استكشاف الحقائق حول نقطة انصهار النحاس

النحاس هو معدن ثمين للمجوهرات, السباكة, أو قطاعات البناء. تلعب نقطة انصهارها دورًا مهمًا في تحديد التقنية المناسبة للاستخدام وجودة المنتج القياسية. لكن, نقطة انصهاره يمكن أن تشكل تحديات معينة لنفقات الإنتاج. تعتبر هذه الخاصية ضرورية لفهم كيفية أداء النحاس في التطبيقات المختلفة.

الآن, دعونا نفحص الحقائق البسيطة حول نقطة انصهار النحاس وسبب أهميتها في مختلف الصناعات.

ما هي نقطة انصهار النحاس?

تتراوح درجة انصهار النحاس بين 900-940 درجة مئوية (1,652-1,724درجة فهرنهايت). نحاس مصنوع من نحاس والزنك. كلما زاد تكوين النحاس, ستكون درجة حرارة الانصهار أقل. على الجانب الآخر, كلما ارتفع الزنك, كلما ارتفعت نقطة الانصهار. يعد الوعي بهذه الخاصية مهمًا بشكل خاص في تطبيقات مثل الصب, لحام, واللحام حيث يكون الهدف النهائي هو تسخين المادة الأساسية إلى درجة حرارة معينة. إضافي, تبريده لتعيين تكوين هيكلي معين.

العوامل المؤثرة على درجة انصهار النحاس

فيما يلي بعض العوامل الشائعة التي تؤثر على ذوبان النحاس, مشتمل:

• نسبة النحاس إلى الزنك: تلعب نسبة النحاس إلى الزنك دورًا رئيسيًا. على سبيل المثال, يشتمل المحتوى العالي من النحاس عادةً على درجة حرارة ذوبان تبلغ 900 درجة مئوية. بينما يحتوي على نسبة عالية من النحاس والزنك; سوف تكون نقطة الانصهار أشبه 940 درجة مئوية.
• هيكل الحبوب: الهيكل البلوري, قد يؤثر أيضًا على خواصه الحرارية. تم العثور على أن الهياكل الحبيبية الدقيقة لها نقاط انصهار أقل قليلاً نظرًا لوجود المزيد من حدود الحبوب للسماح بحركة الذرات أثناء انتقال الطور.
• الشوائب: لنفترض أن وجود الأكسجين أو الكبريت يؤثر على نقطة انصهار النحاس. قد يكون لهذه العيوب تأثير التدفق, وتشويه التعبئة الدورية للذرات. هكذا, قد يقلل من نقطة الانصهار ويولد مشاكل في صناعة السبائك أثناء الصهر والصب.
• تصلب العمل: النحاس المعالج على البارد بواسطة المعالجات الميكانيكية مثل الدرفلة وما إلى ذلك. قد يختلف قليلاً ملف تعريف الذوبان. لأن المعالجات الميكانيكية تغير البنية المجهرية والضغط المتبقي للنحاس. عادة ما يمتلك النحاس الملدن والمصلب نقطة انصهار عالية قليلاً.

مقارنة درجات حرارة انصهار سبائك النحاس المختلفة

فيما يلي نطاقات الانصهار لبعض درجات النحاس الشائعة:

CuZn30 (70/30 نحاس)

نقطة الانصهار: وتنتج نطاق الحرارة الأمثل من 900 درجة مئوية - 930 درجة مئوية (1,652درجة فهرنهايت – 1,706 درجة فهرنهايت).

CuZn30 عبارة عن سبيكة نحاسية مشهورة تحتوي على 70% النحاس و 30% الزنك. لديها نقطة انصهار أقل من السبائك ذات المحتوى العالي من الزنك.

CuZn35 (65/35 نحاس)

نقطة الانصهار: 910درجة مئوية – 940 درجة مئوية (1,670درجة فهرنهايت – 1,724 درجة فهرنهايت).

يحتوي CuZn35 على نسبة 65% من النحاس و 35% الزنك. تحتوي هذه السبائك النحاسية على كمية أكبر من الزنك, وبالتالي فإن نقطة انصهارها أعلى قليلاً من نقطة انصهار CuZn30.

CuZn40 (60/40 نحاس)

نقطة الانصهار: 920درجة مئوية – 950 درجة مئوية (1,688درجة فهرنهايت – 1,742 درجة فهرنهايت)

يحتوي النحاس CuZn40 على نسبة زنك أكبر 40% ولها درجة حرارة انصهار على الجانب العلوي من نطاق النحاس العام.

النحاس المحتوي على الرصاص (على سبيل المثال, CuZnPb)

نقطة الانصهار: 850درجة مئوية – 900 درجة مئوية / 1,562درجة فهرنهايت – 1,652 درجة فهرنهايت

يحتوي النحاس المحتوي على الرصاص على كمية صغيرة من الرصاص فيه, عادة حولها 2-4% لأنه من الأسهل العمل معها. في السبائك المحتوية على الرصاص, نقطة الانصهار أقل منها في السبائك التي لا تحتوي على الرصاص.

النيكل نحاس (كوزني)

نقطة الانصهار: 940درجة مئوية – 1000 درجة مئوية (1,724درجة فهرنهايت – 1,832 درجة فهرنهايت)

سبائك النحاس المحتوية على النيكل هي بشكل عام نحاس ذو درجة أعلى من الذوبان. يضفي محتوى النيكل القوة والخصائص الحرارية للمادة.

CuZnSn, كوزنال, وغيرها من النحاس عالي القوة

نقطة الانصهار: 950درجة مئوية – 1000 درجة مئوية (1,742درجة فهرنهايت – 1,832 درجة فهرنهايت).

CuZnSn هي عائلة أخرى من النحاس الأصفر تتمتع بنقطة انصهار أعلى قليلاً, قوة, ومقاومة التآكل من سبائك CuZn.

هذه القيم تقريبية فقط لأن القيم الدقيقة تعتمد بشكل كبير على تركيبة السبائك ووجود الشوائب. لذلك, من المهم أن ندرك أيًا من درجات النحاس الأصفر يتعلق بدرجة أعلى وأيها له نقطة انصهار أقل لتطبيقها الخاص في الصب, تزوير, وغيرها من التطبيقات الحرارية العالية.

درجة حرارة انصهار النحاس مقارنة بالمعادن الأخرى

معدن/سبائك	درجة حرارة الانصهار (درجة مئوية)	درجة حرارة الانصهار (درجة فهرنهايت)
نحاس (كوزن)	900درجة مئوية – 940 درجة مئوية	1,652درجة فهرنهايت – 1,724 درجة فهرنهايت
نحاس	1,085درجة مئوية	1,985درجة فهرنهايت
الألومنيوم	660درجة مئوية	1,220درجة فهرنهايت
فُولاَذ (الكربون الصلب)	1,370درجة مئوية – 1,510 درجة مئوية	2,500درجة فهرنهايت - 2750 درجة فهرنهايت
يقود	327درجة مئوية	621درجة فهرنهايت
ذهب	1,064درجة مئوية	1,947درجة فهرنهايت
حديد	1,538درجة مئوية	2,800درجة فهرنهايت
النيكل	1,455درجة مئوية	2,651درجة فهرنهايت
الزنك	419درجة مئوية	786درجة فهرنهايت
التيتانيوم	1,668درجة مئوية	3,034درجة فهرنهايت

كيفية تذويب النحاس?

فيما يلي دليل خطوة بخطوة كيفية تذويب النحاس:

1. تحديد الفرن أو الفرن المناسب

في صناعة النحاس, أنت بحاجة إلى فرن. عادة, أنها تضم ​​درجة حرارة تتراوح بين 900 درجة مئوية و 1000 درجة مئوية لإنتاج. بعض الأفران شائعة الاستخدام لصهر النحاس هي أفران الحث الكهربائي, أفران البروبان/الغاز الطبيعي, والأفران التي تعمل بالزيت. أفران الحث هي الأكثر أهمية للتحكم في درجة الحرارة.

2. تحضير النحاس

يضمن, النحاس نقي ولا يحتوي على مواد غريبة; مثل الأوساخ, زيت, أو الصدأ. يمكن أن تضر الشوائب بجودة النحاس المنصهر. عند ذوبان خردة النحاس, يجب ألا تخلط بين درجات مختلفة لأنها ستغير تركيبة المنتج النهائي.

3. تسخين الفرن

عمومًا, يوصى بتسخين الفرن إلى درجة حرارة أعلى قليلاً من نقطة انصهاره. عندما ترتفع درجة حرارة الفرن إلى حوالي 700 درجة مئوية إلى 750 درجة مئوية (1,292درجة فهرنهايت إلى 1,382 درجة فهرنهايت), سيبدأ النحاس في الذوبان، لذا قم بزيادة درجة الحرارة تدريجيًا. يساعد التسخين البطيء على تجنب الصدمات الحرارية والتشققات التي من المحتمل أن تحدث أثناء عملية التسخين.

4. إضافة التدفق (خياري)

تساعد عملية الإضافة في تصفية العوائم وتمكن أيضًا من التدفق لإنشاء طبقة على السطح المنصهر للمعدن المراد سحبه.

5. مراقبة درجة الحرارة

انتبه جيدًا لدرجة حرارة الفرن حتى لا تسخن النحاس إلى درجات حرارة عالية. لأن هذا قد يؤدي إلى ردود فعل إضافية وتدهور النحاس. لمواصلة التحقق مما إذا كان الفرن ضمن درجة الحرارة المناسبة, يمكنك استخدام البيرومتر الرقمي ومسبار درجة الحرارة.

6. صب النحاس المنصهر

بعد نقع النحاس لعدة ساعات حتى يتحول إلى اللون الأحمر الفاتح, حان الوقت لصبها في قوالب أو المسبوكات. يجب عليك ارتداء القفازات المقاومة للحرارة, ملقط, ودروع للوجه أثناء الصب للمساعدة في تجنب الحروق الحرارية. ينصح بصب الأسمنت ببطء وبشكل مستمر لتجنب حدوث جيوب هوائية وتناثر الأسمنت.

7. السماح لتبرد

بعد أن نصنع القالب من النحاس المنصهر، نسكبه ثم نتركه حتى يبرد ويصلب. يعتمد وقت التبريد على حجم الصب وسمك النحاس. لكن, يستغرق عادة عدة ساعات. في المسبوكات الأكبر, يجب التحكم في عملية التبريد لتقليل الضغط والشقوق الناتجة.

كيف تقارن درجات انصهار وغليان النحاس?

ال نقطة الانصهار و نقطة الغليان من النحاس تختلف بشكل كبير, لأنها تمثل مراحل مختلفة من المادة - صلبة إلى سائلة ومن سائلة إلى غازية, على التوالى. هنا مقارنة:

ملكية	نحاس	درجة حرارة (درجة مئوية)	درجة حرارة (درجة فهرنهايت)
نقطة الانصهار		900درجة مئوية إلى 940 درجة مئوية	1,652درجة فهرنهايت إلى 1,724 درجة فهرنهايت
نقطة الغليان		1,500درجة مئوية إلى 1600 درجة مئوية	2,732درجة فهرنهايت إلى 2912 درجة فهرنهايت

الاختلافات الرئيسية:

• نقطة انصهار النحاس: النحاس عبارة عن سبيكة من النحاس والزنك تتراوح درجة حرارة ذوبانها بين 900 درجة مئوية - 940 درجة مئوية (1,652درجة فهرنهايت – 1,724 درجة فهرنهايت) اعتمادا على نسبة النحاس إلى الزنك. لكن, يمكن أن تشكل درجة حرارة الانصهار المنخفضة تحديًا أثناء الصب, تزوير, أو افتعال.
• نقطة غليان النحاس: النحاس لديه نقطة الغليان, من 1,500 إلى 1600 درجة مئوية (2,732 ل 2,912 F). حيث أن النحاس يستخدم بشكل عام في الأشكال الصلبة والمنصهورة في الصناعات, نادرًا ما تكون نقطة الغليان عاملاً أثناء المعالجة العادية ولكنها تظهر بوضوح الثبات الحراري لسبائك النحاس.

الملخص النهائي

لكن, على الجانب الإيجابي، يعد فهم درجة حرارة انصهار النحاس أمرًا مهمًا لتحسين عمليات التصنيع, حماية آلات الحدادة والدرفلة, الحماية من الأكسدة, جودة المنتج النهائي, والحد من استهلاك الطاقة. فهم هذا أمر بالغ الأهمية لتحسين الدقة, قوة, ومراقبة النفقات في الإنتاج.

في قمم الدقة, نحن نفهم كيف تقطع هذه التفاصيل الصغيرة شوطًا طويلاً نحو إحداث فرق في صناعات تشغيل المعادن. نحن نفتخر بكوننا موردي النحاس عالي الجودة والسبائك المعدنية الأخرى مع التركيز القوي على الصنعة المتفوقة في جميع منتجاتنا وخدماتنا. ثق في الدقة لتلبية احتياجاتك المعدنية حيث تساوي الاحترافية الجودة.