فلزات غیرآهنی

**bigbang** · #1 06-06-2014

فلزات غیرآهنی

در این پست به معرفی فلزات غیر آهنی مثل مسی روی … میپردازیم
مواد (فلزات غیرآهنی-فلزات دیرگداز)

فلزات غیر آهنی:

منظور از فلزات غیرآهنی همه فلزات به جز آهن است.

علاوه بر فلزاتی که بیشتر هم نام برده‏ایم فلزات غیرآهنی مهم عبارتند از: مس، روی، قلع، آنتیموان، سرب و آلومینیوم.
مس:

این فلز هم خود و هم آلیاژهای فراوانش مانند برنج و برنز بسیار سودمندند. مس به رنگ قرمز متمایل به قهوه‏ای است و فلزی نرم و چکشخوار، بسیار مقاوم و یکی از بهترین رساناهای گرما و الکتریسیته است.
مس خالص در ۱۰۸۲ و مس تجارتی در ۱۰۶۰ درجه سانتیگراد گداخته می‏شوند. مقاومت مس با افزایش دما از ۲۰۰ درجه سانتیگراد به بعد به سرعت کاهش می‏یابد و در دمای حدود ۵۰۰- ۴۰۰ به نصف می‏رسد. خاصیت رسانایی گرمایی مس از همه فلزات به جز نقره بیشتر است و رسانایی الکتریکی آن به نقره نزدیک است.
روی:

این فلز در دمای معمولی شکننده و در دمای ۱۵۰- ۱۰۰ درجه سانتیگراد نرم و چکشخوار است و در دمای ۲۱۰ درجه باز شکننده می‏شود.

هرگاه روی برای پوشش‏کاری مخازن آب یا لوله‏های آهنی انتقال آب و نیز ورقهای ساخت مخازن آب به کار رود اگر آب سبک و دارای اندکی اسید باشد به تدریج خورده و از روی جداره زدوده می‏شود. این فلز اگر در معرض هوای مرطوب قرار گیرد از جلا می‏افتد و در تماس با غبار و دوده و رطوبت دچار خوردگی می‏شود. روی برای ساخت شیروانی ها و ناودانی ها به کار می‏رود. ورق نورد شده نازک روی به دلیل سبک بودن و آسانی جابه‏جایی برای پوشش سقف مناسب است.

قلع:

نقطه ذوب قلع ۲۳۲ درجه سانتیگراد است. این فلز نرم و چکشخوار است و در دمای ۱۰۰ درجه (نقطه جوش آب) به آسانی کشش می‏یابد و به مفتول تبدیل می‏شود. مقاومت آن اندک است ولی به دلیل نرمش و چکشخواری بسیار آن به آسانی نورد می‏شود و به صورت ورق بسیار نازک درمی‏آید. قلع به دلیل مقاومت بسیار در برابر خورندگی هوا و رطوبت به عنوان پوشش محافظ بر روی قطعات آهنی و مسی و نیز برای پوشش‏کاری لوله‏های سربی انتقال آب آشامیدنی به کار می‏رود.
آنتیموان:

این فلز مانند قلع سخت شکننده است. به آسانی با فلزات دیگر درمی‏آمیزد و‏ آلیاژهایی تشکیل می‏دهد که بسیار پرکاربردند.

سرب:

در صنعت لوله‏کشی فلزات دیگر جای سرب را سخت گرفته‏اند. سرب سنگینترین فلز معمولی است و در ۳۲۷ درجه سانتیگراد گداخته می‏شود. سرب به اندازه‏ای نرم است که می‏توان آن را با چاقو برید؛ نرم و چکشخوار است ولی در مقایسه با دیگر فلزات رسانای گرمایی یا الکتریکی خوبی نیست. مقاومت کششی آن اندک است و همراه با دیگر فلزات برای ساخت آلیاژ یاتاقان ها و نیز آلیاژ لحیم فراوان به کار می‏رود.
بیسموت:

این فلز به دلیل برخورداری از دو خاصیت سرشناس است: ۱- وزن مخصوص آن در زیر فشار کاهش می‏یابد ۲- با کاهش دما انبساط می‏یابد. نقطه ذوب بیسموت حدود ۲۷۰ درجه سانتیگراد است. این فلز اغلب همراه با آنتیموان برای ساخت حروف چاپ و تحریر به کار می‏رود زیرا بیسموت در هنگام انجماد مذاب قالب حروف را یکسره پر می‏کند.
آلومینیوم:

این فلز سبکترین فلز معمول است. آلومینیوم در طبیعت به شکل هیدرات ها و سیلیکات های آلومینیوم موجود است ولی تولید تجارتی آن به روش الکتریکی از سنگ های معدنی کریولیت و بوکسیت صورت می‏گیرد.
این فلز بر اثر عوامل جوی یا تماس با آب تازه خورده نمی‏شود و در برابر اسید نیتریک هم مقاوم است ولی نمکهای آب دریا و اسید سولفوریک رقیق آن را حل می‏کنند. آلومینیوم نرم و چکشخوار است و رسانای گرمایی و الکتریکی خوبی هم هست. انبساط گرمایی آلومینیوم اندکی بیش از دو برابر فولاد و چدن است.

فلزات دیرگداز:

تانتالُم، تنگستن و مولیبدن با نقاط ذوب بالای ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد فلزات دیرگداز نامیده می‏شوند.

به دلیل نقاط ذوب بالا و خاصیت واکنش‏پذیری آن ها در دماهای بسیار بالا این فلزات به جای روش ذوب و گداخت (استخراج فلز از سنگ معدن به یاری حرارت) به شیوه متالورژی پودر تولید می‏شوند. پودر فلزی با پرس هیدرولیک متراکم و تبدیل به شمش هایی با اندازه و شکل مناسب برای فرایندهای بعدی می‏شود. شمش های برداشته شده از زیر پرس مانند گچ ترد و شکننده هستند. ولی در فرایند پخت خشک تبدیل به فلزی مقاوم می‏شوند. عمل پخت خشک، حرارت دادن شمش ها در درون کوره‏های خالی از هواست. این عمل موجب می‏شود که ذرات پودر به هم جوش بخورند بدون آن‏که ذوب شوند و در پی آن رشد بلورین منظم فلزی در شمش آغاز می‏شود.
پیشرفت عملیات شکلدهی، ساخت و شیوه‏های جوشکاری موجب افزایش کاربرد این فلزات شده است. ساخت مصالح لوله‏ای شکل بدون درز و به فراخور در آوردن فرایند جوش قوس الکتریکی گاز خنثی با جوشکاری تانتالم و مولیبدن برای آسان کردن آن نمونه‏هایی از این موفقیت هستند.
تنگستن و مولیبدن:

تنگستن و مولیبدن پرکاربردترین فلزات از میان ده فلز دیرگداز هستند. تنگستن دارای بالاترین نقطه ذوب در میان همه فلزات است. بیشتر کاربردهای این دو فلز ناشی از نقاط ذوب بالا و توانایی استحکام‏پذیری و سفت شدن آن ها در دماهای بالا است.

در لامپهای الکترونیکی از تنگستن برای سیم منور، سیم‏پیچ حرارتی، آنُد (الکترودوست) و آب‏بندان شیشه استفاده می‏شود. از مولیبدن نیز در ساخت شبکه‏ها و توریها، آنُدها و قطعات تکیه‏گاهی استفاده می‏شود. تنگستن و مولیبدن در ساخت اتصالات الکتریکی شمع خودرو، لرزانه‏ها، رله‏های تلگراف و دیگر وسایلی که در آن ها از قطعات اتصالی به‏طور مداوم استفاده می‏شود به کار می‏روند. در ساخت اتصالات ممکن است از فلزات خالص استفاده شود ولی این فلزات را می‏توان همراه با نقره و مس نیز به کار برد تا آلیاز آن ها از کیفیت بالای مقاومت در برابر قوس الکتریکی هم برخوردار باشد.
تنگستن عنصر اصلی فلز Fansteel 77 است. این فلز ماده سنگینی است که از نظر چگالی نزدیک به تنگستن ولی به راحتی قابل ماشینکاری است. از فلز Fansteel 77 در ساخت روتورها، چرخ های طیار، وزنه‏های تعادل و دیگر قطعات کنترلی دوار در جاهایی که وزن یا اینرسی (ماند) بیشتر همراه با استحکام بالا برای نصب محدود مورد نیاز باشد استفاده می‏شود.
تنگستن و مولیبدن هر دو به عنوان عناصر گرم‏کننده در کوره‏های الکتریکی با دمای کار ۱۶۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد به کار می‏روند. دامنه تغییرات دمای کار این فلزات نسبت به آلیاژهای کروم- نیکل بالاتر است. پیشرفت استفاده از پوشش سیلیسیی برای عناصر گرم‏کننده مولیبدنی امکان کاربرد مولیبدن را در دماهای بالای ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد فراهم ساخته است.
از الکترودهای تنگستنی برای نگاهداری قوس در جوشکاری گاز بی‏اثر هیدروژن اتمی استفاده می‏شود. میزان مصرف الکترودهای تنگستنی به دلیل بالا بودن نقطل ذوب و پایین بودن فشار بخار فلزی آن ها در هنگام کاربرد در فضای هیدروژنی، آرگونی یا هلیومی بسیار اندک است.
از عناصر گرم‏کننده تنگستنی و مولیبدنی در تجهیزات خلاء برای رسوب دادن پوششهای فلزی یا غیرفلزی نازک روی اشیاء به روش تبخیر هم استفاده می‏شود. فرآورده‏هایی که به این روش روکش کاری می‏شوند عبارتند از: آینه‏ها، لامپ های تلویزیون، کاسه چراغ های جلو خودروها، عدسی های عکاسی و بسیاری اقلام مشابه دیگر.
تنگستن و مولیبدن به صورت شمش های چهارپَر، ورق و تختال، میلگرد، مفتول و پودر فلزی تولید می‏شوند. لوله‏های بدون درز مولیبدنی در قطرها و ضخامتهای گوناگون و تنگستن کار باید هم به شکل پودر به بازار عرضه می‏شوند.
تانتالوم:

تانتالوم عنصری است که دارای بیشترین مقاومت در برابر خوردگی و آسیب شیمیایی است. کمتر اسیدی است که کوچکترین اثری روی تانتالوم داشته باشد.
تانتالوم در دماهای بالا توانایی جمع‏آوری گازهای باقیمانده در لامپ های الکترونیکی را دارد. از دیگر خواص مطلوب تانتالوم برای این کاربرد نقطه ذوب بالا، فشار بخار پایین، انبساط حرارتی و آسانی ساخت آن است.
سومین خاصیت مهم تانتالوم توانایی آن در شکل دادن فیلمهای آندی بسیار پایدار است. این خاصیت همراه با مصونیت آن در برابر خوردگی ناشی از الکترولیت ها اساس کار یکسوسازها، بازدارنده‏ها و خازن های الکترولیتی تانتالومی است.
کُلُمبیوم:

فلزی مقاوم در برابر خوردگی است که در سنگ معدن همراه تانتالوم یافت می‏شود. خواص عمومی کلمبیوم شبیه به تانتالوم ولی یک درجه خفیف تر از آن است.
بیشتر فلزات برخوردار از نقطه ذوب بالا شکننده هستند و شکل دهی و ساخت آن ها دشوار است. تانتالوم و کلمبیوم استثناء هستند. این دو فلز به اندازه فولاد نرم، چکشخوار و شکل پذیر هستند و همه عملیات کششی، نوردکاری و شکلدهی در حالت سرد روی آن ها انجام می‏شود.
به دلیل کارپذیری ساده تانتالوم و مصونیت آن در برابر خوردگی از این فلز برای جاگذاری در بدن انسان در طی عملیات جراحی بسیار استفاده می‏شود. شکاف ها در بدن با سیم تک رشته‏ای یا بافته شده تانتالومی بخیه می‏شوند. اعصاب منفصل با سیم و ورقه نازک تانتالومی ترمیم می‏شوند. از صفحه تانتالومی در ترمیم آسیب های جمجمه سر و از گاز پانسمان بافته شده از تانتالوم در عمل جراحی فتق استفاده می‏شود.
خازن های تانتالومی دیرگاهی است که در خدمت تلفن هستند و روند تازه گرایش به ساخت سازهای مینیاتوری همراه با ظهور تلویزیون و دیگر کاربردهای الکترونیکی کاربرد خازن های تانتالومی را بسیار افزایش داده است. این خازن ها از ورق یا لایه‏های نازک فلز تانتالوم ساخته می‏شوند.
تانتالوم و کلمبیوم به صورت شمش های چهارپر، میلگرد، ورق و تختال، مفتول، پودر و کارباید (ترکیب کربن با فلز) در دسترس هستند. لوله‏های تانتالومی در قطرهای مختلف به صورت بدون درز، جوش لب‏به‏لب یا درز جوش موجود هستند.
توصیه می‏شود برای عملیاتی که با کلر یا ترکیبات آن از جمله اسید هیدروکلریک سروکار داشته باشند از تجهیزات تانتالومی استفاده شود. تانتالوم واکنشی با عناصر بُرُم، یُد، یا دیگر ترکیبات آنها انجام نمی‏دهد. تانتالوم همراه با اسید نیتریک یا اسید سولفوریک، پراکسید هیدروژن و تعداد زیادی اسیدهای دیگر، و نیز با ترکیبات آلی و غیرآلی و نمک ها در شرایطی که هر فلز دیگر ممکن است به سرعت خورده شود یا خلوص ماده آزمایش شده از میان برود فراوان به کار می‏رود.

**bigbang** · #2 06-06-2014

فلزات غیر آهنی سبک

فلزات غیر آهنی سبک و آلیاژ های آن ها

فلزاتی را که جرم آنها تا۳ kg/dm 5 باشند فلزات سبک می نامند.
فلزات سبکی که بیشترین کاربرد را در صنعت دارند عبارتند از آلومینیوم،منیزیم،بریلیم وتیتانیم.
چون اکثر فلزات غیر آهن سبک خالص نرمی زیادی دارند و از استحکام کمی برخوردارند لذا با آلیاژ کردن می توان خواص آنها را بهبود بخشید و خصوصیات جدیدی را در انها به وجود آورد .
آلیاژهای پر استقامت و سبک وزن از مهم ترین فلزات برای مصارف در وسایل حمل و نقل زمینی ،دریایی و فضایی هستند و در ساختمان های فلزی و لوازم خانگی نیز کار برد دارند.
بقیه متن در ادامه مطلب…

آلومینیم (AI)آلومینیم فلزی است به رنگ سفید نقره ای که در مجاورت هوا به سرعت اکسیده می شود و قشر نازکی از اکسیدآلومینیوم روی آن تشکیل می گردد که در مقابل خوردگی بسیار مقاوم است و بقیه فلز در مقابل تاثیرات جوی حفظ می کند.

جرم مخصوص ۲٫۷ کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب
نقطه ذوب ۶۵۸ درجه سانتی گراد
استحکام ریخته شده ۱۱۵ تا۸۵ نیوتن بر میلیمتر مربع
کششی نرم تابنده شده ۶۵ نیوتن بر میلیمتر مربع
سخت شده در اثر نوردکاری ۱۹۰تا۱۲۵ نیوتن بر میلیمتر مربع
آلومینیم قابلیت هدایت الکتریکی خوبی (تقریبا به اندازه ۶۵٫۰ مس)دارد و قابلیت هدایت حرارتی آن نیز زیاد است.
آلومینیم قابلیت جوشکاری و لحیم کاری دارد و می توان آن را با روش هایی مانند کشیدن ،پرس کردن ،نورد کاری،ضرب زدن،ریخته گری و همچنین با روش هایی مانند تراشکاری،فرزکاری،سوراخکاری و غیره به خوبی تغییر فرم داد.آلومینیم قابلیت آلیاژی خوبی دارد و مقدار کمی مس،منگنز و یا منیزیم تاثیرات زیادی در سختی و استحکام آن باقی می گذارد.

موارد استفاده:ورق ها،نوارها،ورق های بسیار نازک (فویل)آلومینیمی را با نوردکاری تولید می کنند و انواع شمش ها،لوله ها و مفتول ها را به وسیله پرس کردن (رانش)و یا کشیدن تهیه می کنند.قسمت اعظم آلومینیم تولیدی صرف تهیه آلیاژ های آلومینیم و یا ریخته گری می شود و به دلیل وزن سبک ،قیمت مناسب،مقاومت در مقابل خوردگی و قابلیت تغییر فرم خوبی که دارد روز به روز به موارد استعمال آن افزوده می گردد.
از آلومینیم با درجه خلوص عالی در درجه اول برای تولید رفلکتور ها(منعکس کننده ها)و نور افکن ها،در صنایع اتومبیل سازی برای تهیه نوار های زینتی و همچنین در دستگاه ها و لوله های مربوط به صنایع شیمیایی و غذایی استفاده می کنند.
آلومینیم خالص را در صنایع شیمیایی برای تهیه مخازن و ظروف حمل و نقل،در صنایع الکتریکی برای تهیه سیم ها و کابل ها ،در صنایع ساختمانی به عنوان پوشش بام ها و کارهای تزئینی و همچنین تهیه ظروف آشپزخانه و صنایع دسته بندی مورد استفاده قرار می دهند.

سنگ معدن آلومینیم : آلومینیم را از سنگ معدنی بوکسیت که حاوی ۵۵ تا ۶۰ در صد اکسید آلومینیم (AL2O3 )،۳۴ در صد اکسید آهن(Fe3o4)،۱۲ تا ۳۰ در صد هیدراتها و ۴ در صد اسید سیلیسیک(sio2)است،تهیه می کنند.

طرز تهیه آلومینیم: برای تهیه آلومینیم لازم است در مرحله اول از سنگ معدنی بوکسیت ،ترکیبات آهن و سیلیسیم را جدا کرد و اکسید آلومینیم را به دست آورد.برای این منظور بوکسیت را در سنگ شکن ها خرد و در کوره های دوار خشک می کنندو در آسیاب های ساچمه ای به صورت پودر درمی آورند.حال،پودر اکسید حاصل را با محصول سود سوزآور در آب،تحت فشاری معادل ۳۰ بار و دمای ۲۵ درجه سانتی گراد درون مخزنی که اتوکلاو نام دارد،حرارت می دهند. این عمل باعث می شود که آلومینیم با سود ترکیب شودو آلومنات سدیم (Na3Alo2) را به وجود اورد. در این حالت ،آهن و سیلیسیوم در ظرف ته نشین می شود و قابل تفکیک است. پس از این مرحله،محتوی اتوکلاو را به درون ***** های تحت فشار هدایت می کنند و آلومینات سدیم را از مواد رسوبی تفکیک می نمایند..حال آلومینات سدیم را به درون دستگاه های به همزن هدایت می کنند . در اثر این عمل محلول به عوامل هیدرات آلومینیم و محلول سود سوزآور تفکیک می شود. ژس از این مرحله ،دستگاه جدا کننده ای سود سوزآور را ژس از تفکیک به مخزن اولیه وهیدرات آلومینیم را به کوره دوار می فرستد.
آب هیدرات آلومینیم در کوره دوار در دمای تا ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد آزاد می شودو اکسید آلومینیوم خالص (آلومین)به صورت پودر به دست می آید،آلومین حاصل را در حمام های الکترولیز در حالی که به آن کریولیت (فلورورسدیم و فلورورآلومینیم) افزوده اند احیا می کنند.افزودن کریولیت باعث می شود نقطه ذوب اکسید آلومینیم که در حدود ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد است،به ۹۰۰ تا۹۵۰ درجه سانتی گراد کاهش یابد.
افزودن کریولیت باعث می شود نقطه ذوب اکسید آلومینیم که در حدود ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد است،به ۹۰۰ تا ۹۵۰ درجه سانتی گراد کاهش یابد.
برای احیای یک تن اکسید آلومینیم،۴ تا ۵ تن بوکسیت kwh17000 کار الکتریکی مورد نیاز است .برای این منظور،از جریانی به شدت ۲۰۰۰۰تا ۱۰۰۰۰۰ آمپر و اختلاف سطحی معادل ۴ تا ۶ ولت استفاده می شود.(در عمل باید چندین سلول را به طور سری مورد استفاده قرار داد تا بتوان به اختلاف سطح ۵۰۰ تا ۶۰۰ ولت کار کرد.)به همین دلیل بهتر است کارخانه های تهیه آلومینیم در مجاورت نیروگاه های برق ایجاد شوند. آلومینیمی که از حمام الکترولیز به دست می آید،به صورت مذاب است و دمایی حدود ۱۰۰۰درجه سانتی گراد دارد. این مذاب را در قالب های فلزی می ریزند وپس از فرم گرفتن برای عملیات بعدی حمل می کنند.آلومینیم به دست آمده از حمام الکترولیز،آلومینیم تصفیه شده نام دارد و دارای درجه خلوص ۹۹ تا ۹٫۹۹ درصد است.

آلیاژهای آلومینیم
در اثر اضافه کردن عناصری مانند منیزیم،مس،سیلیسیم،روی،سرب و منگنز به آلومینیم،آلیاژهای متعددی از آلومینیم به دست می آید که ویژگی های متنوعی دارند.آلیاژهای آلومینیمی که امروزه تولید می شوند،دارای ویژگی هایی هستند که قبلا از فولادها انتظار می رفت.آلیاژهای آلومینیم را می توان در حالت سرد یا به صورت گرم تغییر فرم داد و آنها را ریخته گری و لحیم کاری یا جوشکاری کرد.در براده برداری از آنها به دلیل طول براده بلند،براده های سمج و متمایل به ماسیدن،باید سرعت برش را زیاد انتخاب کرد و از ابزار های برش دارای زاویه براده زیاداستفاده نمود.این ابزارها لازم است فضای کافی برای جمع شدن و هدایت براده ها نیز داشته باشند. با عملیات حرارتی می توان استحکام آلیاژهای آلومینیم را تا حد چشم گیری افزایش داد. از آن جا که اکسید آلومینیم در برابر خوردگی مقاوم تر از آلومینیم خالص و آلیاژهای آن است،در صنعت سطح قطعات آلومینیمی را به طور مصنوعی به کمک الکتریسیته اکسید می کنند؛این عمل را «الکسیر کردن»می گویند.قشر اکسیدی سرد حاصل از الکسیر کردن بقیه فلز را از تاثیر عوامل جوی و ایجاد خوردگی محفوظ می دارد و دوام آن نیز افزایش می دهد.از روش های دیگری که برای افزایش مقاومت آلیاژهای آلومینیم در مقابل خوردگی به کار می رود .«پلاته کردن»است. در این روش می توان با پوشش نازکی از آلومینیم خالص یا آلیاژهای مس که در اثر نوردکاری گرم به سطح خارجی مصنوعات ساخته شده از آلیاژهای آلومینیم کشیده می شود ،دوام آنها در مقابل خوردگی افزایش داد .آلیا‍ژهای آلومینیم را می توان به دو گروه اصلی آلیاژهای خمیری و آلیاژهای ریختگی تقسیم کرد.

آلیاژهای خمیری آلومینیمآلیا‍ژهایALCUMG:این آلیاژها به «دورآلومین» نیز تعریف هستند.دور آلومین را می توان سخت کاری کرد ولی قابلیت جوشکاری را ندارند،از آنها می توان در تولید قطعاتی که تحت تاثیر تنش های زیادی قرار می گیرند (در صنایع هواپیما سازی،اتومبیل سازی و ماشین سازی)بهره گرفت. دوام این آلیاژ ها در مقابل خوردگی کم است؛به همین دلیل ،سطح خارجی آنها را با قشر نازکی از آلومینیم خالص پلاته می کنند.
برای افزایش قابلیت بهره برداری و تهیه آلیاژ های اتومات،به اندازه ۲ تا ۵ در صد سرب نیز به آن ها می افزایند.از نمونه این آلیاژ می توان آلیاژ Al cu Mg Pb را نام برد.جرم مخصوص تقریبی این آلیاژها kg/dm38.2 و استحکام کششی آن ها قبل از سختکاری n/mm2230 تا ۱۷۰ و بعد از آبکاری n/mm2430 تا ۳۳۰ است.در صد عناصر تشکیل دهنده این آلیاژ ها ۵٫۳ تا ۹٫۴ در صد مس ،۲٫۰ تا ۸٫۱ در منیزیم،۲٫ ۰ تا۱٫۱ درصد منگنز و بقیه آلومینیم است.

آلیاژهای Al Mg Si : این آلیاژها را نیز می توان سختکاری کرد. از ویژگی های دیگرآنها دوام در مقابل خوردگی و قابلیت پولیش کردن آنهاست .اگر به این آلیاژها فلزات دیگری مانند سرب،قلع،کادمیم و برلیم (در مجموع ۱ تا ۳درصد)نیز بیفزایند،قابلیت براده برداری آن ها افزایش می یابد. جرم مخصوص تقریبی این آلیاژها kg/dm37.2، استحکام کششی آنها قبل از سخت کاری N/MM2125 تا ۱۰۰ و بعد از سخت کاریN/MM2310تا۱۹۰ است.در صد عناصر تشکیل دهنده آنها ،۶٫۰ تا ۶٫۱ در سیلسیم،۶٫۰ تا ۶٫۱ در منیزیم، ۰تا ۳٫ ۰ درصد کرم۲٫ ۰ تا۱ در صد منگنز و بقیه آلومینیم می باشد.از این آلیاژها در تهیه قطعاتی که تحت تاثیر تنش های متوسط قرارمی گیرند(ساختمان هاو مخزن های ثابت ومتحرک)،استفاده می شود.
آلیاژهای Al Mg : آلیاژهای این خانواده مثلاً AlMg3استحکام خوبی دارند و در مقابل خوردگی مخصوصاً در مجاورت آب دریا مقاوم هستند.قابلیت پولیش کاری این آلیاژها باعث می شود که از آن ها در کارهای تزیینی نیز استفاده شود.از مهم ترین آلیاژهای این گروه می توان Al Mg3 را نام برد که در آن به صورت ورق ،لوله و پروفیل در صنایع اتومبیل سازی و کشتی سازی و همچنین ساختن در و پنجره و غیره به کار می برند.تغییر فرم روی این آلیاژها معمولا به صورت سرد و بدون براده برداری انجام می گیرد.نمونه دیگر از آلیاژAlMg7 است. این آلیاژ را می توان به خوبی براده ربداری کرد.از این آلیاژ قطعات وسایل دقیق صنایع اپتیک را می توان تهیه نمود. این آلیاژها قابلیت ریخته گری نیز دارند.

آلیاژهای ریختگی الومینیم

آلیاژهایG-Al Si : این آلیاژها را که به سیلومین نیز معروف هستند، می توان به خوبی ریخته گری و جوشکاری کرد. از این گروه می توان آلیاژ G-Al Si2 را نام برد که علاوه بر ویژگی های یاد شده ،در مقابل خوردگی نیز مقاوم بوده و از قابلیت براده برداری خوبی نیز برخوردار است.
از این آلیاژ برای ریخته گری قطعات جدار نازکی که دارای فرم پیچیده ای هستند و در معرض ضربه قرار دارند(بدنه موتورسیکلت ها)استفاده می کنند.موارد استفاده دیگر این آلیاژها به مقدار زیادی در ساختمان ماشین های خانگی(ظرف شویی،رختشویی)و همچنین دستگاه های صنایع غذایی است.جرم مخصوص این آلیاژ ها Kg/dm3 65.2 و استحکام کششی آن ها N/mm2280 تا ۱۶۰ می باشد. در صد عناصر تشکیل دهنده این آلیاژ ها ۰ تا ۵٫۰ در منگنز، ۱۱ تا ۵٫۱۳ در سیلیسیم و بقیه آلومینیم است.

آلیاژهای G-Al Si Mg: این آلیاژها را نیز می توان سختکاری و جوشکاری کرد.انقباض و انبساط حرارتی آن ها بسیار کم و در برابر ساییدگی بسیار مقاوم هستند؛دوام آنها در مقابل خوردگی نیز زیاد است.نمونه ای از این آلیاژ ها G-Al Si Mg است که برای تهیه قطعاتی که دارای فرم پیچیده ای هستند و تحت تاثیر تنش های زیادی قرار می گیرند(محفظه موتورها و جعبه دنده ها)مناسب هستند.

**bigbang** · #3 06-06-2014

منیزیم(Mg)
منیزیم فلزی است نرم به رنگ سفید نقره ای که از سبک ترین فلزات است.استحکام آن خیلی کم و در مقابل اکسید شدن وخوردگی مقاومت زیادی ندارد. منیزیم به صورت براده ،پودر ودر حالت مذاب ،به سرعت می سوزد. به همین دلیل می باید در هنگام ذوب ریخته گریمنیزیم و آلیاژهای آن تماس مذاب را با اکسیژن قطع نمود.منیزیم خالص به دلیل استحکام کمی که دارد در صنعت برای ساخت قطعات صنعتی مورد استفاده ندارد و از آن به عنوان یک ماده گوگردگیر و جاذب اکسیژن در ریخته گری فلزات استفاده می شود.ازمنیزیم به عنوان تبدیل کننده کربن موجود در چدن ها به گرافیت کروی نیز استفاده می شود. از آنجا که این فلز به راحتی می سوزد و نور درخشانی از خود منتشر می کند از آن در ساخت وسایل آتش بازی و تهیه فلاش های عکاسی نیز بهره می گیرند. از منیزیم به عنوان ماده اصلی آلیاژهای منیزیم استفاده می شود و به عنوان یک فلز آلیاژی در آلیاژهای آلومینیم و مس نیزبه کار می رود.منبع اصلی منیزیم آب دریاست.
تهیه منیزیم:منیزیم را در صنعت از سنگ های معدنی کارنالیت (۵٫۸ در صد منیزیم) یا دلمیت (۱۲ درصد منیزیم) به دست می آورند. برای تهیه منیزیم لازم است ابتدا سنگ های معدنی را به کلرید منیزیم تبدیل کنیم.برای این منظور به شرح زیر عمل می شود:
الف:کارنالیت در دستگاه حل کننده شسته و تمیز می شود،سپس در یک ***** صاف شده و در یک دستگاه
بخار نا خالصی های آن از بین می رود و جسم سختی به نام کلرید منیزیم متبلور به دست می آید.برای گرفتن آب اضافی،محلول را به یک کوره گردان هدایت می کنند تا کلرید منیزیم آماده برای حمل به حمام الکترولیز شود.
ب:در صورتی که از سنگ معدنی ماگنزیت استفاده می شود،آن را در کوره دوار برشته می کنند تا اکسید منیزیم به دست آید،سپس ،در یک کوره آن را با گاز کلر ترکیب می کنند تا کلریدمنیزیم حاصل شود.
ج:در صورت استفاده از دلمیت،آن را در کوره دوار حرارت می دهندتا برشته شودو اکسید منیزیم به دست آید؛سپس،با روش های مختلف آن را با کلر ترکیب می کنند تا کلرید منیزیم تولید شود.
کلرید منیزم حاصل را برای تهیه منیزیم به حمام الکترولیز هدایت می کنند. با این روش ،منیزیم با درجه خلوص ۷٫۹۹ در صد به دست می آید.
با اضافه کردن عناصری مانند آلومینیم ،روی ،منگنز،مس و سیلیسیم به منیزیمف می توان آلیاژهای متنوعی را تولید کرد.آلیاژهای منیزیم دارای استحکام زیاد و وزن سبکی هستند.
این آلیاژها را معمولا به وسیله ابزار های براده برداری بهتر از انواع فلزات دیگر می توان براده برداری کرد. به عنوان مایع خنک کننده باید از مایع خنک کننده رقیق استفاده کرد که در آن آب وجود نداشته باشد(مانندروغن متهفروغن چغندر)؛در غیر این صورت ،باید حتما آن را خشک براده برداری کرد.چون براده های ظریف این آلیاژها به راحتی آتش می گیرند،لذا لازم است برای خاموش کردن آن ها از ماسه یا براده های چدن استفاده شود.برای این منظور ،هرگز از آب استفاده نکنید زیرا به آتش دامن می زند وآن را به طور ناگهانی شعله ور می سازد.آلیاژ های منیزیم را نیز به دو گروه آلیاژهای خمیری و ریختگی تقسیم می کنند. شایان ذکر است که در تغییر فرم بدون براده برداری آلیاژهای خمیری،لازم است ابتدا آن ها را تا حدود c300 گرم کرد.آلیاژهای منیزیم به سرعت تحت تاثیر عوامل جوی قرار می گیرند و به همین دلیل ،باید روی آن ها را با قشری محافظ پوشش داد.نوعی آلیاژ منیزیم که ۹۰ در صد منیزیم داشته و علاوه بر آلومینیم،روی یا منگنز نیز به همراه دارد به نام تجارتی «الکترون» معروف است.

برلیم(Be)
برلیم فلزی است سخت و شکننده به رنگ سفیدنقره ای.از این فلز در تهیه آلیاژهای مس- بریلیم،شمع هواپیماها،بوته های ذوب پوشش منعکس کننده آئینه های خورشیدی و مخروط دماغه موشک ها استفاده می شود.برای تهیه این فلز سنگ معدنی آن را با احیای شیمیایی به صورت کلوخه های کوچک متبلور در می آورند و با ذوب مجدد آن ها گرد بریلیم به دست می آید. این گرد با روش متالورژی پودر و نوردکاری گرم به قطعه تبدیل می شود.قیمت بریلیم در حد یک فلز قیمتی است و کاربرد عمده آن در سخت کردن مس و نیکل در مفرغ های برلیم است. همچنینکاربرد وسیعی در صنایع نظامی ،الکترونیکی و اتمی دارد.قابلیت هدایت حرارتی فوق العاده قابلیت هدایت برقی خوبی دارد.ورق نازک آن به ضخامت ۰۱۲۵/۰ میلیمتر در لامپ های خلا به کار برده می شود.آلیاژهای مس به همراه بریلیم (۳ درصد)در یاتاقان لکوموتیو،فنر،ابزارهای ضد جرقه و قالب های پلاستیک کاربرد دارند.آلیاژ بریلیم نیکل(۹/۱ درصد بریلیم،۵/۰ درصد منگنز و بقیه نیکل)دوام چشم گیری در برابر پیچش دارد و در ساختن فنر ها مورد استفاده قرار می گیرد.
تیتانیم(Ti)تیتانیم فلزی است نقره فام مایل به خاکستری.سبکی وزن و مقاوم به خوردگی و سایش و استحکام زیاد آن موجب کاربرد آن در وسایل هواپیما،سفینه های فضایی،وسایل نظامی و لوازم جراحی شده است.آلیاژهای تیتانیم دار ماده اصلی ساختمان هواپیماهای ما فوق صوت است.
روش تهیه تیتانیم : سنگ معدن تیتانیمبه صورت اکسید تیتانیم(Tio2) و اکسید آهن دار تیتانیم(FeTiO2)معمولا در کشور های استرالیا ،هندوستان و نروژ و کانادا یافت می شود.برای تهیه تیتانیم ،ابتدا سنگ معدن ان کلریزه می کنند تا کلرید تیتانیم به دست آید؛سپس به کمک منیزیم،تیتانیم به فرم اسفنج حاصل می شود. باذوب مجدد تیتانیم اسفنجی در کوره قوس الکتریکی تیتانیم به دست می آید.
ویژگی ها و کاربرد تیتانیم : تیتانیم استحکامی معادل فولادهای خوب ساختمانی دارد و استحکام خود را تا دمای C400 نیز حفظ می کند. از این فلز به عنوان فلزآلیاژی در فولادها وهمچنین آلیاژهای آلومینیم مورد استفاده در صنایع هواپیما سازی استفاده می گردد.کاربید تیتان در تهیه فلزات سخت مورد استفاده قرار می گیرد.
آلیاژهای تیتانیم
آلیاژهای تیتانیم دارای ۵ تا ۷ در صد آلومینیم هستند و بر حسب مورد استفاده ممکن است دارای ۵/۲ درصد قلع،۴درصد وانادیم یا مولیبدن نیز باشند.این آلیاژها در مقابل خوردگی مقاومت خوبی دارند.جرم مخصوص آن ها کم (KG/DM345/4 )است و استحکام کششی بالایی(N/mm21000تا۷۰۰) برخوردارند، به همین دلیل از این آلیاژها در صنایع هواپیمایی،شیمیایی و کاغذ سازی استفاده می شود.آلیاژهای تیتانیم در تهیه پره های توربین ها ،بدنه هواپیماهای ما فوق صوت،آنتن های رادار،اتومبیلهای کورسی،بدنه تانک ها،کله گی نگهدارنده پروانه هلیکوپترها کاربرد دارند. آلیاژهای تیتانیم را می توان با سرعت برش های کم(۱۰ تا۲۰ متر بر دقیقه در تراش کاری،۴تا۸ متر بر دقیقه در سوراخ کاری)و با جریان زیاد مایع خنک کننده براده برداری کرد.

۱۳۹۱/۰۵/۰۸ در ساعت ۱۱:۲۸

فلـــزات غیــر آهنــی

دیدگاه شما

آلیاژهای غیر آهنی

در این پست به معرفی غیرفلزات و آلیاژهای غیر آهنی میپردازیم
مواد (آلیاژهای غیر آهنی – غیر فلزات)

آلیاژهای غیرآهنی

آلیاژ غیرآهنی آمیزه‏ای از دو یا چند فلز غیر از آهن است. نتیجه چنین آمیزه‏ای معمولاً مخلوطی مکانیکی است ولی ممکن است به روش شیمیایی آمیخته شده باشند. از نظر خواص مخلوط حاصل ممکن است فلزی جدید تلقی شود. تعداد آلیاژهای ممکن نامحدود است. در این جا بعضی از آلیاژهای مهم تر معرفی می‏شوند.

برنج:

آلیاژ برنج در گونه‏های متنوع آلیاژ زردرنگی است که از آمیختن مس و روی در نسبت های مختلف تشکیل می‏شود. در بعضی از انواع برنج درصد کمی قلع، سرب و دیگر فلزات نیز موجود است. به‏طورکلی ساختار ترکیبی برنج با رنگ دلخواه آن تعیین می‏شود. درصد روی در انواع مختلف برنج به شرح زیر است:
قرمز ۵% برنزی ۱۰% پرتقالی روشن ۱۵% زرد مایل به سبز ۲۰% زرد ۳۰% سفید مایل به زرد ۶۰% برنج ممکن است به دو دسته پربرنج و کم‏برنج طبقه‏بندی شود؛ به این معنی که آلیاژ نوع اول دارای درصد زیاد و آلیاژ نوع دوم دارای درصد کمی مس است. برنج های نامبرده با ۳۰ تا ۴۰ درصد روی برای نوردکاری سرد و آلیاژهای کم‏برنج با ۳۷ تا ۴۵ درصد روی برای نوردکاری گرم مناسب هستند.
برنج های تجارتی با نوردکاری سرد به درجات مختلفی از سختی می‏رسند و در سه دسته ربع- سخت و تمام- سخت طبقه‏بندی می‏شوند. مقاومت کششی برنج براساس ساختار ترکیبی و چگونگی آب دادن آن متغیر است.
بُرنز:

این آلیاژ غیرآهنی، آلیاژی از مس و قلع است. بسیاری از برنزهای مخصوص اجزاء تشکیل دهنده دیگری هم دارند. هرچه نسبت قلع بیشتر از ۵ درصد باشد آلیاژ برنز شکننده‏تر است.
در بعضی موارد به‏جای برنج از برنز استفاده می‏شود زیرا دارای ظاهر بهتر و استحکام بالاتر است. برای نوردکاری سرد برنز و تبدیل آن به مفتول، آلیاژ برنز باید دارای ۱ تا ۶ درصد قلع باشد. اگر قرار باشد آلیاژ برنز در شرایط دمای سرخ کار کند باید دارای ۶ تا ۱۵ درصد قلع باشد.
درصدهای تعیین شده قلع برای کاربردهای زیر عبارتند از: قطعات ماشین ۹ تا ۲۰ درصد؛ برنز ناقوس ۲۰ تا ۳۰ ذرصد؛ برنز تزیینی ۳ تا ۱۰ درصد. تعدادی برنز مخصوص مانند فسفر برنز، منگنز برنز، برنز توپ و برنز دریایی هم وجود دارد که به دلیل متفاوت بودن خواصشان کاربردهای ویژه دارند.
آلومینیوم:

گرچه هیچ محدودیتی برای تعداد آلیاژهای آلومینیومی قابل تولید وجود ندارد ولی ملاحظات تولید تجارتی ایجاب می‏کند که تعداد آلیاژها حتی‏الامکان کم باشد تا ترکیبات ضروری خاصیتها براساس نیاز صنعت تأمین شود.
عناصری که معمولاً در تولید آلیاژهای ریختگی آلومینیوم به کار می‏روند عبارتند از: مس، سیلیسیم، منیزیم، نیکل، آهن، روی و منگنز.

استحکام آلومینیوم با اضافه کردن مقدار مناسبی از این عناصر افزایش می‏یابد. برای مثال آلیاژهایی که حاوی نسبت مناسبی از منیزیم، به‏عنوان سخت‏کننده، باشند نسبت به آلیاژهای آلومینیوم- سیلیسیم از مقاومت بیشتری در برابر خوردگی برخوردارند.
قطعات ریختگی آلیاژ آلومینیوم در قالب های ماسه‏ای و نیز در قالب های همیشگی فلزی ریخته می‏شوند. به‏علاوه، بعضی از آلیاژها در ماشین های قالبریزی تحت فشار هم که در آن ها نیز از قالب های فلزی استفاده می‏شود ریخته‏گری می‏شوند.
در جاهایی که تعداد زیادی قطعات ریختگی مشابه مورد نیاز باشد قالب های دائمی یا ماتریس ها کاربرد بیشتری دارند. کمترین تعدادی که تولید قالب فلزی یا ماتریس را توجیه می‏کند سخت به طبیعت ریخته‏گری بستگی دارد.
فلز بابیت:

بابیت آلیاژی است از قلع، آنتیموان و مس که در سال ۱۸۳۹ طلاسازی از بوستون به نام ایزاک بابیت آن را کشف کرد. دولت ایالات متحده آمریکا مبلغ ۲۰۰۰۰ دلار برای امتیاز حق استفاده از فرمول بابیت در کارهای دولتی و نیز انجمن خیریه مهندسان مکانیک ماساچوست در سال ۱۸۴۱ مدال طلایی به او اعطاء کردند.
فرمول بابیت بسیار خوب است ولی متأسفانه مسأله رقابت و گران بودن مواد، تولید تقلبی این فلز را رواج داده است و فرمول اصلی آن همیشه دنبال نمی‏شود مگراینکه قرار باشد آلیاژ در معرض آزمون و تجزیه شیمیایی قرار بگیرد.

دیگر آلیاژهای غیرآهنی، بعضی از این آلیاژها کاربردهای ویژه‏ای در صنعت دارند.
فلز مونل:

آلیاژی است از مس و نیکل و درصد کمی آهن. نقطه ذوب آن ۱۳۶۰ درجه سانتی گراد است و در دماهای میان ۷۴ تا ۵۹۳ درجه سانتیگراد چکش کاری می‏شود. یکی از کاربردهای مهم فلز مونل در ساخت پروانه کشتی‏هاست.
فلز مونتز:

آلیاژی است دارای ۶۰ درصد مس و ۴۰ درصد قلع و در مواردی که ورق سخت برنجی مورد نیاز باشد از این فلز استفاده می‏شود.
برنز دریایی:

آلیاژی است دارای ۵۸ تا ۶۰ درصد مس، در حدود ۴۰ درصد روی و درصد کمی آهن، قلع و سرب. مقاومت کششی آن در حدود ۴۲ کیلوگرم بر میلیمترمربع (۶۰۰۰۰ پوند بر اینچ‏مربع) است.

فلز دلتا:

از نظر خواص و ساختار ترکیبی مانند برنز دریایی است.
فلز سفید:

تعبیری است که به آلیاژهایی مختلفی که عمدتاً شامل روی و قلع یا روی، قلع و سرب باشند اطلاق می‏شود. از این فلز در ساخت یاتاقان ها استفاده می‏شود.
تانتانگ:

نام تجارتی مجموعه آلیاژهایی است که از سختی، مقاومت و استحکام بالایی برخوردار و در برابر سایش، حرارت، ضربه، خوردگی حتی در دماهای بسیار بالا مقاوم هستند. این آلیاژها به‏طور عمده ترکیبی از کبالت، کرومیوم و تنگستن همراه با تانتالوم یا کُلُمبیوم کارباید و دیگرترکیبات اضافی هستند. تانتالوم کارباید یا کُلُمبیوم کارباید، آلیاژ را از ضریب اصطکاک پایین و از عمل روغن کاری خودکار که سایش را به حداقل می‏رساند، بهره‏مند می‏سازد.
یکی از این آلیاژها تانتانگ G است که به‏طور گسترده در ساخت رنده‏های نوک تیز ماشین‏تراش و تیغه‏فرزها و تیغچه‏های صلب به کار می‏رود. این آلیاژ به‏صورت میله و شمش موجود است که می‏توان از آن ها در ساخت تیغه‏های ابزار استفاده کرد یا آن ها را تبدیل به ابزار دستگاه های منگنه (سوراخ‏کن)، غلتک ها، مته‏ها و دیگر ابزار مخصوص یا قطعات ضدسایش کرد.

غیرفلزات

پلاستیک ماده‏ای غیرفلزی است که می‏توان آن را در اشکال پیچیده قالب‏ریزی کرد. صدها محصول پلاستیکی در بازار موجود است و محصولات جدیدی نیز مدام روانه بازار می‏شوند.
باکلیت:

یکی از نخستین فراوردهای غیرفلزی است و کاربردهای بسیار دارد. این ماده یک فِنُل صمغی است و از مقاومت مکانیکی بالایی برخوردار است.
فورمیکا:

فراورده ی پلاستیکی ورقه مانندی است که کاربردهای فراوان دارد. این محصول را می‏توان در هر اندازه و شکل دلخواه از جمله لوله‏ای، شمشی، میله‏ای، ورقه‏ای و غیره خریداری کرد.
بسیاری از فراورده‏های دیگر پلاستیکی مانند استات، وینیل، نایلون، پلی‏اتیلن، تفلون و غیره در بازار یافت می‏شوند. همه این فرآورده‏ها دارای خواصی هستند که آن ها را برای کاربرد خاص یا انواعی از کاربردها مناسب می‏سازد.

**bigbang** · #4 06-06-2014

فلزات غیر آهنی سنگین

فلزات غیر آهنی سنگین و آلیاژهای آنها ۵- فلزات غیر آهنی امروزه در صنایع مختلف فلزی،با وجود فلزات آهنی ، استفاده از فلزات غیرآهنی نیز اجتناب ناپذیر است. فلزات غیرآهنی را می توان به دو گروه اصلی فلزات سنگین و فلزات سبک تقسیم نمود. بقیه متن در ادامه مطلب… فلزات غیرآهنی سنگین و آلیاژهای آنها فلزاتی که جرم مخصوص آنها بیشتراز ۵ کیلوگرم بر دسی متر مکعب باشد فلزات سنگین نامیده می شوند. مهمترین فلزات سنگین عبارتند از: مس، روی، قلع، سرب، نیکل، کرم،ولفرام،مولیبدن، کبالت، منگنز،آنتیموان،کادمیم، بیسموت، جیوه و فلزات قیمتی مانند نقره ، طلا و پلاتین. در اکثر موارد به وسیله آلیاژکردن ، سختی و استحکام مواد افزایش یافته و در مواقع براده برداری براده های کوتاهتری به دست می دهند. همچنین می توان رنگ فلزات را به وسیله آلیاژکردن تغییر داد، اما دوام خوردگی فلزات غیرآهنی در اثر آلیاژکردن، اغلب تقلیل می یابد. هرچه درجه خلوص فلزی بیشتر باشد به همان نسبت نقطه ذوب و قابلیت هدایت الکتریکی آن افزایش می یابد. جرم مخصوص ۹٫۸ نفطه ذوب ۱۰۸۳ درجه سانتیگراداستحکام کششی ۳۶۰ تا ۲۰۰ و در مفتول های سرد کشیده شده نازک تا ۶۰۰ مس (cu) : مس خالص فلزی است نرم، سمج با قابلیت انبساط زیاد. مقطع شکسته آن به رنگ قرمز و رگه دار بوده و مانند ابریشم براق الکتریکی و حرارتی آن خوب و در مقابل خوردگی و حرارت مقاوم است. مس در مجاورت هوای مرطوب با اسید کربنیک موجود در هوا ترکیب می شود و در روی آن قشر نازکی به رنگ سبز به نام زنگار (کربنات مس) تشکیل می گردد و همین قشر نازک است که بقیه فلز را در مقابل تاثیر عوامل جوی محافظت می کند. مس در مقابل اکثر اسیدها حساس است و مخصوصا از تاثیر سرکه (اسد استیک) بر روی آن قشر سبز رنگی (استات مس) به وجود می آید که فوق العاده سمی است: به همین دلیل ظروف موادغذایی را با قشر نازکی از قلع اندود می کنند و مورد استفاده قرار می دهند. منابع عظیم مس سرچشمه با ۸۵۰ میلیون تن سنگ معدن ، ایران را به عنوان یکی از مهمترین تولدکنندگان جهانی مس معرفی کرده است. موارد استفاده: از مس برای تهیه انواع سیم، شمش، لحیم کاری، کویل های حرارتیو برودتی، پوشش بام ها، قطعات تزئینی و آلیاژهای مس (برنج و برنز و مفرغ) استفاده می شود. سنگ های معدنی مس: مس در طبیعت بندرت به صورت خالص وجود دارد و معمولا به صورت سنگ های اکسیده (مس و اکسیژن) در سطح زمین و سنگ های سولفوره (مس، آهن و گوگرد) در عمق بیشتری از قشر زمین قرار گرفته است. قسمت اعظم سنگ های سولفوره تشکیل می دهند. سنگ های مس ممکن است عناصر فلزی یا غیر فلزی دیگری نیز به همراه داشته باشند. سنگ های مس معمولا ۱تا ۴ درصد مس خالص دارند ولی امروزه عیار پذیرفتنی استخراج مس معادن روباز ۴% درصد و معادن زیر زمینی ۷% درصد مس است. در بسیاری از نقاط کشور ایران مس وجود دارد. امروزه با توجه به حفاری های جدید، تنها میزان کل معدن سرچشمه به ۱۲۲۳ میلیون تن سنگ مس با عیار ۶۹% درصد تخمین زده می شود که طی ۲۰ سال آینده به ۳۶۶ میلیون تن با عیار ۲/۱ درصد رسید. در جدول ۱-۵ نمونه هایی از سنگ معدنی مس و عیار آن ها مشاهده می کنید. جدول ۱-۵- سنگهای معدنی مس نوع ترکیب سنگ معدنی نوع سنگ مس علامت شیمیایی درصد مس سولفور مس سنگ مس قرمز Cu O 88 سنگ مس درخشان Cu S 80 سنگ مس رنگین Cu feS 58 سنگ مس شنی CufeS 35 تهیه مس : استفاده مستقیم از سنگهای معدنی مس به دلیل کم عیار بودن آنها ، مقرون به صرفه نیست و لازم است ابتدا آنها را تغلیظ و پرعیار کرد. برای این منظور ، از روش هایی مانند خورد کردن با سنگ شکن، آسیاب کردن ساچمه ای، شستشو دادن و شناور کردن (فلوتاسیون ) استفاده می شود. سنگ مس باقی مانده به صورت ترکیبات اکسیژن دار یا گوگرد دار به دست می آید. اگر سنگ مس باقی مانده دارای ترکیبات اکسیژن دار باشد، مستقیما برای عملیات ذوب تصفیه حمل می شود و چنانچه دارای ترکیبات گوگرددار باشد، ابتدا با تشویه (برشته کردن) سنگ مس ، گوگرد موجود در آن را کم می کنند و مات با عیار مورد نظر را به دست می آورند. گفتنی است که هنگام جدا شدن گوگرد ، اکسیژن جانشین آن می شود و سنگ مس گوگرددار را به صورت اکسید مس در می آورد ولی آهن و سایر فلزات موجود در آن به صورت اکسید باقی می ماند. البته هنوز هم مقدار کمی از این عناصر به صورت ترکیب با گوگرد باقی می ماند. تشویه ساده سنگ مس در کوره های گردان (شکل ۲-۵) یا کوره های بشقابی (شکل ۳-۵) انجام می گیرد. امروزه روش تشویه معلق به دلیل داشتن ظرفیت زیاد، سرعت عمل و حذف کامل گوگرد جایگزین سایر روشها شده است. در این روش ، بار کاملاً نرم شده از دریچه ای وارد راکتور با درجه حرارت ۷۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد شده و با هوا که از قسمت پایین وارد رآکتور می شود، به طور کامل تماس می گیرد و به سرعت تشویه می شود. در این روش انرژی سوخت تنها در ابتدای کار و برای راه اندازی راکتور لازم می شود و پس از راه اندازی ، انرژی حاصل از واکنش ، انرژی لازم برای ادامه کار را تامین می کند. گازهای خروجی از بالای راکتور ، فبار خود را به یک سیکلون و سپس غبارگیر می دهند و چون هنگام خروج از غبارگیر حاوی مقداری گاز SO هستند، برای ساختن اسید سولفوریک مورد بهره برداری قرار می گیرند. بار تشویه شده از سیلکون و غبارگیر به دست می آید. حال آنکه باید ترکیب مس حاصل از روشهای بالا را احیاء کرد. برای این منظور اگر سنگ مس دارای قطعات درشتی باشد، آنها را به کوره قائم حمل می کنند تا به همراه کک، آهک و کواتزیت (به عنوان مواد سیاله و گدازآور) وارد کوره شوند. طرز کار این کوره مانند کوره بلند (ذوب آهن) است. اگر سنگ مس به صورت قطعات کوچک باشند و گوگرد و آهن نیز به همراه داشته باشند، آن را در کوره شعله ای مسطح احیاء می کنند. در اینجا نیز مواد سیاله و گدازآور افزوده می شود. مات مس مذابی که از کوره های بال به دست می آید، ترکیبات بهتری دارد ولی عیار آن کم (در حدود۵۰% درصد)است. حال مات مس مذاب را به کنورتری حمل می کنند که درآن به وسیله دمیدن هوا به درون مذاب ، ناخالصی های سوخته یا جذب سرباره می گردد. در نتیجه مس با درجه خلوص ۹۹% درصد به دست می آید. مس خام حاصل از کنورتر هنوز ناخالصی های فلزی و غیر فلزی به همراه دارد. برای جداکردن آنها از کوره شعله ای به کوره های پالایش یا تصفیه معروف هستند، استفاده می شود. در این کوره ها، ناخالصی های اکسید شده جذب سرباره می گردد یا تبخیر می شود. مسی که از این کوره به دست می آید به نام مس سیاه معروف است و درجه خلوص ۸٫۹۹ % درصدی دارد. مس مذاب حاصل را پس از خروج از کوره، درون قالب های فلزی می ریزند و پس از سردشدن ، آن را که به صورت ورق های ضخیم یا بلوک های مسی است، برای تهیه نیمه ساخته ها حمل می کنند. اگر مس با درجه بیشتری مورد نیاز باشد، مس خام مذابی را که از کنورتر یا کوره تصفیه به دست می آید درون قالبهای فلزی می ریزند و پس از سرد شدن ، آن را که به فرم ورق (با ضخامت ۴ تا ۵ سانتیمتر و ابعاد تقریبی ۱متر در ۱ متر ) است برای تصفیه بهتر به حمام الکترولیز حمل می کنند. در این روش ، از سولفات مس به عنوان مایع محرکه (الکترولیت) استفاده می شود و یک صفحه مس خالص به قطب منفی (کاتد) دستگاه وصل می کنند: به قطب مثبت (آند) نیز صفحه ریخته شده از مس خام بسته می شود. در اثر عبور جریان مستقیم برق از درون مایع ، ذرات مس خالص بتدریج از قطب مثبت جدا می شود و بر روی قطب منفی دستگاه می نشیند. ان عمل تا آنجا ادامه می یابد که مس خام متصل به قطب مثبت دستگاه (آند) ، بتدریج تفکیک شده و مس آن جذب قطب منفی می شود و ناخالصی های آن نیز در ظرف ته نشین می گردد. با این روش می توان مس با درجه خلوص ۹۹٫۹۹ درصد را تهیه کرد. خواص مکانیکی و تکنولوژیکی مس: مس فلزی نرم و چکش خوار است و عملیات مکانیکی در خواص آن تغییر ایجاد می کند. مس خالص را می توان در قالب های ماسه ای یا فلزی ریخته گری کردو این عمل با مشکلات فراوانی همراه است و قطعه ریخته شده در قالب ، به آسانی اسفنجی می شود. برای جلوگیری از این عمل و افزایش قابلیت ریخته گری مس ، معمولاً با آن فسفر می افزایند. مس ریخته شده به صورت صفحات ضخیم یا بلوک را می توان در درجه حرارت ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتگراد نورد کاری کرد یا به وسیله پرس کردن و عبور از ماتریس به صورت پروفیل های مختلف یا لوله های بدون درز تغییر فرم داد. اگر قرار باشد پس از این مرحله عملیات دیگری نیز روی آن انجام گیرد، در حالت سرد بوده و در این حالت ، می توان ورق های بسیار نازک تا ۱ ۰ .۰ میلیمتر را به وسیله نورد کاری سرد و مفتول های تا قطر ۲ ۰ .۰ میلیمتر را به صورت سرد با روش کشیدن تولید نمود. به دلیل قابلیت انبساط زیاد و نرم بودن ، می توان مس را به وسیله فشار (نوردکاری، چکش کاری و غیره) و رانش (پرسکاری) در حالت سرد تغییر فرم داد. با این عملیات، سختی و شکنندگی آن زیاد می شود و استحکام کششی آن نیز افزایش می یابد ولی در عوض، از قابلیت انبساط آن کاسته می شود. برای برطرف کردن این تغییرات ، می توان به وسیله تاباندن آن را به حالت اولیه (از نظر سختی و شکنندگی، استحکام کششی ) برگرداند. برای این منظور ، قطعه مسی را از ۳۰۰تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد گرم کرده و در آب سرد فرو می کنند. عمل سرد کردن در آب – بر خلاف فولاد ها – باعث سختی آن نمیشود بلکه علاوه بر باز گرداندن آن به حالت اولیه ، پوسته های اکسیدی را نیز از سطح آن جدا می کند. اگر قطعه مسی به تغییر فرم زیاد نیاز داشته باشد، در طول مراحل فرم دادن لازم است آن را به دفعات تاباند. در این گونه موارد و همچنین در مواردی که روی قطعه مسی عملیات جوشکاری انجام می گیرد، بهتر است از مس بدون اکسیژن مانندCu-SBیا Cu- SDاستفاده شود. مس خالص و نرم را به سختی می توان براده برداری کرد: زیرا براده جدا شده در روی لبه برنده می ماسد و ادامه عملیات براده برداری را دشوار می کند. با برگزیدن زاویه براده بزرگ برای ابزار و استفاده از مایع خنک کننده مناسب مانند نفت یا آب صابون ، می توان راحت تر از مس براده برداری کرد. مس را می توان به خوبی لحیم نرم یا سخت کرد و با استفاده از گاز محافظ به خوبی جوشکاری نمود. آلیاژ های مهم مس : برنج: برنج از آلیاژهای مس و روی است و بیشترین کاربرد را در میان آلیاژهای فلزات سنگین دارد. انواع این آلیاژ حداقل ۵۰% درصد مس دارد و رنگ انواع آن از زرد و روشن تا زرد مایل به قرمز (صورتی) متغییر است و حتی از روی رنگ آن می توان درصد مس آن را تخمین زد. در صورتی که به مقدار مس بتدریج به رنگ مس نزدیکتر می گردد. هر چه مقدار مس موجود در آلیاژ بیشتر باشد، به همان نسبت قابلیت تغییر فرم بدون براده برداری آن افزایش می یابد. آلیاژهای مس روی را به دو گروه آلیاژهای و خمیری تقسیم می کنند. الف- آلیاژ های ریختگی مس و روی (برنج ریختگی): این آلیاژها را می توان بخوبی (از شمش یا براده برنج) ریخته گری کرد.استحکام کششی آنها به درصد فلزات نوجود در آنها بستگی دارد (۲۰۰ تا ۸۰۰ . قطعات ریختگی این آلیاژها از قابلیت براده برداری خوبی برخوردارند. از نمونه این آلیاژها می توان ۳۵ CU Zn- G را نام برد. این آلیاژ را می توان در قالبهای ماسه ای و فلزی فرم داد.برای ریخته گری در قالب های فلزی و تحت فشار آلیاژ GD-Cu Zn 40 Al بسیار مناسب است. نمونه دیگر این آلیاژ توپ است که ۸۹ درصد مس ،۵ درصد روی،۵ درصد قلع و ۵ درصد سرب دارد، بخوبی ریخته گری می شود و به آسانی تراشکاری و پرداخت می گردد،در برابر فشار مایعات مقاوم است و در ساختن شیر ،تلمبه و قطعات کاربراتور کاربرد دارد. ب- آلیاژهای خمیری مس و روی:این آلیاژها را ابتدا به صورت بلوک های گرد ،چهار گوش یا مستطیل می ریزند و سپس با یکی از روشهای کشیدن،نورد کاری،پرس کردن و یا کوره کاری در قالب به فرم مورد نظر در می آورند. اضافه کردن سرب به این آلیاژها قابلیت براده برداری آن ها را افزایش می دهد و به دلیل براده های کوتاه و جهنده ای که از آن ها جدا می شود ،به آلیاژهای اتومات معروف هستند . از نمونه این آلیاژها می توان Cu Zn 40 pb 3 را نام برد.در زیر به معرفی نمونه هایی دیگر از برنج ها می پردازیم. برنج ساده یا معمولی ۵ تا ۴۰ درصد روی به همراه دارد و پر مصرف ترین نوع برنج است. با افزایش مقدار روی در این الیاژها ،نقطه ذوب و هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی کاهش یافته و ضریب انبساط ،استحکام و سختی افزایش می یابد. برنج سرخ دارای ۸۵ درصد مس و ۱۵ درصد روی و یکی از نرمترین و چکش خوارترین نوع برنج هاست .به مناسبت داشتن رنگ سرخ و قابلیت پرداخت عالی و مقاومت به خوردگی خوب ، دارای ارزش است و در جواهر سازی ، ساخت پلاک های مشخصات فرد ،عقربه ،ظروف کشیده شده و لوله های آب داغ مقاوم به خوردگی مورد مصرف دارد. مفرغ جواهری ۱۰ درصد روی دارد و رنگ آن بسیار نزدیک به طلای ۱۴ عیاری است و طلای بدلی نیز ۵ درصد روی به همراه دارد. برنج سربدار دارای ترکیبی مشابه برنج های معمولی است و از ۱ تا ۵٫۳ درصد سرب دارد .سرب قابلیت تراش و خواص ضد مالش یاتاقان ها را بهبود می بخشد. برنج قلع دار(مفرغ) آلیاژ مس و روی بامقدار کمی قلع است.قلع مقاومت در مقابل خوردگی را بهبود می بخشد. برنج فشنگ دارای ۷۰% درصد مس و ۳۰% درصد روی است و در ساختن فشنگ ، کشش های عمیق ، ته لامپ ها، بوق ها و شیپورها مورد مصرف دارد. اگر درصد فلزات موجود در برنج ها به خوبی انتخاب شده باشند، می توان آن ها را با روش های مختلف براده برداری یا بدون براده برداری تغییر فرم داد.هر چه درصد مس در آلیاژ بیشتر باشد، به همان نسبت قابلیت تغییر فرم برنج بیشتر خواهد شد. برای این منظور ، آلیاژهایی با ۶۰ تا ۹۵ درصد مس مناسب است. هر چه درصد مس در آلیاژ افزایش یابد، به همان نسبت از قابلیت براده برداری آن کاسته می شود.برای جلوگیری از کاهش قابلیت براده برداری، به آلیاژ سرب می افزایند. در این گونه مواردلازم است زاویه براده را برای ابزار از ۰ تا ۵ درجه انتخاب کرد. شایان توجه است که استحکام و سختی برنج ها با آلیاژ کردن یا کار سرد روی آنها افزایش می یابد. اگر در اثر عملیاتی مانندخمکاری، رانش، فشاردادن یا کشش عمیق ، سختی قطعه افزایش یابد، می توان با تابانیدن آن در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد، آن را به حالت اول برگرداند. آلیاژهای مس و قلع (برنز، مفرغ) : یکی از آلیاژهای مهم مس و قلع ، برنزاست. اصطلاح «برنز» به آلیاژی اطلاق می شود که عنصر اصلی آن فلزی غیر از روی و نیکل باشد. این آلیاژها دارای ۸۳ تا۹۸ درصد، مس و ۲ تا ۱۵ درصد قلع هستند و مقداری عناصر دیگرمانندروی، سرب،نیکل، فسفر، آلومینیم، سیلیسیم، منگنز و بریلیم نیز به همراه دارند. آلیاژ دیگر این گروه مفرغ نام دارد و آلیاژی است از مس و قلع و روی که حداقل ۶۷ درصد مس دارد و ممکن است فلزات دیگری مانندنیکل و سرب نیز به همراه داشته باشند. امروزه بیشتر برنزهای تجارتی را با روی و سرب بهبود می بخشند و به دلیل همراه داشتن روی اغلب آنها را «مفرغ» می نامند. برنزها در مقابل خوردگی مقاوم هستند: استحکام کششی آنها بسیار زیاد است و در مقابل اغلب آنها را «مفرغ» می نامند. برنزها در مقابل خوردگی مقاوم هستند،استحکام کششی آنها بسیار زیاد است و در مقابل سایش مقاومت دارند. این آلیاژها نیز در گروه ریختگی و خمیری تولید می شوند الف – آلیاژهای ریختگی برنز و مفرغ : این آلیاژها قابلیت ریخته گری خوبی دارند و در برابر آب دریا مقاوم هستند. به دلیل داشتن قابلیت لغزندگی خوب ، این آلیاژها برای مصارفی مانند پوسته یاتاقان ها، مهره پیچ های انتقال حرکت، چرخدنده حلزون و مارپیچ مناسب به نظر می رسند. پوسته یاتاقان هایی که از آلیاژ G – CuZn14 ساخته شده اند، می توانند فشار زیادی را تحمل کنند ولی سرعت محیطی محور گردنده آنها نباید خیلی زیاد باشد. بوش هایی که از مفرغ GZ – CuSn7 ZnPb با روش ریخته گری گریز از مرکز ریخته شده باشند، دارای ویژگی های خوبی برای یاتاقان محورهای هستند که لازم است زمان کوتاهی با سرعت محیطی زیاد کار کنند. این بوش ها در زمان کوتاه ، فشاری معادل ۸۰۰۰ را تحمل می نمایند. اگرچه قطعات ساخته شده از آلیاژهای مس و قلع دارای قابلیت براده برداری خوبی هستند ولی هنگام براده برداری از آن ها ، سرعت برش را باید کمتر از آلیاژهای مس و روی (برنج) در نظر گرفت. انواع مفرغ ف علاوه بر موارد استفاده یاد شده ، کاربرد دیگری نیز دارند که در زیر به شرح آنها می پردازیم: مفرغ با قلع زیاد فقط به فرم ریختگی تهیه می شود .

**bigbang** · #5 06-06-2014

افزودن فسفر به مقدار کم در زمان تولد استحکام آن را افزایش می دهد .اضافه کردن قلع بر استحکام آن بیشتر از روی می افزاید لذا مفرغ ها نسبت به برنج ها استحکام بیشتری دارند .حداکثر استحکام با ۸۰ درصد مس و ۲۰ درصد قلع حاصل می شود.مفرغ فسفردار که ۲۵/۱ تا ۱۰ درصد قلع دارد دارای خواص عالی مکانیکی و قابلیت کار سرد و مزیت اصطکاک کم است و از آن در ساختن فنرها ،دیافراگم ،صفحات نقاله و بست ها استفاده می شود.مقاومت خوردگی آن ها عالی است. مفرغ دنده ،مفرغ قلعدار با استحکام خوب است که با فسفر اکسیژن زدایی می شود. این آلیاژها مقدار کمی سرب برای سهولت ماشینکاری و کاهش ضریب اصطکاک به همراه دارد.نوعی از این آلیاژ با ۵٫۸۸ درصد مس ،۱۱ درصد قلع،۲۵٫۰ درصد سرب و ۲۵٫۰ درصد فسفر در ساختن چرخدنده های ساده و مارپیچ کاربرد دارد. مفرغ های معماری یا هنری بر حسب رنگ طبقه بندی می شوند و مزایای زیادی دارند مثلاً مفرغ به رنگ قرمز تیره ۹۷ درصد مس،۲ درصد قلع،۱ درصد روی و کمی سرب دارد. مس سکه زنی مفرغی با ۵٫۹۵ درصد مس ،۷۵٫۴ درصد قلع و ۲۵٫۰ درصد فسفر است.نوع دیگر آن دارای ۷۵٫۷ درصد قلع و خواص فیزیکی عالی است.این آلیاژ در ساخت فنرهای مارپیچ و تخت مورد مصرف دارد. ب-آلیاژهای خمیری برنز:از این آلیاژها برای تهیه ورق ها ،نوارها،مفتول ها،لوله ها و شمش ها استفاده می شود.استحکام کششی و قابلیت انبساط این آلیاژها را می توان با روش فرم سرد و تاباندن تا حد معینی تغییر داد.به عنوان مثال ،ورقی از آلیاژها Cu Sn 6 که به نرمی تابانده شده باشد،دارای استحکام برابر ۴۱۰ تا ۳۵۰ و قابلیت انبساط آن ۵۵ درصد است . اگر این ورق را با ویژگی های مذکور به صورت سرد غلتک کاری کنیم می توانیم استحکام آن را تا ۷۵۰ افزایش دهیم . در این حال قابلیت انبساط آن به ۵ درصد کاهش می یابد. از این آلیاژها برای تهیه فنرهای مقاوم در مقابل خوردگی ،فنر کنتاکت های برقی ،ممبران ها و قطعات لغزنده استفاده می شود. آلیاژهای ریختگی مس و سرب – مس،سرب و قلع : این آلیاژها بهترین خاصیت لغزندگی را دارند و از آن ها در ساخت پوسته یاتاقان ها استفاده می شود. به دلیل وجود سرب در این آلیاژها می توان از آنها (به دلیل قابلیت کم کردن اصطکاک)در یاتاقان هایی استفاده کرد که محور گردنده آن ها در مدت زمانی کوتاه تعداد دوران بسیار زیادی دارد زیرا در این حالت برای مدت زمانی کوتاهی عمل روغنکاری قطع می شود.نمونه ای از این آلیاژها G – CuPb در یاتاقان های موتورهای احتراقی و وسایل نقلیه مورد استفاده دارد. یاتاقان هایی که از آلیاژها G-CuPb15 Sn ساخته می شوند،می توانند فشار زیادی را تحمل کنند و دوام زیادی نیز داشته باشند. این آلیاژها در مقابل اسید سولفوریک ،اسید کلریدریک رقیق و اسیدهای چرب دارای مقاومت خوبی هستند. ۴-۲-۵- آلیاژ های مس و آلومینیوم : این آلیاژها ، به دلیل استحکام کششی و سماجت زیاد و دوام خوبی که در مقابل دارند، از سایر آلیاژهای این خانواده متمایز هستند: به عنوان مثال : آلیاژCuAI 8 که در ساخت وسایل و تجهیزات صنایع شیمیایی و معدن کاربرد دارد . با افزودن آهن، نیکل و منگنز می توان استحکام کششی این آلیاژها را با ۸۵۰ افزایش داد. به همین دلیل می توان به عنوان مثال از آلیاژ Cu AI 11 Ni چرخدنده های مارپیچ و حلزونی را تولید کرد که باید بیشترین فشار را دندانه های آنها تحمل کنند.همچنین از آن می توان برای تهیه یاتاقان هایی که تحت تاثیر ضربه و در این حالت فشاری معادل ۲۵۰۰۰ بر آنها وارد می آید، نیز استفاده کرد. آلیاژهای ریختگی مانند G – CuAI8Mn به دلیل دوام در مقابل خوردگی و آب دریا ، در تهیه پروانه کشتی ، پره های توربین های آبی ، تجهیزات دستگاههای کمکی صنایع نفت مورد استفاده قرار می گیرد. ۵-۲-۵- آلیاژهای خمیری کم آلیاژ مس : آلیاژهای خمیری کم آلیاژ مس که بریلیم ، کرم، کبالت یا نیکل به همراه داشته باشند، قابلیت آبکاری دارند، به عنوان مثال :آلیاژ CuBe2 را می توان تا دمای ۷۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد گرم کرد ودر اثر سرد کردن سریع در آب آن را سخت نمود. درجه حرارت برگشت این آلیاژ از ۱۵۰ تا ۴۲۰ درجه سانتیگراد است و عمل برگشت دادن آن در خلاء انجام می شود. به این ترتیب می توان استحکام این آلیاژ را تا ۱۳۰۰ افزایش داد. این آلیاژها برای تهیه ابزارهایی که نباید هنگام کار و تولید جرقه کنند(مانندقلم،چکش و اره ) استفاده می شود. کاربرد دیگر این آلیاژها تهیه فنرها و قطعات حساس دستگاههای کنترل دقیق است و به جای سنگهای قیمتی (زمرد) در یاتاقان بندی نیز مورد استفاده دارند. ۶-۲-۵- آلیاژهای مس، نیکل، روی: این آلیاژها که به ورشو نیز معروف هستند ، ۴۵ تا ۶۵ درصد مس،۱۰تا ۱۵ درصد نیکل و ۱۵ تا ۴۲ درصد روی دارند و چنانچه قابلیت براده برداری خوبی از آنها مورد نظر باشد، تا ۲ درصد سرب نیز به آنها می افزایند. به دلیل وجود نیکل ، این آلیاژها دارای رنگ سفید نقره ای هستند و متناسب با افزایش آن مقاومت آنها در مقابل خوردگی نیز افزایش می یابد. در زیر دو نمونه از این آلیاژها معرفی شده است. آلیاژها Cu Ni 12 Zn 30pb برای ساختن وسایل خط کشی، پیچ های وسایل کنترل دقیق ساعت ها ، آلیاژ Cu Ni 25 Zn 15 برای ساختن قطعات تزئینی، قاشق و چنگال های غذاخوری . ۷-۲-۵- آلیاژهای مس و نیکل: آلیاژهای مس و نیکل با ۴۰ تا ۴۵ درصد نیکل در تهیه سیم های مقاومت الکتریکی ، رئوستا و سایر کنترل کننده های برقی مورد استفاده قرار می گیرند. اگر درصد نیکل این آلیاژها از ۱۵ تا ۲۵ درصد باشد ، می توان از آنها در پوشش ورقهایی که باید در مقابل خوردگی مقاوم باشند ، بهره گرفت. ۳-۵- روی (Zn) روی فلز است به رنگ خاکستری روشن که سطح مقطع شکسته آن درشت دانه است . روی شکننده است و در بین فلزات بیشترینقابلیت انبساط حرارتی را دارد. در مقابل خوردگی و در مجاورت هوا به خوبی مقاوم است ولی در مقابل اسیدها و نمک ها مقاومت کمی دارد. روی نیز در طبیعت به صورت خالص یافت نمی شود بلکه به صورت ترکیباتی از روی با گوگرد و یا اسید کربنیک وجود دارد. ۱-۳-۵- سنگهای معدنی

**bigbang** · #6 06-06-2014

روی: روی در طبیعت به صورت خالص یافت نمی شود و بیشتر به صورت ترکیباتی از روی و گوگرد یا اسید کربنیک وجود دارد. مهمترین سنگ معدن روی، سولفور روی (ZnS) و به اسفالریت معروف است. سولفور روی به طورنظری ۶۸ درصد روی دارد و در ساختار متبلور توده ای یا دانه ای یافت می شود. رنگ آن در حالت خلوص سفید و در فرم های ناخالص زرد، قهوه ای ، سبز تا سیاه است. معادن مهم سولفور روی در کشور های آمریکا ، مکزیک، آراژانتین، استرالیا، ژاپن و آلمان است. ۲-۳-۵- روش تهیه روی: برای تهیه روی ابتدا سنگ معدنی را با آسیاب خرد کرده و با شناور سازی آن را غلیظ و پرعیار می کنند، سپس بوسیله برشته کردن ، احیا و تقطیر روی خام به دست می آید. روی خام حاصل را در کوره های شعله ای ذوب می کنند تا روی مات با درجه خلوص ۹۹ درصد به دست آید. با تقطیر مجدد روی مات، روی با درجه خلوص ۹۹٫۹۹ درصد تهیه می شود. ۳-۳-۵- خواص و موارد استفاده روی: ویژگی های روی را می توان با آلیاژ کردن آن با فلزات دیگر بهبود بخشید، مثلاً آلومینیم باعث ازدیاد استحکام روی می شود و مس آن را سخت می کند. از روی در گالوانیزه کاری، آبکاری،ساختن برنج و مفرغ و ریخته گری تحت فشار استفاده می شود.ورق روی در ساختن قوطی، باطری های الکتریکی، پلاک آدرس، گراورعکاسی و آبروها بکار می رود. روی به عنوان پوشش در ورقهای آجدار و بدون آج،زنجیرها، حصارکشی ها، لوله ها، پیچ ها و مخزن ها مورد استفاده دارد. اکسید روی در ساختن سمنت دندانسازی، رنگ، کفسازی، کبریت، ظروف سفالین و لوازم لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد. گرد روی نرم برنگ خاکستری با درجه ی خلوص ۹۷ درصد در آتش بازی ها، تولید رنگها، فولادها و در روئینه کاری جامد استفاده دارد. ۴-۵- آلیاژهای روی آلیاژهای روی را به صورت آلیاژهای ریختگی همراه با عناصری مانند آلومینیم و مس به کار می برند. این آلیاژها برای ریخته گری در قالب های ماسه ای و فلزی مناسب و برای ریخته گری تحت فشار مناسب هستند. استحکام کششی آلیاژهای ریخته شده در قالب های ماسه ای ۱۸۰ ، درقالب های فلزی ۲۲۰ تا ۲۰۰ و در قالب تحت فشار تا ۲۷۰ می رسد. از آلیاژهای مهم روی می توان G – Zn A 1 6 Cu1 را نام برد که برای انواع ریخته گری ها مناسب است و از آن برای تهیه یاتاقان ها، چرخدنده های حلزونی که تحت تنش های زیاد قرار ندارند ، استفاده می شود. از آلیاژ GD – ZnA1 14 Cu 1 در ریخته گری تحت فشار، تهیه قطعات با دقت اندازه زیاد (mm 02.0 ) و سطح صاف استفاده می شود. نوع دیگر آلیاژ روی با ۴ درصد آلومینیم ، مقدار کمی مس (۷۵٫۰ تا ۲۵٫۱ درصد) یا بدون مس، مقدار کمی منیزیم (زیر ۱ درصد) در ریخته گری تحت فشار برای ساختن قطعات تزئینی و قطعاتی که در معرض نیرو و ضربه کم قرار می گیرند، مورد استفاده دارد. فرایند ریخته گری تحت فشار با آلیاژهای روی، به دلیل ارزانی ، استحکام مناسب، سهولت تولید اشکال پیچیده در ابعادی دقیق و سطح صاف کاربرد فراوان دارد، مانند ساختن چرخدنده ها ، قطعات موتورهای کوچک، ترازو ها، قطعات اتومبیل(بدنه کاربراتور، دسته و تیغه برف پاک کن، دستگیره و قفل). لحیم روی در لحیم سخت آلومینیم کاربرد دارد. ۵- ۵- قلع (Sn) قلع فلزی است نرم و به رنگ سفید مایل به آبی و سفید تر از روی و نقره. به دلیل مقاومت زیادی که قلع در مقابل خوردگی ، اسیدهای آلی و مواد غذایی دارد.معمولاً از آن برای پوشش محافظ فلزات مانند ورقهای سفید فولادی (حلبی ها،ورق قوطی های کنسرو) استفاده می کنند. اسیدها و بازها روی آن اثر می کنند. در درجه حرارت پایین تر از ۱۸ درجه سانتیگراد ، نیروی پیوند ملکولی خود را از دست داده و به صورت پودر خاکستری رنگی در می آید، اما معمولا این حیات زمانی به وجود می آید که قلع در مجاورت پودر قلع خاکستری قرار داشته و یا برای مدت چند روز در درجه ۵۰ – درجه سانتیگراد نگهداری شود. در موقع خمکاری قلع صدایی به گوش می رسد که آن را «فریاد قلع» می نامند. این وضع از اصطکاک کریستال های قلع روی یکدیگر پدید می آید. قابلیت هدایت حرارت و الکتریسته قلع کم است. ۱-۵-۵- سنگ معدنی قلع: قلع را از سنگ های معدنی قلع اکسیدی یا گوگردی تهیه می کنند. مهمترین سنگ معدنی قلع اکسید قلع (SnO) است که تقریبا ۷۸ درصد قلع دارد. مهمترین معادن اکسید قلع در کشورهای مالزی،چین، بلیوی، تایلند و اندونزی نهفته است. ۲-۵-۵- روش تهیه قلع : برای تهیه قلع، اکسیدقلع را پس از خرد کردن و تغلیظ در کوره های تنوره ای یا شعله ای احیا می کنند، سپس قلع خام حاصل را با روش الکترولیز به قلع الکترولیز با درجه خلوص ۹۶٫۹۹ درصد تبدیل می نمایند. ۳-۵-۵- موارد استفاده قلع: استحکام کششی قلع بیشتر از سرب و قابلیت هدایت الکتریکی آن حدود نقره است، در مقابل خوردگی جوی مقاوم است ولی در اسیدهای معدنی حل می شود. از قلع در تهیه برنج ها، مفرغ ها، بابیت ها و لحیم نرم استفاده می شود. همچنین به عنوان ماده آبکاری الکتریکی مورد استفاده دارد. قلع آبکاری شده دارای رنگ سفید زیبا و پوشش محافظ بادوامی است. قلع استاندارد لازم است بیش از ۷۵٫۹۹ درصد قلع داشته باشد. درجه خلوص قلع تمیز ۸۹۵٫۹۹ درصد است. وجود مقدار کمی ناخالصی نیز خواص قلع تاثیر می گذارد، به عنوان مثال ، سرب قلع را نرم و ارسنیک و روی آن را سخت می کند. اکسید قلع (SnO) گرد نرم سیاه رنگی است که به عنوان مات ساز در ساختن لعاب سرامیک ، به عنوان رنگ سرامیک ، ماده ساینده یا به عنوان اندود جهت ساخت شیشه های هادی کاربرد دارد. همچنین به همراه اکسید مس در تولید شیشه سرخ مورد استفاده قرار می گیرد. حلبی ، ورق فولاد نرم با پوشش نازکی از قلع خالص است که به دلیل مقاوم بودن در مقابل اسیدهای نباتی غیر سمی بودن ، در تهیه ظروف غذایی کاربرد فراوان دارد. ۶-۵- آلیاژهای قلع : مهمترین آلیاژهای قلع را لحیم ها تشکیل می دهند. لحیم کاری دارای ۱۲ تا ۹۰ درصد قلع هستند و علاوه بر سرب ، فلزات دیگری مانند آنتیموان، بیسموت، کادمیم، مس و نقره نیز به همراه دارند، مانند آلیاژ لحیم (Fil – Sn 60 pb Cu) لحیم های قلع و سرب استحکام زیادی دارندو لحیم های محتوی ۵ی درصد آنتیموان یا نقره به علت داشتن قابلیت هدایت الکتریکی خوب، در صنایع الکتریکی به کار می روند. آلیاژ بابیت نام اصلی آلیاژهای سفید قلع ، آنتیموان و مس است که برای تهیه یاتاقان ماشین آلات به کار می رود، به عنوان مثال،Lg – Sn 90 یک آلیاژ بابیت است که بجز قلع ، ۷ درصد آنتیموان و ۳ درصد دارد و در برابر ضربه و بار مقاوم است. این آلیاژ خاصیت لغزندگی خوبی دارد. لازم به یادآوری است که امروزه فلزات یاتاقان سربی جایگزین بابیت ها شده اند. ۷- ۵- سرب (pb) سرب فلزی است نرم و دارای رنگ خاکستری مایل به آبی که مقطع تازه شکسته آن سفید نقره ای و شفاف است. جرم مخصوص ۳٫۱۱ نقطه ذوب C 327 استحکام کششی ۲۰ تا ۱۵ سرب مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارد و در مقابل اسیدها نیز مقاوم است . ترکیبات سرب فوق العاده سمی است و به همین دلیل می باید در هنگام کار با آنها دستورالعمل های بهداشتی را که در این مورد وجود دارند، با نهایت دقت مورد توجه قرار گیرند. سرب را به دلیل نرم بودن می توان چکش کاری کرد و خم نمود. برای خمکاری لوله های سربی بایستی از فنر استفاده شود. ۱-۷-۵- سنگ معدنی سرب: سرب در طبیعت بیشتر به صورت سنگ سرب یافت می شود . از مهمترین انواع آن سنگ سرب درخشان (pbs) را می توان نام برد. سولفور سرب تقریبا ۸۶ درصد سرب دارد. معدن سربدر کشورهای امریکا، مکزیک، استرالیا، روسیه، اسپانیا، لهستان و آلمان یافت می شود. ۲-۷-۵- روش تهیه سرب : برای تهیه سرب ، سنگ سرب را پس از خرد کردن و تغلیظ ابتدا در کوره های دوار برشته می کنند، سپس آن را در کوره های تنوره ای احیا می کنند تا سرب خام با درجه خلوص ۹ درصد حاصل شود. با تصفیه ی سرب خام ، سرب با درجه خلوص ۹۴٫۹۹ درصد به دست می آید. ۳-۷-۵- خواص و کاربرد سرب: سرب و ترکیبات آن سمّی هستند؛ لذا در تماس با پوست یا نزدیک مواد غذایی به مار نمی روند. سرب دارای قابلیت زیاد جذب نوترون ها و اشعه ی گاما است و به دلیل ، به شکل ورقه های سربی به عنوان سپر تشعشعی به کار برده می شود. ورق سرب با روش نوردکاری سرد تهیه می شود و به عنوان حامل صوتی در ساختمان منازل به کار می رودو ورق سربی به ضخامت ۲٫۰ میلیمتر معادل تخته چند لا با ضخامت ۲۰ میلیمتر در جذب صدا کاربرد دارد. سرب در فولادهای خوش تراش به عنوان مواد روانکار عمل می کند و اصطکاک میان لبه برنّده ابزار برش و براده را کاهش می دهد و به ایجاد سطح صاف کمک می کند. ۸-۵- آلیاژ سرب سرب را می توان تقریباً با تمام فلزات به خوبی آلیاژ کرد ولی فلزات دیگر با سرب به سختی آلیاژ می دهند، به استثنای قلع که با آن به راحتی آلیاژ می شود و لحیم های نرم را به دست می دهند. مهمترین آلیاژ سرب که به سرب خشک میز معروف است ،دارای ۵تا ۲۵ درصد آنتیموان است .به دلیل داشتن قابلیت ریخته گری خوب در قالب های تحت فشار ،از این الیاژها در تهیه وسایل زینتی،دستگیره ها،حروف چاپ،و کلیشه سازی استفاده می شود. فلزات یاتاقان سربی که با کادمیم آلیاژ شده باشند،خاصیت لغزندگی خوبی دارند ودر برابر سایش نیزمقاوم هستند. از نمونه این آلیاژ می توان Lg – pb Sn9 cd را نام برد. پوسته یاتاقان های ساخته شده از این آلیاژها نیروی فشاری زیادی را تحمل می کنند. آلیاژهای ریخته گری تحت فشار سرب را می توان به عنوان وزنه های متعادل کننده در رگلاتورهای گریز از مرکز و همچنین در صنایع اسباب بازی مورد استفاده قرار دارد. نوعی آلیاژ سرب با ۷ تا ۱۲ درصد آنتیموان،۲۵٫۰ درصد قلع و مقادیر کمی آرسنیک و مس در تولید صفحات پلاک باتری ها مورد استفاده دارد. مس سرب اندود برای پوشش بام و مخزن های ضد اسید به کار می رود. آلیاژ فلز حروفچینی تایپ (مرد استفاده در صنعت چاپ ) آلیاژهای سرب، آنتیموان ، قلع با مقادیر کمی مس هستند. رنگدانه های سربی ترکیبات شیمیایی سرب هستند که برای تهیه رنگ بکار برده می شوند. کرمات قلیایی سرب به رنگ قرمز است و برای اندودهای آستری ضدزنگ روی فولاد بکار برده می شود. فولادهای خوش تراش ۲۵٫۰ و برنج های خوش تراش تقریباً۵٫۰ الی ۵٫۳ درصد سرب دارند. ۹-۵- نیکل (Ni) نیکل رنگ سفید نقره ای براق دارد و فلزی است شکننده که قابیلت پولیش خوبی برخوردار است. جرم مخصوص ۹٫۸ نقطه ذوب C 1455 نرم تاباند ۵۰۰ تا ۴۰۰ استحکام کششی سخت شده در نورد کاری ۸۰۰ تا ۷۰۰ ۱-۹-۵- روش تهیه نیکل: سنگ معدنی نیکل همراه با مس به صورت سیلیکات و سولفید در کشورهای روسیه، کانادا و کالدونیای جدید یافت می شود. نیکل را با برشته کردن و گداختن پی در پی سنگ نیکل ، ابتدا به صورت نیکل خام در می آورند و سپس با احیا کردن یا الکترولیز آن را با درجه خلوص ۸/۹۹ درصد تولید می کنند. ۲-۹-۵- ویژگی های و موارد استفاده نیکل: نیکل به عنوان یک عنصر آلیاژی از زمانهای قدیم همراه با مس بکار می رفته است. نیکل در برابر خوردگی و در مقابل بیشتر اسیدها – به استثنای اسید نیتریک – مقاوم است. نیکل تجارتی با درجه خلوص ۹۹ درصد کاربرد زیادی دارد و دارای ناخالصی هایی نظیر کبالت، منگنز،مس، آهن، کربن، سیلیسیم است. ریخته گری نیکل خالص دشوار است، زیرا اکیسژن را جذب و کربن و گوگرد را در خود حل می کند. ۱۰- ۵- آلیاژهای نیکل آلیاژهایی هستند که مادر فلزات آنها است. نیکل در برنج ها و مفرغ ها برای افزایش چقرمگی و مستحکم کردن آلیاژها به کار می رود. نیکل هم در آلیاژهای مقاوم حرارتی ومقاوم در مقابل اسید به کار می روند. آلیاژهای نیکل ، منگنز برای تهیه سیم های مقاومت الکتریکی به کار برده می شوند. مفرغ نیکل ، آلومینیم ۸ تا ۱۰ درصد آلومینیم در ساخت حدیده ها ، قالب ها پروانه های ریختگی، پایه شیر کاربرد دارد. این آلیاژ دارای مقاومت خوردگی خوبی بوده و C 400 درجه مقاومت حرارتی دارد. آلیاژهای نیکل ، آلومینیم در تولید فنرهای مارپیچی نیز کاربرد دارد. گردهای آلیاژ نیکل برای اندودهای شعله پاشی جهت سخت کردن سطحی و افزایش مقاومت خوردگی بکار برده می شود. ۱۱- ۵- کرُم (Cr) کرم رنگ خاکستری متمایل به سفید دارد و مقطع شکسته آن به رنگ نقره ای براق است. این فلز سخت و شکننده است و به دلیل مقاومت زیادی که در مقابل خودگی دارد به عنوان پوشش محافظ در آبکاری فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. جرم مخصوص ۲٫۷ نقطه ذوب ۱۹۰۳ ۱-۱۱- ۵- روش تهیه کرم : سنگ معدن کرم به فرم سنگ آهن کُرُمدار به نام کرمیت با ۶۸ درصد اکسید کرمیک است. سنگ قرمز سرب در کشورهای روسیه ، افریقای جنوبی، ترکیه و رودزیا یافت می شود. برای تهیه کرم، سنگ معدن را پس از خرد و تغلیظ کردن با احیا به وسیله کربن به فرو کرم تبدیل می کنند و سپس با احیا به وسیله ی آلومینیم به صورت کرم خالص در می آورند. ۲-۱۱-۵- خصوصیات و موارد استفاده کرم: از کرم برای آبکاری سطح قطعات در مواردی که سختی فوق العاده و مقاومت زیاد در مقابل خوردگی لازم باشد، به میزان وسیعی استفاده می شود. در صورتی که سطح فلزی خوب پرداخت گردد و سپس آب کرم داده شود، سطحی بسیار صاف به دست می آید. که قابلیت جذب آب یا روغن را ندارد. سطح یاتاقان های آب کرم شده می تواند حتی بدون روغن کار کند. کرم در فولادهای زنگ نزن آلیاژهای مقاوم حرارتی و تهیه مواد نسوز کاربرد وسیعی دارد. ۱۲-۵- آلیاژهای کُرُم مس کُرُم دار دارای استحکام ضربه ای زیادی بوده و هدایت الکتریکی آن از مس بیشتر است. مفرغ کرم دار نوع دیگری از الیاژ های کرم است که در تهیه یاتاقان ها کاربرد دارد. نوعی از آلیاژ ریختگی آن ۱ درصدکرم،۱ درصد آهن، ۲ الی ۱۰ درصد قلع داردو دارای استحکام زیاد و کیفیت خوب سایشی است . آلیاژهای نیکل و کرم ۸۰ درصد نیکل ۲۰ درصد کرم به عنوان آلیاژهای مقاوم حرارتی ،مقاوم در مقابل خوردگی در ماشین الات شیمیایی کاربرد دارد. ۱۳- ۵- ولفرام (W) این فلز که به تنگستن نیز معروف است دارای رنگ خاکستری متمایل به سفید است و به دلیل نقطه ذوب بالایی که دارد از آن برای تهیه سیم های نازک برقی مانند فلامان لامپ ها و به عنوان الکترود (به منظور ایجاد قوس الکتریکی) در جوشکاری با گاز ارگون ، استفاده می شود. جرم مخصوص ۱۹ نقطه ذوب C ۳۳۷۰ (بیشترین نقطه ذوب در بین فلزات) از مصارف دیگر ولفرام استفاده در فولادهای ساختمانی و ابزار سازی آلیاژی است و به کمک آن می توان فولادی مقاوم حرارت و قابلیت برش خوب را تولید کرد. ۱۴- ۵- مولیبدن (Mo) مولیبدن به رنگ سفید نقره ای است و خاصیت مغناطیسی ندارد. از این فلز در تهیه فولادهای نجیب الیاژی و همچنین الکترودهای لامپ های اشعه x استفاده می کنند. جرم مخصوص ۳٫۱۰ نقطه ذوب C ۲۶۰۰ ۱۵- ۵- وانادیم (V) وانادیم فلزی است خیلی سخت و شکننده و به رنگ خاکستری مایل به سفید که خاصیت مغناطیسی ندارد. از این فلز برای تهیه فولادهای آلیاژی استفاده می کنند. حتی وجود مقدار کمی وانادیم (فقط در فولادهای فنر و فولادهای ابزارسازی پرآلیاژ به بیشتر از ۲/۰ درصد برخورد می کنیم) در فولادها ، باعث افزایش استحکام کششی و سماجت زیاد آنها می شود. جرم مخصوص ۳٫۱۰ نقطه ذوب C ۲۶۰۰ وانادیم خالص را به سختی می توان تولید کرد و معمولا آن را به صورت ترکیب با آهن (فرووانادیم) به بازار عرضه می کنند. ۱۶-۵- کبالت (Co) کبالت فلزی است بسیار سمج و رنگ آن از سفید مایل به قرمز تا سفید مایل به ابی تغییر می کند. خصوصیات کبالت مشابه نیکل است و به دلیل تاثیر سخت کننده ای که دارد از ان به عنوان یک فلز آلیاژی در فولادهای ابزارسازی تندبر استفاده می کنند. در تولید اهن رباهای دایمی نیز مورد استفاده دارد. جرم مخصوص ۶٫۸ نقطه ذوب C ۱۴۹۰ ۱۷-۵- منگنز (Mn) منگنز فلزی است بسیار سخت و شکننده و دارای رنگ سفید مایل به خاکستری . از این فلز معمولاً به عنوان فلز آلیاژی در فولاد ها آلیاژهای مس و آلیاژهای فلزات سبک استفاده می کنند. جرم مخصوص ۴٫۷ نقطه ذوب C ۱۲۵۰ ۱۸- ۵- جیوه (Hg) جیوه فلزی است به رنگ نقره ای براق و تنها فلزی است که در درجه حرارت محیط به صورت مایع است و به دلیل انبساط حرارتی زیاد ، از آن در حرارت سنج ها استفاده می کنند. در صنایع الکتریکی از جیوه برای ساختن کلیدهای جیوه ای و از بخار ان در لامپهای جیوه ای استفاده می شود. جرم مخصوص ۵٫۱۳ نقطه ذوب C 39- چون نقطه تبخیر جیوه فقط در درجه حرارت ۳۵۷ درجه سانتیگراد است، براحتی تبخیر می شود و بخار ان فوق العاده سمی است. ۱۹-۵- نقره (Ag) نقره فلزی است به رنگ سفید ، نرم و بی نهایت انعطاف پذیر . نقره خالص در بین فلزات از بالاترین قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی برخودار است. در صنعت کاربرد وسیعی پیدا کرده است. نقره در هادی های الکتریکی ف ارتباطات، عکاسی، منعکس کننده ها مورد مصرف دارد. جرم مخصوص ۵٫۱۰ نقطه ذوب C ۹۶۰ آلیاژ نقره و مس که معمولا ۵ تا ۱۰ درصد مس دارد در سکه زنی به کار می رود. آلیاژهای نقره با تنگستن ، مولیبدن، گرافیت، نیکل و کادمیم در کنتاکتوری الکتریکی مورد استفاده دارند. از آلیاژ نقره با جیوه ، قلع، مس و روی به صورت ملغمه های دندان سازی استفاده می شود. ۲۰- ۵- پلاتین(Pt) پلاتین فلزی است سنگین و در بین فلزات از پایین ترین مقاومت الکتریکی برخوردار است. مقاومت در مقابل اکسیداسیون در دمای بالا و مصونیت در برابر اغلب اسیدها موجب شده است تا از آن درتهیه وسایل آزمایشگاهی شیمی ، سیم ترموکوبل استفاده شود. همچنین از پلاتین به عنوان پوشش در اکستروژن الیاف شیشه مذاب و جعبه های اشعه ایکس و وسایل کنترل رطوبت استفاده می شود. جرم مخصوص ۵٫۲۱ نقطه ذوب C ۱۷۷۰ ۲۱- ۵- کادمیم (Cd) فلزی سفید رنگ ونقره ای رنگ با جرم مخصوص ۶٫۸ و نقطه ذوب C ۳۲۰ است.بسیار نرم است و می شود آن را با روش نوردکاری به صورت ورق های نازک در آورد. شبیه قلع است و همان مشخصه فریاد قلع را هنگام خمکاری به همراه دارد. سخت تر از قلع و در مقابل خوردگی مقاوم است. ۱-۲۱- ۵- موارد استفاده کادمیم : کادمیم به عنوان عنصر آلیاژی در لحیم های نرم و آلیاژهای زود ذوب و نیز به عنوان روکش سفید آبکاری مقاوم به خوردگی کاربرد دارد. مصرف عمده کادمیم در آبکاری الکتریکی است. فاز آبکاری شده دارای رنگ سفید نقره ای با ته رنگ آبی است. از کادمیم بیشتر در تهیه آلیاژ های زود گداز استفاده می شود. آلیاژی از ۱۰ درصد کادمیم وجود دارد که نقطه ذوب آن ۵۵ تا ۶۵ درجه و سانتیگراد است. در آبکاری و روکش محافظ ، فلزاتی مانند آهن، فولاد و آلومینیم می توان روکش بسیار نازکی از کادمیم قرار داد که با وجود ضخامت بسیار کم بادوام است . پوشش کادمیم دارای رنگ شفاف مات بوده وخیلی خوش نماست و از آن در روکش میکروترها، حلقه تنظیم ماشین های ابزار استفاده می شود. اگر مقدار کمی کادمیم به مس اضافه شود، استحکام ، سختی و مقاومت سایشی آن افزایش می دهد ولی از هدایت الکتریکی آن می کاهد. کادمیم در تهیه فلزات یاتاقان (موتورهای احتراقی) ، صفحات باطری ها(باتری های نیکل کادمیم) نیز مورد استفاده دارد. نیترات کادمیم گرد سفید رنگی است که برای ساختن مواد رنگی فلورسان و همچنین به عنوان یک کاتالیزور به کار می رود. ۲۲- ۵- بیسموت( Bi) بیسموت فلزی است به رنگ فلزی به رنگ سفید مایل به خاکستری با زمینه قرمز و بسیار براق است که در مقطع شکسته آن درشت دانه و برگی ، جرم مخصوص آن ۸٫۹ و نقطه ذوب آن C 270 درجه سانتیگراد است. بیسموت فلزی است بسیار ترد است و به اسانی به گرد تبدیل می شود. ۱-۲۲-۵- ویژگی ها و موارد استفاده بیسموت و آلیاژهای آن : قابیلت هدایت گرمایی بیسموت از همه فلزات (به غیر از جیوه ) کمتر است و از معدود فلزاتی است که حجم آن هنگام انجماد افزایش می یابد. هنگام انجماد افزایش می یابد. هنگام تغییر از حالت مایع به جامد، به میزان ۳۲٫۳ درصد منبسط می شود. این مشخصات آن را برای ساختن قطعات کوچک ریختگی ( هر جا نقش دقیق قالب مورد نیاز باشد) ارزشمند می سازد. آلیاژهای بیسموت دار نقطه ذوب پایین دارند و در تهیه آلیازهای زود گداز و لحیم مورد استفاده قرار می گیرند. فولاد بیسموت دار با مقدار کمی بیسموت در تهیه ورق های ترانسفورماتورها به کار برده می شود. بیسموت در ملحفه ها به صورت املاح و رنگدانه ها به عنوان داروی ضد ترشی معده در داروسازی به مصرف می رسد و فلز اصلی آلیاژهای زود گداز (فیوز های برق) است. از بیسموت برای پوشش براق داخلی لامپ های رفلکتوری نیز استفاده می کنند. ۲۳ – ۵ – تانتال (Ta) تانتال رنگ خاکستری براق دارد و هر چه درجه خلوص آن بیشتر باشد، به همان نسبت نرمتر است و قابیلیت انبساط بیشتری دارد. جرم مخصوص تانتال ۶٫۱۶ و نقطه ذوب آن C 3030 است. در اثر تغییر فرم سرد می توان استحکام کششی لایه های خارجی آن را از ۳۵۰ تا ۱۱۰۰ افزایش داد. اکسید تانتال ( T a o) به قدری سخت است که با آن می توان شیشه را نیز برید. این فلز در مقابل خوردگیبسیار مقاوم است و تنها اسیدهای مایع روی ان اثر می گذارند. از تانتال در تهیه وسایل دندانسازی ، قطعاتی از لامپ های رادیو و تهیه وزنه های مبنایی که ارزش آنها معادل آلیاژ پلاتین ایریدیم است، استفاده می کنند. ۲۴- ۵- آنتیموان (Sb) آنتیموان فلزی شکننده و به رنگ سفید نقره ای با جرم مخصوص ۶٫۶ و نقطه ذوب C 630 درجه است . از این فلز به عنوان فلزی استفاده می شود و وجود آن سختی آلیاژها را افزایش می دهد. به عنوان مثال آنتیموان در آلیاژهای سرب باعث افزایش سختی آنها می گردد. آلیاژی از ۷۰ درصد آنتیموان و ۳۰ درصد آهن را اگر سوهانکاری کنیم، همراه براده جرقه هایی از آن جدا می شود.