برنج فلز خالص نیست، بلکه آلیاژی از مس و روی است. با تغییر درصد روی و افزودن مقادیر کمی سرب یا قلع، انواع مختلفی از برنج با رنگ، سختی، شکلپذیری و کاربردهای متفاوت تولید میشود. در این مقاله، گروه‌های رایج برنج و معیارهای انتخاب ورق برنجی را بررسی می‌کنیم.
برنج از چه ساخته شده است؟
مس فلز پایه در آلیاژ برنج است و روی معمولاً ۵ تا ۴۰ درصد ترکیب آن را تشکیل میدهد. افزودن روی، استحکام برنج را نسبت به مس افزایش و قیمت آن را کاهش میدهد؛ اما رسانایی الکتریکی آلیاژ کمتر میشود. برای مثال، رسانایی برنج ۷۰/۳۰ حدود ۲۸٪ رسانایی مس است (CDA). همچنین با افزایش درصد مس، رنگ برنج قرمزتر و با افزایش درصد روی، رنگ آن زردتر میشود.
برنجهای آلفا و آلفا-بتا
طبق انجمن توسعه‌ی مس:
- برنج آلفا (تا حدود ۳۵٪ روی): این گروه ساختار تکفازی دارد، به‌راحتی در حالت سرد نورد و خم میشود و از مقاومت خوردگی خوبی برخوردار است. بیشتر ورق‌ها و رول‌های برنجی در همین گروه قرار می‌گیرند.
- برنج آلفا-بتا (حدود ۳۲ تا ۳۹٪ روی): این گروه دوفازی است و برای کار گرم و ماشینکاری مناسب است؛ اما شکلپذیری سرد کمتری دارد.
- برنج پربتا (بیش از ۳۹٪ روی): این گروه سخت و مستحکم است، اما در دمای اتاق شکلپذیری محدودی دارد؛ فلز مونتز از این گروه است.
انواع رایج برنج
| نوع | ترکیب تقریبی | ویژگی | کاربرد |
|---|---|---|---|
| برنج قرمز (C23000) | ۸۵٪ مس، ۱۵٪ روی | رنگ قرمز طلایی، مقاوم به رویزدایی | لوله و اتصالات، تزئینات |
| برنج ۷۰/۳۰ (C26000) | ۶۸٫۵ تا ۷۱٫۵٪ مس، بقیه روی | بهترین شکلپذیری سرد | ورق، کشش عمیق، پوکه، رادیاتور، ترمینال |
| برنج زرد ۶۳/۳۷ و ۶۵/۳۵ (C27200، C27000) | حدود ۶۳ تا ۶۵٪ مس | ارزان‌تر، شکلپذیری خوب | ورق و نوار عمومی، قطعات پرسی |
| فلز مونتز ۶۰/۴۰ (C28000) | حدود ۶۰٪ مس | محکم، مناسب کار گرم | صفحه، قطعات آهنگری |
| برنج سرب‌دار خوش‌تراش (C36000) | حدود ۶۱٫۵٪ مس، ۳٪ سرب | بهترین ماشینکاری | قطعات تراشکاری، پیچ و مهره |
| برنج دریایی (C46400) | حدود ۶۰٪ مس، کمی قلع | مقاوم‌تر در آب دریا | قطعات دریایی |
اثر سرب: سرب در مس حل نمی‌شود و به‌صورت ذرات ریز در میان دانه‌ها قرار می‌گیرد. این ذرات با شکستن براده، فرایند ماشینکاری را آسان‌تر می‌کنند (CDA).
رویزدایی؛ ضعف برنج در آب
برنج‌هایی با بیش از ۱۵٪ روی ممکن است در آب راکد و محیطهای اسیدی دچار رویزدایی شوند. در این فرایند، روی از سطح آلیاژ خارج میشود و لایه‌ای متخلخل و ضعیف از مس باقی میماند (CDA). برای قطعاتی که به‌طور دائم با آب در تماس‌اند، استفاده از برنج کم‌روی، برنج مقاوم به رویزدایی (DZR) یا برنز انتخاب مناسب‌تری است.
برنج یا برنز؟
برنز آلیاژی از مس با قلع (یا آلومینیوم و سیلیسیم) است. این آلیاژ در مقایسه با برنج سخت‌تر است، مقاومت بیشتری در برابر سایش و آب دارد و البته گران‌تر است. مقایسه کامل در مقاله‌ی تفاوت فسفر برنز، برنز و برنج آمده است.
ورق برنجی فروشگاه
ورق برنجی پلاستیک گیج از آلیاژ برنج باهنر است. این محصول در رول با عرض ۶۰ سانتی‌متر و ضخامت ۰٫۰۸ تا ۰٫۲ میلی‌متر و در ورق با ابعاد ۶۶ × ۲۰۰ سانتی‌متر و ضخامت ۰٫۳ تا ۲ میلی‌متر عرضه میشود: ورق برنجی و رول برنج.
سؤالات متداول
برنج فلز است یا آلیاژ؟
برنج یک آلیاژ فلزی است که از ترکیب مس و روی ساخته میشود.
آلیاژ برنج از چه فلزاتی تشکیل شده است؟
ترکیب اصلی برنج از مس و روی تشکیل شده است؛ برخی گریدها برای بهبود ماشینکاری، مقدار کمی سرب و برای افزایش مقاومت در آب دریا، مقداری قلع دارند.
تفاوت برنج ۷۰/۳۰ و ۶۰/۴۰ چیست؟
برنج ۷۰/۳۰ ساختاری تکفازی دارد و در حالت سرد شکلپذیری بسیار خوبی نشان میدهد؛ برنج ۶۰/۴۰ مستحکمتر است و برای کار گرم و ماشینکاری مناسبتر است.
چرا برنج در آب خراب میشود؟
برنجهای با درصد روی بالا ممکن است در آب راکد و محیطهای اسیدی دچار رویزدایی شوند؛ در این فرایند، روی آلیاژ خارج میشود و ساختار متخلخل باقی میماند.