فسفر برنز (به انگلیسی: Phosphor bronze) یکی از آلیاژهای مس با نسبت 0.5 تا 11درصد قلع و 0.01 تا 0.35 درصد فسفر می‌باشد. عنصر قلع خواص مقاوت در برابر خوردگی و استحکام و عنصر فسفر خواص مقاومت در برابر سایش و سختی را افزایش می‌دهند.

از خواص دیگر این آلیاژ می‌توان به سختی، استحکام، ضریب اصطکاک پایین و دانه‌بندی مناسب اشاره کرد. فسفر باعث کاهش ویسکوزیته مذاب برای ریخته‌گری آسان و بهتر و کاهش مرزدانه‌های بین کریستال‌ها می‌گردد.

همانطور که می دانید فسفر برنز یک از آلیاژ های مس است که در صنعت بسیار پر کاربرد است. فسفر برنز کاربرد های بسیار زیادی دارد. در مقاله قبل شما را با برخی مشخصات و فواید فسفر برنز آشنا کردیم در ادامه با ما همراه باشید تا شما را با سایر ویژگی های فسفر برنز آشنا کنیم.

انواع مختلف فسفر برنز

افزایش دادن مقدار فسفر باعث به وجود آمدن یک ترکیب سخت Cu3P (فسفید مس) خواهد شد، که باعث شکنندگی فسفر برنز می‌گردد که کاربرد کمتری دارد.

حدود سال ۲۰۰۱، شرکت Olin Corporation یک آلیاژ جدید از فسفر برنز توسعه داد که عناصر آن به صورت زیر است:

  • فلز روی – ۹/۹٪
  • فلز قلع – ۲/۲٪
  • آهن – ۹/۱٪
  • فسفر – ۰۳/۰٪
  • مس – ۹۷/۸۵٪

شرکت Olin Corporation از این آلیاژ در اتصالات الکتریکی و الکترونیکی استفاده کرده‌است.

فسفر برنز غالبا فلز آهن داری نیست. و دارای ویژگی های زیر است:

فسفر برنز رسانای بسیار خوبی برای جریان برق است. و همچنین دارای ویژگی های فنر مانند است. از فسفر برنز به خاطر خواص فنر مانند آن استفاده های بسیار زیادی می شود و بیشتر فروش فسفر برنز مربوط به خواص فنر مانند آن می شود. فسفر برنز دارای خواص مغناطیسی نیست. از فسفر برنز به عنوان فنر نیز استفاده می شود اما بر خلاف مس برلیوم، فسفر برنز در برخی مواقع قابلیت خم شدگی ندارد و نمی توان به آن حرارت و گرما داد.

فسفر برنز و یا قلع برنز آلیاژی است که می تواند شامل مس، قلع و فسفر باشد.

از فسفر برنز بیشتر در محصولات الکتریکی استفاده می شود. چرا که فسفر برنز دارای قابلیت فنر مانند، مقاوم در برابر خستگی فلزات، قابلیت فرم پذیری و شکل گیری عالی، و همچنین دارای خواص ضد زنگ فوق العاده ایی است. هر چه درصد قلع موجود در فسفر برنز بیشتر باشد خواص ضد زنگ و پوسیدگی فسفر برنز بیشتر خواهد بود. و علاوه بر این دوام آلیاژ نیز بیشتر می شود. فسفر موجود در فسفر برنز حالت سفتی و سختی آلیاژ را بیشتر می کند.

فسفر برنز را به شکل ورقه، نوار، صفحه، سیم، میله و شمش می توان تهیه کرد.

دیگر کاربرد های فسفر برنز

از فسفر برنز در تهیه واشر فنری، بوش، چرخ دنده، سوپاپ ها، شیر اطمینان، محور و بسیاری از ابزار های دیگر می توان استفاده کرد.

استفاده‌های صنعتی

فسفر برنز از مس- قلع-فسفر تشکیل شده است و در ساخت بوش های برنزی، فنر، پیچ و مهره و موقعیتهای مختلفی که خواص مقاومت در برابر خستگی، پوشش دهی و خوردگی شیمیایی اهمیت زیادی دارد (مانند پروانه کشتی در محیط دریایی) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به‌طور معمول درجات A , C و E – C51000، C52100، C50700 در آلیاژهای غیر فلزی بکار می‌رود. ترکیبی از خواص فیزیکی خوب، ضریب هدایت الکتریکی قابل قبول و هزینه متوسط باعث استفاده از این آلیاژ در طیف گسترده از اشکال سیم‌هایی که در تماس با برق هستند و خواص مورد نیاز را برآورده می‌کنند استفاده گردد و همچنین این آلیاژ از آلیاژهایی مانند مس برلیم (برنز برلیم) بسیار ارزانتر است.

همچنین فسفر برنز (94.8٪ مس، ۵٪ قلع، 0.2٪فسفر) در دماهای بسیار پایین قابل استفاده است. خواص رسانایی الکتریکی و هدایت حرارتی کم باعث استفاده این آلیاژ در اتصالات الکتریکی که در دماهای بسیار پایین کار می‌کند شده‌است.

بوش های فسفر برنزی در ساخت انواع بوش های برنزی مورد استفاده قرار میگیرد.

حمل و نقل سوخت هسته ای

مس را بدون حضور اکسیژن با فسفر آلیاژ می‌کنند (آلیاژ CuOFP) تا از اکسیداسیون بهتر محافظت شود. این آلیاژ به عنوان یک لایه ضخیم مقاوم در برابر خوردگی برای حمل و نقل سوخت هسته ای به صورت کپسولهای بلند در دسترس است.

کامپیوتر UNIVAC
نوار مغناطیسی برای اولین بار در سال ۱۹۵۱ برای ضبط داده‌های کامپیوتری در کامپیوتر UNIVAC شرکت Eckert-Mauchly مورد استفاده قرار گرفت. UNISERVO یک نوار نازک فلزی به عرض ۵/۰اینچ (۷/۱۲ میلیمتر) از فسفر برنز پوشش داده شده با نیکل است. تراکم ثبت اطلاعات ۱۲۸ کاراکتر به ازای هر اینچ (۱۹۸ کاراکتر بر میکرومتر) در سرعت خطی ۱۰۰ اینچ بر ثانیه (۲٫۵۴ متر بر ثانیه) و نرخ ثبت اطلاعات ۱۲۸۰۰ کاراکتر بر ثانیه است.

آلات موسیقی

برای ساخت سنج‌ها در آلات موسیقی فسفر برنز به برنج به علت انعطاف‌پذیری بیشتر ترجیح داده می‌شود، که این موضوع باعث ایجاد طیف گسترده‌تری از اصوات و پایداری بهتر می‌گردد. فسفر برنز یکی از چندیدن آلیاژ مس است که جاگزین مناسبی برای آلیاژ برنج زرد در ساختن بدنه سازهای بادی می‌باشد. نمونه سازهای ساخته شده با آلیاژهای مس از میان خانواده آلیاژ برنج ترامپت، شیپور و ساکسیفون می‌باشند. علاوه بر رنگ متمایزسازهایی که با آلیاژهای مس ساخته شده، این سازها باید توسط نوازندگان، فروشندگان و طراحان از نظر هارمونیک اصوات تولید شده مورد تأیید باشند. بدنه ساکسیفون مدل ۹۰۲/۹۹۲ ساخت شرکت Yanagisawa از فسفر برنز ساخته شده‌است. بدنه مدلهای ۹۰۱/۹۹۱ ساخت این شرکت از آلیاژ برنج است.

برخی از سیم سازهایی مانند گیتارهای آگوستیک، گیتار الکتریک و ویالون نیز از فسفر برنز ساخته شده‌است. شرکتهای Buckeye Music و Suzuki Musical Instrument Corporation از فسفر برنز در ساخت بدنه ساز دهنی استفاده می‌کنند. برخی از سنج‌های درام هم از فسفر برنز ساخته شده‌است.

اسکرول به بالا