מה זה H96 Brass
H96 הוא פליז נחושת-מחושל עם תכולת הנחושת הגבוהה ביותר מבין הדרגות הנפוצות מסדרת H-, המכיל באופן נומינלי 96% נחושת עם אבץ כאיזון. רמת האבץ הנמוכה מאוד שלו שומרת אותו באזור -אלפא חד-פאזי, שבו הסגסוגת שומרת על הצבע החם, מוליכות תרמית וחשמלית גבוהה ויכולת צורה מצוינת של נחושת תוך השגת חוזק שימושי ועמידות משופרת בפני הכתמה. בפרקטיקה הסינית, הציון שייך למערכת סגסוגת הנחושת המחושלת המתוארת ב-GB/T 5231, ובהזמנה בינלאומית היא ניתנת להשוואה רחבה לדרגות הפליז המוזהבות-הגבוהות כגון UNS C21000.
המשמעות המסחרית של הציון היא שהוא יושב בין נחושת טהורה לבין הפליז התחתון. הוא פועל כמעט באותה קלות כמו נחושת ביצירה קרה, מולחם ומלחם היטב, עמיד בפני התקפות אטמוספירה ומים מתוקים, ועולה פחות מנחושת טהורה, אך הוא אינו מציע מוליכות בדרגת-מוליכות. השילוב הזה הוא מה שהופך אותו לבחירה סטנדרטית עבור רכיבי ציוד קירור, חומרה חשמלית וחלקים לחוץ מדויק.
הרכב כימי וייעוד של H96
H96 מוגדר על ידי תכולת הנחושת שלו ועל ידי הגבלות הדוקות על האלמנטים השיוריים שאחרת יפגעו במוליכות וביכולת הצורה. אבץ מרכיב את האיזון, והשאריות נשלטות באופן הבא:
נחושת: נומינלי 96%, המעניק לציון את ייעודו לפי כלל תכולת הנחושת H בתוספת.
אבץ: איזון, נשאר בטווח-אלפא חד פאזי.
עופרת: 0.03% מקסימום, מוגבל מכיוון שעופרת יוצרת סרטי גבול גרגירים נמסים-נמוכים המפרקים את העבודה החמה.
ברזל: 0.10% מקסימום, מבוקר מכיוון שברזל מפחית מוליכות ויכול ליצור חלקיקים קשים במטריצה.
זרחן: 0.01% מקסימום, שכן אפילו תוספות זרחן קטנות מפחיתות באופן חד את מוליכות החשמל.
סה"כ זיהומים: 0.2% מקסימום, וזה מה ששומר על המוליכות הגבוהה והמשיכות של הציון ניתנים לחיזוי.
מכיוון שמגבלות ההרכב, ייעודי המזג והסובלנות המותרים נקבעים לפי תקן המוצר הרלוונטי ולא לפי הייעוד בלבד, הזמנה ל-H96 צריכה תמיד למנות את התקן ואת צורת המוצר, למשל רצועה לפי GB/T 2059 או גיליון, פס וצלחת לפי ASTM B36, יחד עם המזג והמידות הנדרשים.
מאפיינים פיזיים ומכניים
| נֶכֶס | ערך אופייני עבור H96 | הֶעָרָה |
|---|---|---|
| צְפִיפוּת | בערך 8.85 גרם/ס"מ³ | מעט מתחת לנחושת הטהורה, בהתאם לתוספת אבץ של 4%. |
| טווח התכה | בערך 1065 מעלות | מעט נמוך יותר מנחושת טהורה |
| מוליכות חשמלית | הרבה מתחת לנחושת טהורה | המוליכות יורדת בצורה תלולה עם הוספת אבץ, ולכן H96 הוא חומר עבודה, לא חומר מוליך |
| מוליכות תרמית | גבוה, בהתאם לתכולת הנחושת שלו | תומך בהעברת חום בקירור ובחומרה חשמלית |
| מקדם התפשטות תרמית | בערך 18.5 × 10⁻⁶/K בין 20 ל-300 מעלות | רלוונטי למכלולים מולחמים ומולחמים |
| חוזק מתיחה | בערך 205 עד 320 MPa תלוי במזג | גבוה יותר מנחושת טהורה רכה, הטווח הנמוך ביותר מבין הפליז הנפוצים |
| הַאֲרָכָה | מכמה אחוזים במזג קשה ועד כ-45% במזג החישול | מציין את החלון הרחב של הכיתה |
| קַשִׁיוּת | בערך 45 עד 105 HV תלוי במזג | עבודה קרה מעלה קשיחות וחוזק ביחד |
דפוס המאפיין אופייני לפליז-נחושת גבוה: החוזק עולה והגמישות פוחתת עם עבודה קרה, וחישול מחזיר את הגמישות במחיר החוזק שנצבר. זו הסיבה שהמזג, לא רק הציון, קובע מה הרצועה או הצינור המועברים יעשו בלחיצה או במת כיפוף.
עיבוד, חישול וצירוף הערות
H96 מגיב היטב לעבודה קרה, וכך רובו מעובד לרצועות, יריעות, צינורות וחלקים לחוץ. בין פעולות קרות חישול בסביבות 540 עד 600 מעלות מקל על הלחץ הפנימי המוכנס על ידי דפורמציה ומשחזר את ההתארכות; אותו טיפול משמש כדי להקל על חלקים מוגמרים שבהם פיצוח קורוזיה מעורר דאגה. עבודה חמה מתבצעת בטווח המומלץ של בערך 640 עד 850 מעלות, שמעליו צמיחת גרגרים וחמצון פני השטח הופכים משמעותיים ומתחתיו הסגסוגת מאבדת משיכות.
לצורך ההצטרפות, H96 מולחם ומולחם בקלות, וניתן לרתך אותו בתהליכים מתאימים ומתכות מילוי. שני אמצעי זהירות חשובים. ראשית, יש להוריד מתח שיורי שנותר בחלק שנוצר-קר לפני שהחלק נכנס לסביבה המכילה אמוניה או אמינים, מכיוון שפליז נחושת לחוץ- גבוה רגישים לסדקים במתח קורוזיה; בדיקת אדי האמוניה המשמשת לצינור מחליף חום תחת ASTM B111 קיימת בדיוק מהסיבה הזו. שנית, מכיוון ש-H96 כבר מכיל אבץ, אובדן האבץ והכתמתם המשפיעים על פליז תחתון בטמפרטורה גבוהה פחות חמורים, אך עדיין יש לבצע הלחמה עם אטמוספרות מבוקרות או שטף מתאים כדי למנוע חמצון של אזור המפרק.
יישומים של H96 Brass
השילוב של יכולת עבודה גבוהה, ביצועים תרמיים טובים ועמידות בפני קורוזיה בתנאי אטמוספירה ומים מתוקים קובע היכן נעשה שימוש בדרגה:
ציוד קירור: רכיבי מעבה ורדיאטור, סלילי קירור וחלקי העברת חום, כאשר עמידות בפני קורוזיה ומוליכות תרמית חשובים.
חומרה חשמלית ואלקטרוניקה: לוחות מגע, מסופים מוליכים, קונכיות מחברים וחלקי מיגון, שבהם דרושים יכולת צורה והתנהגות מגע יציבה במקום מוליכות בדרגת-מוליכות.
חלקים מכניים מדויקים: תותבים, גלגלי שיניים, רכיבי שסתומים והטבעות קטנות המיוצרות בכבישה קרה, ציור עמוק או עיבוד שבבי.
חלקים דקורטיביים ואדריכליים: פליז-נחושת גבוהה כגון H96 ו-H90 הם בעלי הצבע הזהוב ועמידות בפני הכתמה המצופה מחיצות אדריכליות, לוחות וחומרה.
מכלולי הלחמה והלחמה: התנהגות ההלחמה הנקייה-ללא תחמוצת הופכת אותו לחומר נשא במכלולים מרוכבים והעברת חום.
תפיסות מוטעות נפוצות ובחירת כיתה
שתי תפיסות שגויות גורמות לרוב טעויות בחירת הציונים. הראשון הוא האמונה שפליז נחושת- גבוה מוליך כמו נחושת טהורה. בסגסוגות אבץ-בינאריות נחושת, המוליכות יורדת בצורה תלולה עם הוספת אבץ, ואפילו 4 עד 5% אבץ מספיקים כדי למשוך מוליכות הרבה מתחת לרמת המוליך-; לפיכך, ל-H96 אין תפקיד בפסים, פיתולים או כבלים, השייכים לדרגות C10100, C11000 וכסף-נושאות נחושת. הבסיס הנכון לבחירת H96 הוא יכולת צורה, צבע, ביצועים תרמיים והתנהגות קורוזיה אמינה בעלות נמוכה יותר מנחושת טהורה.
התפיסה השגויה השנייה היא שהייעוד לבדו מציין את המוצר שסופק. רצועת H96 יכולה להיות מסופקת מחושלת, רבע קשה או קשה, ולכל מזג יש חוזק והתארכות שונים; קונה המציין רק את הציון יכול לקבל חומר שלא יווצר בתבנית המיועדת או שאין לו קשיחות מספקת עבור החלק המוגמר. בצו יש לציין את הציון, התקן, המזג, המידות ודרישות הבדיקה, ובאשר ליישומים קריטיים יש לבקש לאשר את הניתוח הכימי ואת תוצאות הבדיקה המכנית.
שאלות נפוצות
ש: האם פליז H96 זהה לנחושת טהורה?
מס' H96 מכיל באופן נומינלי 96% נחושת עם אבץ כאיזון, כך שזו סגסוגת ולא נחושת טהורה. יש לו חוזק גבוה יותר ועמידות טובה יותר להכתמה מאשר נחושת רכה אך מוליכות חשמלית נמוכה יותר בבירור, והוא אינו מקובל עבור יישומי מוליכים.
ש: מהי המוליכות החשמלית של פליז H96?
זה נמוך משמעותית מזה של נחושת טהורה. במערכת האבץ- הנחושת, המוליכות יורדת בצורה תלולה עם הוספת אבץ, כך ש-4% האבץ ב-H96 כבר מספיקים כדי להסיר אותו משימוש המוליך. הזמנות צריכות לציין מוליכות רק במקום שבו האפליקציה באמת זקוקה לה, ולאחר מכן לציין את שיטת הבדיקה ומגבלת הקבלה.
ש: מה אומר המספר 96 ב-H96?
תחת שיטת הייעוד הסינית לסגסוגות נחושת מחושלת, האות H מציינת פליז והמספר נותן את חלק המסת הנחושת הנומינלית, כך ש-H96 מכיל כ-96% נחושת וכ-4% אבץ, עם שאריות מוגבלות בהחלט של עופרת, ברזל וזרחן.
ש: מדוע תכולת העופרת של H96 מוגבלת ל-0.03%?
עופרת יוצרת סרטי התכה-נמוכים לאורך גבולות התבואה וגורמת לקוצר חם במהלך הגלגול והציור. שמירה על עופרת, זרחן, ברזל וכל זיהומים נמוכים משמרת את המשיכות והמוליכות שהופכות את הציון לשימושי ברישום עמוק וכבישה.
ש: באיזו טמפרטורה חישול H96?
חישול כדי להקל על מתח פנימי ולהחזיר את המשיכות מתבצע בדרך כלל סביב 540 עד 600 מעלות. עבודה חמה מתבצעת בערך בטווח של 640 עד 850 מעלות, ולוח הזמנים המדויק תלוי בצורת המוצר, בכמות העבודה הקרה הקודמת ובמזג הסופי הנדרש.
ש: האם ניתן להשתמש ב-H96 במי ים?
H96 מתנגד היטב לאטמוספירה ולמים מתוקים ומשמש ברכיבי קירור ורדיאטור, אך הוא אינו סגסוגת המיועדת לשירות רציף של מי ים. חובות ימיות וקבלים שייכים למשפחות נחושת-ניקל ואדמירליות פליז, המכילות תוספות ניקל, פח או אלומיניום היוצרות סרט מגן יציב בסביבות כלוריד.
