Χαλκός, Ορείχαλκος και ο χαλκός, που συνήθως αναφέρονται ως «κόκκινα μέταλλα», έχουν ένα ελαφρώς κοκκινωπό χρώμα, αλλά ο χαλκός είναι καθαρό μέταλλο. Επίσης, ο ορείχαλκος και ο μπρούντζος είναι κράματα χαλκού—ο ορείχαλκος παρασκευάζεται συνδυάζοντας ψευδάργυρο με χαλκό, ενώ ο χαλκός αναμειγνύεται με κασσίτερο για να σχηματίσει μπρούντζο. Ωστόσο, αυτά τα «κόκκινα μέταλλα» δεν μοιράζονται κοινές ιδιότητες που τα διακρίνουν μεταξύ τους, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν τέλεια για διαφορετικές εφαρμογές, ειδικά όταν πρόκειται για μεταλλικά φύλλα.
Αυτά τα υλικά εμπίπτουν στην κατηγορία των «κόκκινων μετάλλων» που ονομάζονται Χαλκός, Ορείχαλκος και Χαλκός. Συνεπώς, θα πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά οι διαφορετικές πτυχές που διαφοροποιούν τον χαλκό, τον ορείχαλκο και τον μπρούντζο πριν ληφθεί οποιαδήποτε απόφαση σχετικά με τη χρήση αυτών των τύπων μετάλλων. Αυτό είναι απαραίτητο κατά τη συγκόλληση ή την κατασκευή κτιρίων ή ακόμα και κατά τον σχεδιασμό εσωτερικών χώρων, καθώς η γνώση των επιμέρους ιδιοτήτων και πλεονεκτημάτων τους είναι απαραίτητη.
Τι είναι ο ορείχαλκος;
Ο ορείχαλκος αναφέρεται σε ένα κράμα χαλκού-ψευδαργύρου που αποτελείται κυρίως από χαλκό και ψευδάργυρο, συνήθως μεταξύ 60-80% χαλκού και 20-40% ψευδαργύρου. Η διαδικασία μπορεί να περιλαμβάνει μέταλλο όπως ίχνη μολύβδου, κασσίτερου ή αλουμινίου. Αυτά τα πρόσθετα εξυπηρετούν συγκεκριμένους σκοπούς και βελτιώνουν τις ιδιότητες του υλικού. Για παράδειγμα, η μηχανική κατεργασία θα μπορούσε να βελτιωθεί με τη χρήση επιπλέον μολύβδου. Εν τω μεταξύ, η αντοχή στη διάβρωση μπορεί να αυξηθεί με την προσθήκη κασσίτερου. Μέσω προσεκτικού συνδυασμού, αυτά τα στοιχεία κράματος συνδυάζονται, ώστε ο ορείχαλκος να καλύπτει μια ποικιλία βιομηχανικών εφαρμογών και καλλιτεχνικών χρήσεων.
Ιδιότητες ορείχαλκου
Ο ορείχαλκος έχει το δικό του μοναδικό χρυσό χρώμα και εξαιρετικές φυσικές ιδιότητες. Είναι ανθεκτικός με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- Εξαιρετική ολκιμότητα
- Ανθεκτικό στη διάβρωση
- Υψηλή θερμική αγωγιμότητα
- Εξαιρετικά εύπλαστο
- Διαρκές χρώμα
- Καλή ελαστοπλαστικότητα
Διαθέσιμοι βαθμοί ορείχαλκου
Υπάρχουν διάφορες ποιότητες επειδή ο ορείχαλκος διατίθεται σε διαφορετικές συνθέσεις, μερικές από τις οποίες είναι:
1) Κράμα 260 – Αυτό αποτελείται από 70% χαλκό με 30% ψευδάργυρο. Ο λόγος πίσω από αυτό είναι η εξαιρετική του ικανότητα ψυχρής κατεργασίας, καθιστώντας το κατάλληλο για πράγματα όπως εξαρτήματα σιδηρικών και θήκες πυρομαχικών.
2) Το κράμα 272 περιέχει Zn σε ποσοστό 33%. Αυτό βελτιώνει την ικανότητα συγκόλλησης, καθιστώντας το δημοφιλές στις βιομηχανίες και τις κατασκευές.
3) Χαμηλή περιεκτικότητα σε μόλυβδο/υψηλή μηχανική ικανότητα/εφαρμογές στον κλάδο των υδραυλικών: Alloy330.
4) Υπάρχει επίσης ορείχαλκος για ρολόγια που παρουσιάζει καλή μηχανική κατεργασία, επομένως χρησιμοποιείται κυρίως για εξαρτήματα ακριβείας σε ρολόγια, μεταξύ άλλων με την ονομασία alloy353, εκτός από αυτό το όνομα.
5) Ονομάζεται επίσης κράμα ορείχαλκου ελεύθερης κοπής360, το οποίο τυχαίνει να είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος ορείχαλκου. Έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά κατεργασίας που επιτρέπουν εργασίες κοπής υψηλής ταχύτητας, επομένως είναι κατάλληλο για χρήση σε εξαρτήματα σωληνώσεων, βαλβίδες, συνδετήρες κ.λπ.
6) Ο αρχιτεκτονικός μπρούντζος είναι μια άλλη ονομασία για το κράμα 385 και προτιμάται λόγω της υψηλής δομικής του ακεραιότητας. Αυτά μπορεί να είναι κανάλια, τετράγωνοι σωλήνες, καλούπια κιγκλιδωμάτων κ.λπ. που χρησιμοποιούνται σε κατασκευές και συστήματα κτιρίων.
7) Ένας άλλος τύπος που ονομάζεται Alloy464 ή ορείχαλκος ναυτικού τύπου είναι ιδιαίτερα ανθεκτικός στη διάβρωση από το θαλασσινό νερό. Μπορεί εύκολα να διαμορφωθεί με θερμοδιαμόρφωση και μπορεί επίσης να συγκολληθεί, να τεντωθεί καθώς και να λυγίσει, μεταξύ άλλων.
Εφαρμογές ορείχαλκου
Οι ανώτερες μηχανικές ιδιότητες του ορείχαλκου σε συνδυασμό με την αντοχή του στη διάβρωση τον καθιστούν σημαντικό σε μια σειρά από βιομηχανίες.
- Η ηλεκτρική βιομηχανία το χρησιμοποιεί συχνά στην κατασκευή συνδετήρων και διακοπτών
- Βαλβίδες σωλήνων νερού για συστήματα σωληνώσεων
- Κατασκευή μουσικών οργάνων
- Γρανάζια και συνδετήρες
Τι είναι το Χάλκινο;
Ο χαλκός μπορεί να οριστεί ως ένα κράμα που αποτελείται κυρίως από χαλκό και κασσίτερο, αν και μερικές φορές προστίθενται και άλλα στοιχεία όπως αλουμίνιο, μαγνήσιο, φώσφορος, μόλυβδος κ.λπ. για να βελτιωθεί η απόδοσή του. Η πρώτη ευρεία χρήση του χαλκού ήταν πιθανώς στους αρχαίους πολιτισμούς όπου χρησιμοποιήθηκε κυρίως για την κατασκευή όπλων και εργαλείων. Η εξαιρετική αντοχή του στη διάβρωση και οι μηχανικές του ιδιότητες τον έχουν καταστήσει το μέταλλο επιλογής για πολλές χρήσεις. Ταυτόχρονα, είναι πιο σκληρός από τον καθαρό χαλκό με καλύτερες δυνατότητες χύτευσης.
Ιδιότητες του Χάλκινου
-Ισχυρή αντοχή στη διάβρωση, ειδικά στο θαλασσινό νερό και σε διάφορες χημικές ουσίες.
-Η σκληρότητα του χαλκού είναι γενικά υψηλότερη από αυτή του καθαρού χαλκού.
-Έχει καλή ρευστότητα και ιδιότητες πλήρωσης που το καθιστούν ιδανικό για χύτευση σύνθετων εξαρτημάτων.
-Δεν σπάει εύκολα όταν λυγίζει επανειλημμένα μπρος-πίσω (κόπωση).
Διαθέσιμοι βαθμοί Χάλκινου
Ανάλογα με τη σύνθεση, υπάρχουν διάφοροι τύποι χαλκού:
- Κράμα 932: μπρούντζοι κασσιτέρου με υψηλή περιεκτικότητα σε μόλυβδο που χρησιμοποιούνται συνήθως σε δακτυλίους, φλάντζες καθώς και εξαρτήματα χωρίς πίεση.
- Κράμα 954: το αλουμίνιο-χαλκός είναι πολύ ισχυρό και χρησιμοποιείται για την υποστήριξη εξοπλισμού και βιομηχανικών εγκαταστάσεων.
Εφαρμογές του Χάλκινου
Διάφοροι τομείς, όπως η βιομηχανία, τα μηχανήματα, καθώς και οι κατασκευές, απαιτούν τη χρήση μπρούντζου. Επιλέγεται για τη χύτευση γλυπτών ή άλλων διακοσμητικών αντικειμένων λόγω της ικανότητάς του να αντιστέκεται στη σκουριά, ενώ παράλληλα είναι αισθητικά ευχάριστο. Από μηχανικής άποψης, τα ρουλεμάν, τα γρανάζια, οι βαλβίδες και πολλά άλλα μηχανικά μέρη συχνά περιέχουν μπρούντζο, ειδικά όταν πρόκειται για εφαρμογές ανθεκτικές στη φθορά ή στη διάβρωση.
Τι είναι ο χαλκός;
Είναι ένα μαλακό, εύκαμπτο καφέ-κόκκινο μέταλλο με εξαιρετική θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Εάν ο χαλκός οξειδωθεί, αναπτύσσεται σε πράσινη πατίνα και έχει κοκκινωπό-πορτοκαλί χρώμα. Μπορεί να βρεθεί φυσικά ως ελεύθερο μέταλλο ή σε ορυκτά όπως ο χαλκόριτης και ο κοβελίτης. Το υλικό έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, γεγονός που το καθιστά την καλύτερη επιλογή για την παραγωγή ηλεκτρικών συσκευών και εναλλακτών θερμότητας.
Ιδιότητες του Χαλκού
- Ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα
- Ελατότητα και ελαττότητα
- Αντοχή στη διάβρωση
- Φυσικές αντιβακτηριδιακές ιδιότητες
- Μπορεί να ανακυκλωθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί
- Αισθητική
Διαθέσιμες ποιότητες χαλκού
Η διαφοροποίηση μεταξύ ορείχαλκου, μπρούντζου και χαλκού είναι δυνατή μέσω του χρώματος, της σύνθεσης και συγκεκριμένων ιδιοτήτων, μεταξύ άλλων. Ακολουθούν ορισμένοι βασικοί παράγοντες που θα σας βοηθήσουν να τα διακρίνετε:
Χρώμα
- Ορείχαλκος: Συνήθως έχει κιτρινωπό χρυσό χρώμα· η παρουσία ψευδαργύρου του δίνει την κιτρινωπή του εμφάνιση.
- Χάλκινο: Τα καφέ ή κοκκινωπό καφέ χρώματά του συνήθως το διαφοροποιούν. Συνήθως είναι πιο σκούρο από τον ορείχαλκο λόγω της σύνθεσης περισσότερου κασσιτέρου.
- Χαλκός: Το στοιχείο έχει το τυπικό κόκκινο-πορτοκαλί χρώμα του. Είναι φωτεινό και αυτό το καθιστά εύκολα διακριτό από άλλα μέταλλα.
Σύνθεση
- Ορείχαλκος: Ο χαλκός και ο ψευδάργυρος αποτελούν τα κύρια συστατικά του ορείχαλκου. Το συγκεκριμένο κράμα καθορίζει το ποσοστό ψευδαργύρου στον ορείχαλκο, το οποίο κυμαίνεται από 15% έως 40%.
- Χαλκός: Ένα άλλο ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα για χύτευση είναι ο χαλκός. Κανονικά, ο χαλκός περιέχει χαλκό που μπορεί να είναι περίπου 88%, ενώ ο κασσίτερος περίπου 12%.
- Χαλκός: Ο καθαρός χαλκός δεν περιέχει κανένα σημαντικό στοιχείο κράματος, αλλά πρέπει να αποτελείται από τουλάχιστον 99.9%.
Ιδιοκτησίες
- Ορείχαλκος: Αυτό το μέταλλο έχει καλή αγωγιμότητα και είναι εύπλαστο. Εφαρμογές που απαιτούν τόσο διαμορφωσιμότητα όσο και ηλεκτρική αγωγιμότητα χρησιμοποιούν συχνά εκτενώς αυτό το μέταλλο.
- Χάλκινο: Ο χαλκός είναι σκληρότερος και λιγότερο ευάλωτος στη διάβρωση από τα περισσότερα άλλα μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του ορείχαλκου. Μπορεί να βρεθεί σε γλυπτά, μουσικά όργανα και ρουλεμάν, μεταξύ πολλών άλλων χώρων.
- Χαλκός: Όντας σχετικά μαλακός, ο καθαρός χαλκός μπορεί να κάμπτεται αρκετά εύκολα. Οι ηλεκτρικές καλωδιώσεις, οι σωλήνες καθώς και τα σκεύη χρησιμοποιούν αυτόν τον εξαιρετικό αγωγό.
Πυκνότητα
- Ορείχαλκος: Έχει πυκνότητα που κυμαίνονται γενικά μεταξύ εκείνων που εκτίθενται από χαλκό ή μπρούντζο.
- Χαλκός: Η πυκνότητά του είναι υψηλότερη σε σύγκριση με αυτή του ορείχαλκου λόγω της υψηλότερης πυκνότητας του κασσίτερου.
- Χαλκός: Ενώ τα περισσότερα κράματα που κατασκευάζονται είτε από τιτάνιο είτε από νικέλιο έχουν πυκνότητες κοντά στα 10 g/cm^3, το ειδικό βάρος του καθαρού χαλκού είναι περίπου 8.96, καθιστώντας τον λιγότερο πυκνό από τα περισσότερα κράματα ορείχαλκου και χαλκού.
Επιλογή του κατάλληλου υλικού για τα έργα σας: ορείχαλκος, χαλκός και χαλκός
Ακολουθούν μερικές συμβουλές που μπορούν να σας βοηθήσουν να επιλέξετε το ιδανικό υλικό για διαφορετικούς σκοπούς:
1. Η ανάγκη για αγωγιμότητα
Εάν η εφαρμογή σας απαιτεί υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, επιλέξτε χαλκό: Ο καθαρός χαλκός είναι ανώτερης ποιότητας και αποτελεί εξαιρετική επιλογή λόγω της εξαιρετικής αγωγιμότητάς του. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα υποστηρίζεται από τον ορείχαλκο. Ωστόσο, υπολείπεται ελαφρώς του καθαρού χαλκού.
2. Αντοχή και αντοχή στη διάβρωση
Επιλέξτε μπρούντζο αντί για ορείχαλκο: Τα μπρούντζινα έχουν υψηλότερες μηχανικές ιδιότητες από τα ορείχαλκα, καθώς και καλή αντοχή στη διάβρωση. Επομένως, το μπρούντζο είναι ιδανικό όταν απαιτείται μεγαλύτερη αντοχή καθώς και καλύτερη σκληρότητα, όπως σε γλυπτά, σκεύη ή ρολόγια κ.λπ.
3. Διακοσμητικές απαιτήσεις και εμφάνιση
Επιλέξτε ορείχαλκο: Λόγω του χρυσού χρώματος του, χρησιμοποιείται συνήθως σε ταπετσαρίες και διακοσμητικά επίπλων, μεταξύ άλλων, ως διακοσμητικό αντικείμενο. Εκτός αυτού, έχει μια υπέροχη εμφάνιση που τον καθιστά ελκυστικό.
4. Παράγοντες κόστους
Επιλέξτε είτε ορείχαλκο είτε χαλκό: Συνήθως είναι ακριβό να αγοράσετε καθαρό χαλκό, ενώ από την άλλη πλευρά, η προσθήκη ψευδαργύρου καθιστά τον ορείχαλκο πιο προσιτό, επομένως λάβετε υπόψη το κόστος όταν σκέφτεστε ποιο να επιλέξετε.
5. Ανθεκτικότητα στη φθορά
Προτιμήστε τον μπρούντζο από τον ορείχαλκο: Τα κράματα με βάση τον κασσίτερο έχουν καλύτερη αντοχή στη φθορά και το σχίσιμο, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές συνεχούς φθοράς, όπως ρουλεμάν, γρανάζια κ.λπ., που υπόκεινται σε συχνή κόπωση κύκλου ή περιβαλλοντικές αλλαγές.
