ส่วนผสม และประโยชน์ของทองเหลือง brass

Last updated: Jan 31, 2019  |  61 Views  |  บทความทองเหลือง

ส่วนผสม และประโยชน์ของทองเหลือง brass

ทองสำริด แตกต่างจากทองเหลือง คือ ทองสำริดประกอบด้วยทองแดงกับดีบุก ส่วนทองเหลืองประกอบด้วยทองแดงกับสังกะสี

สังกะสีสามารถละลายในทองแดงในสภาพของสารละลายของของแข็ง แต่หากละลายสังกะสีมากกกว่า 61% จะเป็นสารประกอบเชิงซ้อน โดยทองเหลืองที่มีทองแดงเป็นส่วนผสมมาก และมีสังกะสีเป็นส่วนผสมน้อย ทองเหลืองจะมีความแข็งแรงมากขึ้น เพราะจุดหลอมเหลวของทองเหลืองจะสูงขึ้น อาทิ การใช้ทองแดงเป็นส่วนผสม 70% ส่วนสังกะสีใช้ประมาณ 30% ทำให้ได้โลหะทองเหลืองที่มีจุดหลอมเหลวในช่วง 1,080-1,130 ºC เป็นต้น

คุณสมบัติของทองเหลือง
– ผิวแวววาว
– มีความแข็งสูง
– ทนต่อแรงกระแทกได้ดี
– ทนต่อการกัดกร่อนได้สูง
– มีจุดหลอมเหลวไม่สูง
– สามารถทำขึ้นได้ในระดับครัวเรือนที่ไม่ต้องใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อน
– การใช้งานทนทาน 

ชนิด และส่วนผสมทองเหลือง
ในอุตสาหกรรมผลิตทองเหลืองจะแยกมาตรฐานทองเหลืองออกเป็น 2 กลุ่ม คือ
1. ทองเหลืองรีดเป็นแท่งหรือเป็นแผ่น (Wrough Copper Alloys)
2. ทองเหลืองรีดเป็นแท่งหรือเป็นแผ่น (Wrough Copper Alloys)

ส่วนการแยกชนิดทองเหลืองตามส่วนผสม ได้แก่

  1. Alpha brass
    เป็นทองเหลืองที่มีส่วนผสมของทองแดงมากกว่า 61% มีโครงสร้างเป็นสารละลายของของแข็ง (solid solution) ระหว่างทองแดงกับสังกะสี และอาจมีสารอื่นแทรกฝังอยู่เพียงเล็กน้อย หรือเรียกว่า phase alpha ทองเหลืองประเภทนี้สามารถขึ้นรูปเย็นได้ง่าย แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย คือ
    – ทองเหลืองสีเหลือง ใช้สังกะสีผสม 20-36% เป็นทองเหลืองที่มีความแข็งแรง มีความเหนียว และอ่อนตัวสูง เหมาะสำหรับการขึ้นรูปเย็น
    – ทองเหลืองสีแดง ใช้สังกะสีผสม 5-20% % เป็นทองเหลืองที่ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าชนิดสีเหลือง แต่ความแข็งแรง ความเหนียว และความอ่อนตัวจะต่ำกว่า เปราะแตกง่ายกว่า
    ทองเหลืองเฟส alpha จะมีระบบผลึกเป็น FCC ละลายสังกะสีได้สูงสุด 39% ที่อุณหภูมิ 454 ºC และละลายได้ลดลงเป็น 33% ที่อุณหภูมิ 150 ºC ทั้งนี้ ทองเหลืองของเฟส alpha จะมีสีแดงถึงสีเหลืองที่เหมือนทองคำได้ ก็ต่อเมื่อละลายสังกะสีในอัตราส่วนในช่วง 10-20%

    2. Alpha-Beta brass
    เป็นทองเหลืองที่มีส่วนผสมของทองแดงระหว่าง 54-61% หรือผสมสังกะสีประมาณ 39-46% โครงสร้างประกอบด้วย grain ของ phase alpha และ beta ทองเหลืองประเภทนี้สามารถขึ้นรูปร้อนได้ง่าย

    เฟส Beta จะมีโครงสร้างผลึกเป็นแบบ BCC ที่เป็นผลมาจากปฏิกิริยาเพอริเทกติกระหว่างเฟส alpha กับสารละลายโลหะ ที่อุณหภูมิประมาณ 460 ºC โครงสร้างของผลึกจะเรียงตัวไม่เป็นระเบียบ แต่หากอุณหภูมิลดลง โครสร้างจึงจะเรียงตัวเป็นระเบียบมากขึ้น และโลหะทองเหลืองของเฟส Beta จะมีความแข็งแรง หากใช้อุณหภูมิต่ำกว่า 600 ºC % [3]

    ทองเหลืองที่เหมาะสำหรับงานตีขึ้นรูปร้อน ได้แก่ CuZn40Pb2 ซึ่งเป็นส่วนผสมระหว่าง ทองแดง (Cu) ในช่วง 57-59%, ตะกั่ว (Pb) ในช่วง 1.5-2.5% และสังกะสี (Zn) แปรเปลี่ยนตามอัตราส่วนทั้งสอง

    ทองเหลือง CuZn40Pb2 มีคุณสมบัติทางฟิสิกส์ และทางกล คือ [5]
    – อุณหภูมิสำหรับตีขึ้นรูปร้อน 625-750 ◦C
    – อุณหภูมิสำหรับใช้หลอมเหลว 890-900 ◦C
    – ความแข็งแรง (Tensile Strength) ≤ 340 kg/mm2
    – อัตราการยึดตัว (Elongation) ≤ 20%
    – ความแข็ง (Hardness) ≤ 75 HB

ปริมาณสังกะสีกับความแข็งแรงของทองเหลือง

สังกะสีมีคุณสมบัติต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของทองเหลืองโดยตรง อาทิ สี ความแข็ง ความเหนียว และความแข็งแรง หากละลายสังกะสีในช่วงหนึ่ง คือ ไม่เกิน 61% จะได้เป็นสารละลายของของแข็ง แต่หากละลายสังกะสีมากกกว่านี้ จะได้เป็นสารประกอบเชิงซ้อน ซึ่งมีคุณสมบัติแข็ง แต่มีความเปราะสูง แตกหรือเกิดรอยร้าวง่าย เพราะมีความเหนียวลดลง

ประโยชน์ทองเหลือง
ทองเหลืองมีคุณสมบัติเป็นโลหะที่มีความแวววาว สวยงาม และทนต่อการเกิดสนิมได้ดี นิยมตีขึ้นรูปหรือหล่อเป็นเครื่องเรือน เครื่องใช้ เครื่องประดับหรืออุปกรณ์ต่างๆ ได้แก่
– เครื่องเรือน เครื่องใช้ในครัวเรือน อาทิ ขัน พาน แจกัน และกระทะ เป็นต้น
– อาวุธ ยุทโธปกรณ์ อาทิ ปลอกกระสุน หอก ดาบ เป็นต้น
– พระพุทธรูป เครื่องราง เหรียญ และเงินตรา
– อุปกรณ์ก่อสร้าง อาทิ ท่อน้ำ ก๊อกน้ำ วาล์ว ชิ้นส่วนปั๊มน้ำ เกลียว และน็อต เป็นต้น
– สายไฟ และส่วนประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
– เครื่องประดับ อาทิ กำไรข้อมือ แหวน ต่างหู เป็นต้น
– เครื่องดนตรี อาทิ กระดิ่ง ฉิ่ง ฉาบ ขิก และกระพรวน เป็นต้น

ขอบคุณที่มาจาก siamchemi

บริษัท เทพาอุดมสิน2003 จำกัด รับซื้อเศษทองเหลือราคาสูง สนใจโทร.0915655799


Powered by MakeWebEasy.com