1. Ποιο είναι το "καλύτερο" κράμα χαλκού;
Για ηλεκτρική αγωγιμότητα:
Καθαρός χαλκός(π.χ., ο ηλεκτρολυτικός χαλκός σκληρού βήματος) είναι βέλτιστη, καθώς τα κράματα συχνά μειώνουν την αγωγιμότητα.
Για αντίσταση στη διάβρωση:
Ορείχαλκος(χαλκός-ψευδών) ήμπρούντζος(Copper-Tin) είναι κοινές επιλογές, με προσθήκες όπως το αλουμίνιο ή το νικέλιο ενισχύοντας την αντίσταση περαιτέρω (π.χ. αλουμινένιο χάλκινο).
Για δύναμη και ανθεκτικότητα:
Βηρύλλιο χαλκούήχάλκινο φωσφόρουείναι κορυφαίες επιλογές (βλ. "Strongest Comper Comper" παρακάτω).
Για διακοσμητική χρήση:
Ορείχαλκος(χρυσή εμφάνιση) ήχαλκός(φινίρισμα που μοιάζει με ασήμι).
2. Ποια είναι τα κύρια κράματα του χαλκού;
Ορείχαλκο (κράματα χαλκού-ψευδαργύρου)
Συνηθισμένοι τύποι:
Κασέτα(70% Cu, 30% Zn): υψηλή ολκιμότητα για σχηματισμό.
Μέταλλο muntz(60% Cu, 40% Zn): Ισχυρότερη, που χρησιμοποιείται για θαλάσσιο υλικό.
Ορείχαλκο(π.χ., ορείχαλκος ελεύθερης κοπής): Περιέχει μόλυβδο για βελτιωμένη δυνατότητα μηχανικής.
Σκηνικά θέατρου: Καλή αντοχή στη διάβρωση, αγωγιμότητα και αισθητική έκκληση.
Χάλκινο (κράματα χαλκού-tin)
Συνηθισμένοι τύποι:
Χάλκινο φωσφόρου(CU-SN-P): Υψηλή αντοχή και ελαστικότητα, που χρησιμοποιείται σε ελατήρια.
Αλουμίνιο(CU-AL): Εξαιρετική διάβρωση και αντίσταση στη φθορά, ιδανική για θαλάσσια εφαρμογές.
Χάλκινο πυρίτιο(Cu-Si): Ισχυρό, όλκιμο και ανθεκτικό στη διάβρωση του στρες.
Ιστορικό σημείωμα: Το χάλκινο ήταν ένα από τα πρώτα ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα (βλ. "Πρώτο κράμα χαλκού" παρακάτω).
Κράματα χαλκού-νίκη
Παραδείγματα:
Μονή μέταλλο(67% Ni, 29% Cu, συν Fe και Mn): Εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση, που χρησιμοποιούνται σε συστήματα θαλασσινών υδάτων.
Χαλκής(π.χ., 90% Cu, 10% Ni ή 70% Cu, 30% Ni): Χρησιμοποιείται σε κύτη κεφαλαίων, εναλλάκτες θερμότητας και νομίσματα.
Εξειδικευμένα κράματα
Βηρύλλιο χαλκού(CU-BE): Εξαιρετικά ισχυρή και μη στροφέα, που χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική και τα εξαρτήματα ακριβείας.
Νικέλιο ασημί(Cu-Ni-Zn): Παρά το όνομα, δεν περιέχει ασήμι. Χρησιμοποιείται για μαχαιροπίρουνα και μουσικά όργανα.
Χάλκινος τέλους: Προστέθηκε το Tellurium βελτιώνει τη δυνατότητα μηχανικής διατήρησης της αγωγιμότητας.
3. Ποιο είναι το ισχυρότερο κράμα χαλκού;
Σκηνικά θέατρου:
Αντοχή σε εφελκυσμό: έως ~ 1.400 MPa (θερμότητα), συγκρίσιμη με χάλυβα υψηλής αντοχής.
Η ελαστικότητα, η αντίσταση στην κόπωση και οι μη μαγνητικές\/μη-αιωρούμενες ιδιότητες καθιστούν ιδανική για ελατήρια, συνδετήρες και εξαρτήματα αεροδιαστημικής.
Προειδοποιήσεις:
Το Beryllium είναι τοξικό κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, απαιτώντας ειδικά μέτρα ασφαλείας.
Άλλα ισχυρά κράματα περιλαμβάνουνχάλκινο φωσφόρου(αντοχή εφελκυσμού ~ 800 MPa) καιαλουμίνιο(~ 700 MPa).
4. Ποιο ήταν το πρώτο κράμα χαλκού;
Προέλευση:
Τα πρώτα χάλκινα αντικείμενα (π.χ. εργαλεία, όπλα) βρέθηκαν στη Μεσοποταμία, στο Λεβάντ και στην Αρχαία Αίγυπτο.
Το κασσίτερο προστέθηκε στον χαλκό για να αυξήσει τη σκληρότητα και την ανθεκτικότητα, ξεπερνώντας την απαλότητα του καθαρού χαλκού.
Εναλλακτικά κράματα:
Ορισμένοι πρώιμοι πολιτισμοί πειραματίστηκανκράματα χαλκού-αρσενικού(π.χ. στην Ανατολία), αλλά ο χάλκινο έγινε πιο διαδεδομένο.
5. Τα κράματα χαλκού σκουριά;
Σκωρίαειδικά αναφέρεται στη διάβρωση του οξειδίου του σιδήρου.Τα κράματα χαλκού δεν σκουριάζουν, αλλά μπορούν να διαβρωθούν μέσω άλλων διαδικασιών:
Οξείδωση: Τα κράματα χαλκού σχηματίζουν ένα πρασινωπό μπλεοξείδωση χαλκού(π.χ., ανθρακικό χάλκινο ή θειικό) σε υγρά περιβάλλοντα, το οποίο προστατεύει το μέταλλο από βαθύτερη διάβρωση.
Διαλόγος: Στο ορείχαλκο, ο ψευδάργυρος μπορεί να ξεφορτωθεί σε διαβρωτικές συνθήκες (π.χ., "Dzincification"), αποδυναμώνοντας το υλικό.
Γαλβανική διάβρωση: Εμφανίζεται όταν τα κράματα χαλκού επικοινωνούν με περισσότερα αντιδραστικά μέταλλα (π.χ. σίδηρο) σε ηλεκτρολύτη (π.χ. νερό).
Αντοχή στη διάβρωση:
Κράματα όπωςχαλκήςκαιαλουμίνιοείναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στο θαλασσινό νερό και τα βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Η σωστή συντήρηση (π.χ. καθαρισμός, προστατευτικές επικαλύψεις) μπορεί να μετριάσει περαιτέρω τη διάβρωση.
