشعات	الموصلية، ومقاومة التآكل، والقوة
فضاء	أجزاء عالية الدقة	الدقة والقوة
آلات موسيقية	الساكسفون، والترومبون، والبوق	الخصائص الصوتية، قابلية التشكيل

مفاتيح ومآخذ كهربائية نحاسية

في الخلاصة 

تُقدّم أنواع النحاس المختلفة مزايا عديدة لمختلف الصناعات، منها مقاومته للتآكل، وسهولة تشكيله، ومظهره الجمالي. بفهمك للخيارات المتنوعة وخصائصها، يمكنك طلب قطع غيار عالية الجودة تُساهم في تطوير أعمالك.  بالنسبة لفرق المشتريات والمهنيين الهندسيين، فإن لدينا خدمة تشكيل النحاس نوفر فرصة الحصول على المنتج الصحيح من المرة الأولى. نصنع قطع غيار لتحقيق الأداء الأمثل، والامتثال للمعايير العالمية، وخفض التكاليف. 

 

الأسئلة الشائعة

أيهما أغلى قيمة، النحاس الأحمر أم النحاس الأصفر؟

النحاس الأحمر أغلى ثمناً من النحاس الأصفر. ويعود ذلك إلى محتواه العالي من النحاس، مما يعزز مقاومته للتآكل ويزيد من تكلفة المادة.