तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं का वर्गीकरण और गुण

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं का वर्गीकरण और गुण

तांबा और तांबे के मिश्र धातु वाणिज्यिक धातुओं की प्रमुख श्रेणियों में से एक हैं। वे उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी ताकत और थकान प्रतिरोध, और उपस्थिति सहित गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करते हैं। उन्हें आसानी से मशीनिंग, ब्रेज़्ड और वेल्ड किया जा सकता है।

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं का चयन

तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं के लिए मुख्य चयन मानदंड में शामिल हैं:

विद्युत चालकता: इंजीनियरिंग धातुओं में तांबा सबसे अधिक सुचालक है। चालकता में महत्वपूर्ण कमी के बिना ताकत, नरम होने के प्रतिरोध या अन्य गुणों को बढ़ाने के लिए चांदी या अन्य तत्वों को जोड़ा जा सकता है।

तापीय चालकता: यह गुण विद्युत चालकता के समान है। तांबे के मिश्र धातु इस गुण के लिए उपयोगी होते हैं, जहाँ अच्छा संक्षारण प्रतिरोध मिश्रधातु की बढ़ी हुई चालकता हानि की भरपाई करता है।

रंग और दिखावट: कई तांबे के मिश्र धातुओं में अद्वितीय रंग होते हैं जो वस्तु के मौसम के अनुसार बदल सकते हैं। अधिकांश मिश्र धातुओं के लिए, प्रतिकूल संक्षारण स्थितियों के तहत भी सतहों को उच्च मानक पर तैयार करना और बनाए रखना आसान है। कई मिश्र धातुओं का उपयोग सजावटी अनुप्रयोगों में किया जाता है, या तो उनके मूल रूप में या धातु चढ़ाने के बाद। ये मिश्र धातु विशिष्ट रंगों में आते हैं, तांबे के लिए सैल्मन गुलाबी से लेकर पीले, सुनहरे और हरे रंग तक, मौसम की स्थिति में गहरे कांस्य तक। वातावरण के संपर्क में आने से हरा या कांस्य रंग बनता है, और कुछ उत्पाद रूपों पर प्री-मिश्र धातु उपलब्ध हैं।

निर्माण में आसानी: अधिकांश मिश्र धातुओं को आसानी से ढाला जा सकता है, गर्म या ठंडे तरीके से बनाया जा सकता है, मशीन से बनाया जा सकता है, जोड़ा जा सकता है, आदि। ये मिश्र धातुएं अक्सर मानक होती हैं जिनके आधार पर अन्य धातुओं की तुलना की जाती है।

मिश्र धातु गुण

कई मिश्र धातु ठोस घोल से मजबूत होते हैं लेकिन तांबे के क्रिस्टल संरचना पर आधारित होते हैं और उनमें अच्छा लचीलापन होता है। अधिकांश मिश्र धातुओं को ठंडे काम से और मजबूत किया जा सकता है, जिससे उपयोगी लचीलापन बनाए रखते हुए तन्यता और थकान शक्ति बढ़ जाती है। कुछ मिश्र धातुओं को फैलाव से मजबूत किया जा सकता है और कुछ को बहुत उच्च शक्ति स्तरों तक कठोर किया जा सकता है।

विभिन्न प्रकार के धातु मिश्र धातु

तांबा अनिवार्य रूप से व्यावसायिक रूप से शुद्ध तांबा है, जो आमतौर पर बहुत नरम और लचीला होता है, जिसमें कुल अशुद्धता सामग्री लगभग 0.7% तक होती है। इन सामग्रियों का उपयोग उनकी विद्युत और तापीय चालकता, संक्षारण प्रतिरोध, उपस्थिति और रंग, और प्रसंस्करण में आसानी के लिए किया जाता है। इनमें किसी भी इंजीनियरिंग धातु की तुलना में सबसे अधिक विद्युत चालकता होती है और ये बहुत लचीले होते हैं, इन्हें आसानी से ब्रेज़ किया जा सकता है और अक्सर वेल्डिंग की जाती है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में विद्युत वायरिंग और फिटिंग, बस बार, हीट एक्सचेंजर्स, छत, दीवार क्लैडिंग, पानी के पाइप, वायु पाइप और प्रक्रिया उपकरण शामिल हैं।

उच्च तांबा मिश्रधातुओं में बेरिलियम, क्रोमियम, ज़िरकोनियम, टिन, चांदी, सल्फर या लोहे जैसे विभिन्न मिश्रधातु तत्वों की छोटी मात्रा होती है। ये तत्व तांबे के एक या अधिक मौलिक गुणों को बदलते हैं, जैसे कि ताकत, रेंगना प्रतिरोध, कार्यशीलता या सोल्डरेबिलिटी। तांबे के लिए अधिकांश उपयोग ऊपर दिए गए समान हैं, लेकिन आवेदन की स्थितियाँ अधिक चरम हैं।

पीतल एक तांबा-जस्ता मिश्र धातु है जिसमें 45% तक जस्ता होता है, जिसमें कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए थोड़ी मात्रा में सीसा और मजबूती के लिए टिन मिलाया जा सकता है। तांबा-जस्ता मिश्र धातु एकल-चरणीय होते हैं और फोर्ज की स्थिति में इनमें लगभग 37% जस्ता होता है। एकल-चरणीय मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट लचीलापन होता है और आमतौर पर बेहतर मजबूती के लिए ठंडे काम की स्थिति में उपयोग किया जाता है। लगभग 37% से अधिक जस्ता युक्त मिश्र धातु डुप्लेक्स मिश्र धातु होते हैं और एकल-चरणीय मिश्र धातुओं की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं लेकिन कमरे के तापमान पर सीमित लचीलापन होता है। डुप्लेक्स पीतल आमतौर पर कास्ट या हीट-फिनिश किया जाता है। पीतल के विशिष्ट उपयोग निर्माण, खींचे और घूमने वाले कंटेनर और घटक, रेडिएटर कोर और टैंक, विद्युत टर्मिनल, प्लग और लाइट फिटिंग, ताले, दरवाज़े के हैंडल, नेमप्लेट, प्लंबर के हार्डवेयर, फास्टनर, कारतूस, पंप सेट के लिए सिलेंडर हैं।

कांस्य तांबे और टिन का मिश्र धातु है, साथ ही फास्फोरस, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, मैंगनीज और निकल में से कम से कम एक। ये मिश्र धातु उच्च शक्ति प्राप्त कर सकते हैं और अच्छा संक्षारण प्रतिरोध कर सकते हैं। इनका उपयोग स्प्रिंग्स और फिक्स्चर, धातु बनाने वाले डाई, बियरिंग, बुशिंग, टर्मिनल, संपर्क और कनेक्टर, निर्माण सहायक उपकरण और सुविधाओं में किया जाता है। मूर्तियों के लिए कास्ट कांस्य का उपयोग अच्छी तरह से जाना जाता है।

क्यूप्रो-निकल तांबे और निकल का एक मिश्र धातु है, जिसमें थोड़ी मात्रा में लोहा और कभी-कभी थोड़ी मात्रा में क्रोमियम या टिन जैसे अन्य मिश्र धातु होते हैं। इस मिश्र धातु में पानी में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है और इसका उपयोग समुद्री जल अनुप्रयोगों जैसे हीट एक्सचेंजर्स, कंडेनसर, पंप और पाइपिंग सिस्टम और जहाज के पतवार की शीथिंग में व्यापक रूप से किया जाता है।

निकेल सिल्वर में 55-65% तांबा निकेल और जिंक के साथ मिश्रित होता है, और कभी-कभी कार्यक्षमता में सुधार के लिए सीसा भी मिलाया जाता है। इन मिश्र धातुओं का नाम उनकी उपस्थिति के कारण रखा गया है, जो स्टर्लिंग सिल्वर के समान है, हालांकि उनमें चांदी नहीं होती है। इनका उपयोग आभूषणों और नाम-पट्टिकाओं में और चांदी की प्लेटों (ईपीएनएस) के आधार के रूप में, स्प्रिंग्स, फास्टनरों, सिक्कों, चाबियों और कैमरा भागों के रूप में किया जाता है।