فسفر برنز یا قلع برنز یکی از آلیاژ های مس است که درصد قابل توجهی قلع (۳.۵-۱۰درصد) و مقدار کمتری فسفر (۰.۰۱-۰.۳۵) دارد.
این مواد سیالیت بیشتری به ترکیب در حالت مذاب می دهند و عملیات ریخته گری را آسان تر می کنند. در نتیجه می توان این آلیاژ را به راحتی به شکل قطعات مختلف در آورد. این آلیاژ ساختار ریز دانه دارد، در حقیقت اندازه دانه بسیار ریز این آلیاژ، فسفر برنز را قادر ساخته تا میزان ارتجاعی بودن فنر بسیار بالاتری داشته باشد.
افزودن قلع باعث بیشتر شدن استحکام آلیاژ می شود و نیز مقاومت به خوردگی ترکیب را بهبود می بخشد. هرچه مقدار قلع در فسفر برنز بیشتر شود بر مقاومت به زنگ زدگی و خوردگی آن افزوده می شود.
افزودن مقداری فسفر به این آلیاژ باعث افزایش سفتی و مقاومت در برابر سایش می شود. فسفر برنز به صورت ورق، نوار، صفحه، سیم و میله موجود است.
خواص فسفر برنز
فسفر برنز فلزی پر استحکام و در عین حال ارتجاعی است، از این رو گزینه ایده آلی برای محصولاتی به حساب می آید که نیاز به مقاومت در برابر خستگی، سایش و خوردگی را دارند. خصوصیات شناخته شده و معروف فسفر برنز عبارتند از:
مقاومت بسیار خوب در برابر سایش و خستگی
فسفر برنز به دلیل دارا بودن قلع مقاومت به سایش بسیار بالایی دارد و تا مقادیر بسیار زیاد در برابر ساییده شدن مقاومت می کند. همچنین مقاومت به خستگی آن بسیار زیاد است.
رسانایی الکتریکی خوب
خاصیت اصلی مس رسانایی الکتریکی بالای آن به دلیل وجود الکترون اضافی در ساختار است. پایه فسفر برنز نیز مس است از این رو این ماده هم رسانایی الکتریکی بالایی از خود نشان می دهد.
استحکام بالا
مقاومت در برابر خوردگی
مزیت دیگر وجود قلع افزایش مقاومت به خوردگی در آلیاژ است. از این آلیاژ به طور خاص در فعالیت هایی استفاده می شود که در معرض محیطی شیمیایی یا فیزیکی خورنده قرار دارند.
ضریب اصطکاک پایین
ریز دانه بودن
الاستیسیته عالی
کاربردهای فسفر برنز
با توجه به خواص آن، فسفر برنز ماده ای بسیار معروفی برای ایجاد قطعات الکترونیکی است.
به عبارتی دیگر، می توان گفت معروف ترین ماده ای است که در صنایع الکترونیک استفاده می شود. به عنوان مثال، بخش هایی که به کامپیوتر وصل می شوند، از جنس فسفر برنز هستند.
دلیل اینکه فنرها را از جنس فسفر برنز می سازند این است که این آلیاژ می تواند حرکت های پیوسته را تحمل کند و همچنان به شکل اولیه خود باقی بماند.
فنرهای بزرگ استفاده شده در ماشین های صنعتی اغلب از این ماده ساخته می شوند زیرا فسفر برنز در مقایسه با دیگر اجزای غیر آلیاژی مقاومت بیشتری در برابر کرنش دارد. این ویژگی باعث شده که از فسفر برنز برای ساخت بست ها نیز استفاده شود.
کاربرد رایج فسفر برنز در ساخت فنرها، بست ها و مهره ها است. این قطعات علاوه بر اینکه باید الاستیسیته بالایی داشته باشند، نیاز به مقاومت به خستگی و سایش بالایی دارند.
پیچ ها نیز از جنس فسفر برنز هستند زیرا انتظار می رود این قطعات نیرو زیادی را تحمل کنند اما دچار شکست نشوند. کاربرد صنعتی پیچ های ساخته شده از این آلیاژ در بست ها، سازه ها و سیستم های الکتریکی است زیرا این مواد رسانایی بالایی دارند.
همچنین ماشین آلات صنعتی که در محیط شیمیایی به کار گرفته می شوند نیز به دلیل پایداری بالای فسفر برنز در برابر مواد شیمایی از این آلیاژ ساخته می شوند.