1. कांस्य के सामान्य सामग्री ग्रेड
एक। टिन कांस्य (क्लासिक Cu-Sn कांस्य)
बी। एल्यूमिनियम कांस्य (Cu-Al मिश्र धातु)
सी। सिलिकॉन कांस्य (Cu-Si मिश्र धातु)
डी। मैंगनीज कांस्य (Cu-Zn-Mn मिश्र धातु)
2. कांसे के फायदे
एक। असाधारण संक्षारण प्रतिरोध
टिन कांस्य: एक सुरक्षात्मक टिन ऑक्साइड (SnO₂) परत बनाएं जो वायुमंडलीय संक्षारण, ताजे पानी और हल्के एसिड का प्रतिरोध करती है। बाहरी और समुद्री वातावरण (उदाहरण के लिए, जहाज के पतवार, तटीय हार्डवेयर) के लिए आदर्श।
अल्युमीनियम कांस्य: एक घनी एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) फिल्म विकसित करें, जो समुद्री जल, नमक स्प्रे और औद्योगिक रसायनों (जैसे, सल्फ्यूरिक एसिड, अमोनिया) के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करती है। संक्षारक सेटिंग्स में कई स्टेनलेस स्टील्स से बेहतर प्रदर्शन करें।
सिलिकॉन कांस्य: गड्ढों, दरारों के क्षरण और डीज़िनसिफिकेशन का विरोध करें, जिससे वे कठोर परिस्थितियों (उदाहरण के लिए, अपतटीय संरचनाएं, रासायनिक प्रसंस्करण उपकरण) के लंबे समय तक संपर्क में रहने के लिए उपयुक्त बन जाएं।
बी। उच्च शक्ति और पहनने का प्रतिरोध
10-14% एसएन के साथ टिन कांस्य उत्कृष्ट कठोरता (150-200 एचबी) और पहनने के प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जो बीयरिंग, बुशिंग और गियर जैसे स्लाइडिंग घटकों के लिए आदर्श हैं (घर्षण कम करता है और सेवा जीवन बढ़ाता है)।
एल्यूमीनियम कांस्य में 900 एमपीए (130 केएसआई) तक की तन्य शक्ति होती है - जो पीतल और कई स्टील्स की तुलना में काफी अधिक है - जो उन्हें भारी लोड अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, हाइड्रोलिक सिलेंडर, औद्योगिक पंप) के लिए उपयुक्त बनाती है।
मैंगनीज कांस्य उच्च शक्ति को प्रभाव प्रतिरोध के साथ जोड़ते हैं, जो गतिशील लोड परिदृश्यों (उदाहरण के लिए, क्रैंकशाफ्ट, कनेक्टिंग रॉड्स) के लिए उपयुक्त हैं।
सी। सुपीरियर डक्टिलिटी और फॉर्मेबिलिटी
अधिकांश कांस्य उच्च शक्ति पर भी अच्छी लचीलापन (बढ़ाव 15-30%) बनाए रखते हैं, जिससे ठंडे काम (झुकने, मुद्रांकन, गहरी ड्राइंग) और दरार के बिना जटिल आकार देने की अनुमति मिलती है।
सिलिकॉन कांस्य वेल्डेबिलिटी में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, संरचनात्मक अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, पुल फिटिंग, वास्तुशिल्प फ्रेम) के लिए विभिन्न जुड़ने के तरीकों (आर्क वेल्डिंग, ब्रेज़िंग, सोल्डरिंग) का समर्थन करते हैं।
डी। जैव अनुकूलता और गैर -चुंबकीय गुण
टिन कांस्य और सिलिकॉन कांस्य गैर-विषाक्त और जैव-संगत हैं, जो उन्हें चिकित्सा उपकरणों (उदाहरण के लिए, सर्जिकल उपकरण, दंत फिक्स्चर) और खाद्य प्रसंस्करण उपकरण के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
कांस्य गैर-चुंबकीय है, विद्युत घटकों, एयरोस्पेस भागों और अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण गुण है जहां चुंबकीय हस्तक्षेप से बचा जाना चाहिए।
ई. सौंदर्यात्मक अपील और ऐतिहासिक महत्व
समय के साथ एक अद्वितीय, स्थिर पेटिना (गहरा भूरा या हरा) विकसित होता है, जो वास्तुशिल्प डिजाइन (उदाहरण के लिए, छत, मूर्तियां) और सजावटी अनुप्रयोगों में मूल्यवान है।
न्यूनतम रखरखाव के साथ दशकों तक अपनी उपस्थिति बरकरार रखता है, जिससे यह विरासत बहाली परियोजनाओं के लिए एक पसंदीदा विकल्प बन जाता है।
एफ। पुनर्चक्रण एवं स्थिरता
कांस्य प्रदर्शन को खोए बिना, पर्यावरणीय प्रभाव और सामग्री लागत को कम किए बिना 100% पुनर्चक्रण योग्य है। पुनर्नवीनीकृत कांस्य कुंवारी सामग्री के समान रासायनिक और यांत्रिक गुणों को बनाए रखता है।
3. कांसे के नुकसान
एक। पीतल की तुलना में अधिक लागत
कांस्य मिश्र धातु तत्व (टिन, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन) जस्ता (पीतल में प्राथमिक मिश्र धातु तत्व) की तुलना में अधिक महंगे हैं। उदाहरण के लिए:
टिन के कांसे की कीमत C28000 या C37700 जैसे कांसे से 20-40% अधिक होती है।
उच्च शुद्धता वाले एल्युमीनियम और सिलिकॉन आवश्यकताओं के कारण एल्युमीनियम ब्रॉन्ज़ और सिलिकॉन ब्रॉन्ज़ और भी अधिक महंगे हैं।
यह कांस्य को लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों में कम प्रतिस्पर्धी बनाता है जहां संक्षारण प्रतिरोध या उच्च शक्ति महत्वपूर्ण नहीं है।
बी। खराब मशीनेबिलिटी (बनाम लीडेड ब्रास)
अधिकांश कांस्य (विशेष रूप से टिन कांस्य और एल्यूमीनियम कांस्य) की मशीनेबिलिटी रेटिंग निम्न के कारण कम होती है (30-60% बनाम सी37700 पीतल=90-95%):
उच्च कठोरता और लचीलापन, जिससे उपकरण खराब हो जाता है और चिप बंद हो जाती है।
काटने के दौरान घर्षण को कम करने के लिए सीसे (पीतल में एक चिकनाई तत्व) की कमी।
कांस्य की मशीनिंग के लिए विशेष उपकरणों (उदाहरण के लिए, कार्बाइड आवेषण), धीमी काटने की गति और अधिक बार उपकरण परिवर्तन की आवश्यकता होती है, जिससे उत्पादन समय और लागत बढ़ जाती है।
सी। कुछ प्रकार के संक्षारण के प्रति संवेदनशीलता
टिन कांस्य: आक्रामक वातावरण (उदाहरण के लिए, केंद्रित एसिड, क्लोराइड -समृद्ध समाधान) में "डीलॉयिंग" (टिन की चयनात्मक लीचिंग) के प्रति संवेदनशील, जिससे सतहें छिद्रपूर्ण, भंगुर हो जाती हैं।
अल्युमीनियम कांस्य: उच्च {{0}तनाव, क्लोराइड{1}युक्त वातावरण (उदाहरण के लिए, तनाव के तहत समुद्री फास्टनर) में "स्ट्रेस कोरोज़न क्रैकिंग" (एससीसी) से पीड़ित हो सकते हैं।
सिलिकॉन कांस्य: मजबूत ऑक्सीकरण एसिड (उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड) और उच्च तापमान वाले क्षारीय समाधानों के लिए सीमित प्रतिरोध।
डी। शुद्ध तांबे की तुलना में कम विद्युत एवं तापीय चालकता
कांस्य की चालकता शुद्ध तांबे की 15-40% है (उदाहरण के लिए, C65500 सिलिकॉन कांस्य=20-25% IACS बनाम शुद्ध तांबा=100% IACS)।
यह इसे उच्च प्रदर्शन वाले विद्युत कंडक्टरों (उदाहरण के लिए, पावर केबल, ट्रांसफार्मर वाइंडिंग्स) के लिए अनुपयुक्त बनाता है जहां चालकता महत्वपूर्ण है।
ई. वजन में कमी बनाम हल्के मिश्र धातु
कांस्य में उच्च घनत्व (8.4-8.9 ग्राम/सेमी³) होता है, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु (2.7 ग्राम/सेमी³) और टाइटेनियम मिश्र धातु (4.5 ग्राम/सेमी³) से काफी भारी होता है।
वजन के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस घटक, ऑटोमोटिव पार्ट्स) में, बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के बावजूद कांस्य को अक्सर हल्की सामग्री से बदल दिया जाता है।
एफ। सीमित उच्च-तापमान प्रदर्शन
टिन के कांसे 300 डिग्री (572 डिग्री फारेनहाइट) से ऊपर के तापमान पर नरम हो जाते हैं, 400 डिग्री पर उनकी ताकत 50% तक कम हो जाती है।
एल्युमीनियम कांस्य 400 डिग्री तक मजबूती बनाए रखते हैं लेकिन 500 डिग्री से अधिक तापमान पर कम लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध से पीड़ित होते हैं।
यह कांस्य को उच्च ताप अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, इंजन निकास घटकों, औद्योगिक भट्टियों) से प्रतिबंधित करता है जहां निरंतर सेवा तापमान 400 डिग्री से अधिक होता है।
जी। कम तापमान वाले वातावरण में भंगुरता
Some bronzes (e.g., high-tin bronzes with >12% एसएन) -20 डिग्री (-4 डिग्री फ़ारेनहाइट) से कम तापमान पर भंगुर हो जाता है, जिससे प्रभाव या कंपन के तहत टूटने का खतरा बढ़ जाता है।
यह क्रायोजेनिक अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, उच्च ऊंचाई वाली उड़ान, प्रशीतन प्रणालियों के लिए एयरोस्पेस घटकों) में उनके उपयोग को सीमित करता है।
