نحاس أصفر C174
مقدمة عن النحاس الأصفر C174
النحاس الأصفر C174، المعروف أيضًا باسم نحاس البيريليوم، هو سبيكة تتكون أساسًا من النحاس مع نسبة صغيرة من البيريليوم. ويُعرف بقوته الاستثنائية وموصليته الحرارية والكهربائية العالية ومقاومته للتآكل والاهتراء، مما يجعل النحاس الأصفر C174 مادة مثالية للتطبيقات المتطلبة. وبالمقارنة مع سبائك النحاس الأخرى، يتميز النحاس الأصفر C174 بخصائص ميكانيكية متفوقة، خاصةً مقاومة الشد العالية والصلادة، والتي تتعزز أكثر بإضافة البيريليوم. وهو خيار مفضل لـ التشغيل الآلي الدقيق في الصناعات عالية الأداء.
يُستخدم النحاس الأصفر C174 بشكل شائع في الأجزاء المُشغَّلة بتقنية CNC مثل نقاط التلامس الكهربائية والموصلات والنوابض. وتجعله موصليته العالية ومتانته مثاليًا لتطبيقات الإلكترونيات والطيران والاتصالات، حيث تُعد القوة الميكانيكية والكفاءة الكهربائية عوامل حاسمة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للنحاس الأصفر C174
التركيب الكيميائي (نموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (وزن%) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
النحاس (Cu) | 96.0–98.5% | يوفر القوة والموصلية ومقاومة التآكل |
البيريليوم (Be) | 0.2–2.0% | يعزز القوة والصلادة ومقاومة الاهتراء |
الحديد (Fe) | ≤0.2% | عنصر متبقٍ، تأثيره محدود على الخصائص |
النيكل (Ni) | ≤0.5% | يحسن مقاومة التآكل والخصائص الميكانيكية |
الخصائص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (نموذجية) | المعيار/الشرط للاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 8.3 g/cm³ | ASTM B311 |
نقطة الانصهار | 900–940°C | ASTM E29 |
الموصلية الحرارية | 120 W/m·K عند 20°C | ASTM E1952 |
الموصلية الكهربائية | 35% IACS عند 20°C | ASTM B193 |
معامل التمدد | 17 µm/m·°C | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 135 GPa | ASTM E111 |
الخصائص الميكانيكية (حالة التخمير/Annealed)
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 1100–1300 MPa | ASTM E8/E8M |
مقاومة الخضوع (0.2%) | 900–1100 MPa | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | 4–10% | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 175–230 HB | ASTM E10 |
مقاومة الكلل (التعب) | ~500 MPa | ASTM E466 |
مقاومة الصدمات | متوسطة | ASTM E23 |
الخصائص الرئيسية للنحاس الأصفر C174
قوة استثنائية
يُعد النحاس الأصفر C174 من أقوى سبائك النحاس بفضل إضافة البيريليوم، مما يمنحه مقاومة عالية للاهتراء والتشوه. وهو مثالي للتطبيقات ذات الإجهاد العالي.
موصلية كهربائية وحرارية عالية
يحافظ النحاس الأصفر C174 على موصلية كهربائية وحرارية ممتازة رغم قوته العالية، مما يجعله مناسبًا للمكونات الكهربائية وتطبيقات تبادل الحرارة.
مقاومة للتآكل
يوفر النحاس الأصفر C174 مقاومة جيدة للتآكل، خاصةً في البيئات القاسية، مما يجعله مادة موثوقة للاستخدام في التطبيقات البحرية والصناعية وبيئات درجات الحرارة العالية.
قابلية تشغيل ممتازة
يتميز النحاس الأصفر C174 بقابلية تشغيل عالية، مع أداء جيد في عمليات التشغيل عالي السرعة بتقنية CNC، بفضل توازنه بين القوة والليونة.
مقاومة للاهتراء
تزيد إضافة البيريليوم من مقاومة النحاس الأصفر C174 للاهتراء، ما يجعله مادة مثالية للمكونات المعرضة للاحتكاك والتآكل مثل نقاط التلامس الكهربائية والنوابض.
تحديات وحلول تشغيل النحاس الأصفر C174 بتقنية CNC
تحديات التشغيل
تكوّن الرايش قد ينتج النحاس الأصفر C174 رايشًا طويلًا عند التشغيل، ما قد يعيق عملية التشغيل.
الحل: استخدم قواطع كسر الرايش للتحكم في تكوّن الرايش الطويل، واضبط معدلات التغذية، واستخدم الهواء أو سائل التبريد لإزالة الرايش بكفاءة.
تآكل الأدوات النحاس الأصفر C174 سبيكة عالية القوة، وقد يسبب تشغيلها تآكلًا للأداة بمرور الوقت، خاصةً أثناء القطع عالي السرعة.
الحل: استخدم أدوات كربيد أو سيراميك، إذ توفر مقاومة تآكل ممتازة وتناسب طبيعة النحاس الأصفر C174 عالية القوة.
جودة تشطيب السطح قد يكون الحصول على تشطيب سطحي ناعم تحديًا بسبب صلادته واحتمالية تكوّن الزوايد (Burrs).
الحل: استخدم تقنيات القطع عالي السرعة بأدوات حادة وتزييت مناسب للحصول على تشطيبات ناعمة.
التصلب بالتشغيل (Work Hardening) قد يتعرض النحاس الأصفر C174 للتصلب بالتشغيل إذا كانت سرعات التشغيل أو الضغوط مرتفعة جدًا.
الحل: استخدم سرعات قطع معتدلة وأدوات حادة وتبريدًا كافيًا لمنع التصلب بالتشغيل.
استراتيجيات تشغيل محسّنة
المعلمة | التوصية | السبب |
|---|---|---|
مادة الأداة | أدوات كربيد أو سيراميك | توفر هذه المواد مقاومة ممتازة للاهتراء وأداء قطع أفضل. |
الهندسة | زاوية ميل موجبة، حواف حادة | يحسن تدفق الرايش وتشطيب السطح. |
سرعة القطع | 100–200 m/min | يقلل تراكم الحرارة ويمنع تشوه المادة. |
معدل التغذية | 0.05–0.15 mm/rev | يضمن قطعًا سلسًا ويمنع تكوّن الزوايد (Burrs). |
سائل التبريد | تبريد غزير (Flood) أو نفث هواء | يقلل تولد الحرارة ويحسن تشطيب السطح. |
معلمات قطع النحاس الأصفر C174 (امتثال ISO 513)
العملية | السرعة (m/min) | التغذية (mm/rev) | عمق القطع (mm) | ضغط سائل التبريد (bar) |
|---|---|---|---|---|
تشغيل خشن | 100–150 | 0.15–0.20 | 2.0–3.0 | 25–35 |
تشغيل نهائي | 150–200 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
طرق التشغيل الشائعة للنحاس الأصفر C174
عملية التشغيل | الوظيفة والفائدة للنحاس الأصفر C174 |
|---|---|
مثالي للتشغيل السريع والدقيق لمكونات مثل نقاط التلامس الكهربائية والنوابض في صناعات الإلكترونيات والطيران والفضاء. | |
مناسب لإنشاء أشكال دقيقة وشقوق وأخاديد في مكونات مثل الموصلات والجلب، ويُستخدم في السيارات والاتصالات. | |
تُستخدم لخراطة الأجزاء الأسطوانية مثل الموصلات والجلب والتروس في أنظمة السيارات والطيران والفضاء. | |
مثالي لإنشاء ثقوب دقيقة في أجزاء مثل الأطراف الكهربائية والمكونات الميكانيكية، خاصةً في صناعات الطيران والفضاء والإلكترونيات. | |
يضمن تشغيلًا داخليًا دقيقًا لأجزاء مثل الجلب والمحامل، ويُستخدم في التطبيقات الصناعية وتطبيقات السيارات. | |
يوفر تشطيبات ناعمة للأجزاء التي تتطلب مقاومة اهتراء عالية مثل نقاط التلامس الكهربائية والنوابض، ويُستخدم في التطبيقات الصناعية. | |
مثالي للأجزاء المعقدة متعددة الميزات في صناعات مثل الطيران والفضاء والإلكترونيات، حيث تكون الدقة العالية ضرورية. | |
يوفر تفاوتات ضيقة جدًا لمكونات عالية الأداء، وغالبًا ما يكون مطلوبًا في تصنيع الطيران والفضاء والأجهزة الطبية. | |
يُستخدم لإنشاء تفاصيل دقيقة وميزات معقدة في أجزاء مثل الموصلات والمفاتيح، ويُستخدم عادةً في تطبيقات الإلكترونيات والطيران والفضاء. |
معالجة السطح لأجزاء النحاس الأصفر C174 المشغلة بتقنية CNC
الطلاء الكهربائي: يعزز مقاومة التآكل ويوفر تشطيبًا لامعًا لنقاط التلامس الكهربائية وغيرها من المكونات.
التلميع: يحقق تشطيبًا عالي اللمعان، مما يحسن مظهر الأجزاء الزخرفية ووظيفتها.
الفرشاة (Brushing): يخلق تشطيبات ساتانية أو مطفية للمكونات المعرضة للمس المتكرر أو الإجهاد البيئي.
طلاء PVD: يضيف طبقة متينة تزيد مقاومة الاهتراء وتطيل عمر الجزء.
التخميل: يحسن مقاومة التآكل، خاصةً للمكونات المعرضة للمواد الكيميائية.
الطلاء بالمسحوق: يوفر طبقة سميكة واقية مثالية للأجزاء المعرضة للأشعة فوق البنفسجية والظروف القاسية.
طلاء التيفلون: يضيف خصائص عدم الالتصاق ومقاومة المواد الكيميائية، وهو مثالي للتطبيقات الميكانيكية عالية الأداء.
الطلاء بالكروم: يوفر طبقة لامعة ومتينة تقاوم التآكل وتضيف لمسة جمالية للمكونات الميكانيكية.
التطبيقات الصناعية للنحاس الأصفر C174
صناعة الطيران والفضاء: يُستخدم في تصنيع نقاط التلامس الكهربائية والموصلات وأجزاء أخرى تتعرض لإجهادات عالية.
الكهرباء والطاقة: مثالي للموصلات والأطراف الكهربائية والمكونات التي تتطلب موصلية عالية ومتانة كبيرة.
صناعة السيارات: يُستخدم عادةً لصناعة تروس دقيقة ومثبتات وموصلات في أنظمة السيارات.
الصناعة الطبية: يُستخدم لتصنيع مكونات أجهزة ومعدات طبية دقيقة تتطلب موثوقية وأداءً عاليين.
استكشف المدونات ذات الصلة
