سبائك البرونز الألومنيومي – صفائح، قضبان، أعمدة ومسبوكات

سبائك البرونز الألومنيومي – صفائح وقضبان ومسبوكات

نظرة عامة على المنتج

تُعد سبائك البرونز الألومنيومي من السبائك النحاسية عالية الأداء، والمعروفة بقوتها الميكانيكية الاستثنائية ومقاومتها العالية للتآكل ومتانتها في بيئات التشغيل القاسية. تقوم شركة آر في ميتال كوربوريشن بتوريد البرونز الألومنيومي بأشكال متعددة تشمل الصفائح والقضبان والأعمدة والمسبوكات، والمصممة لتقديم أداء موثوق في التطبيقات البحرية، والأوفشور، والهندسة الثقيلة، ومحطات توليد الطاقة، وقطاع النفط والغاز، والصناعات الكيميائية. إن إضافة الألومنيوم إلى السبيكة تعزز مقاومتها لمياه البحر، والأكسدة، والتجويف، والتآكل الاحتكاكي، مع توفير قوة ميكانيكية أعلى مقارنة بالسبائك النحاسية التقليدية.

تتوفر منتجات البرونز الألومنيومي بدرجات قياسية ومخصصة، مع توازن مثالي بين مقاومة الشد العالية، ومقاومة التعب، وقابلية التشغيل الميكانيكي الجيدة سواء في المنتجات المشغولة أو المسبوكة. تحافظ هذه السبائك على سلامتها الهيكلية تحت الأحمال العالية ودرجات الحرارة المرتفعة والظروف البيئية العدوانية، مما يجعلها مادة مفضلة للمكونات الحرجة مثل أجزاء المضخات، والصمامات، والجلب، والمحامل، وأعمدة المراوح، والمثبتات، والعناصر الإنشائية. ومن خلال نظام صارم لمراقبة الجودة والالتزام بالمعايير الدولية، تضمن آر في ميتال كوربوريشن تجانس التركيب المعدني، والدقة البعدية، وعمر خدمة طويل لجميع منتجات سبائك البرونز الألومنيومي.

المواصفات الفنية

المعيار	صفائح	قضبان دائرية	أعمدة / قضبان مشكلة	مسبوكات
نوع المادة	سبائك البرونز الألومنيومي (سبائك نحاس–ألومنيوم مع إضافات اختيارية من الحديد والنيكل والمنغنيز)
نسبة الألومنيوم النموذجية	8.0% – 12.0%
المعايير المتاحة	ASTM B169 / B505، EN 1652 / EN 1982، IS 306، DIN 17665
الدرجات الشائعة	C63000، C63200، C95400، CuAl8، CuAl10Fe5Ni5
الشكل / الهيئة	صفائح مسطحة / ألواح	قضبان دائرية	مربعة، مسطحة، سداسية	أشكال مسبوكة حسب الطلب
نطاق السماكة / المقاس	0.5 مم – 100 مم	قطر 6 مم – 300 مم	10 مم – 250 مم	حسب الرسومات
مقاومة الشد	550 – 800 ميجا باسكال (حسب الدرجة والمعالجة الحرارية)
مقاومة الخضوع	250 – 450 ميجا باسكال
الاستطالة	10% – 25%
الصلادة	140 – 220 HB
الكثافة	7.5 – 7.7 جم/سم³
مقاومة التآكل	ممتازة – في مياه البحر والبيئات الكيميائية والصناعية
مقاومة التآكل الاحتكاكي	عالية جداً (مناسبة للتطبيقات الثقيلة والانزلاقية)
قابلية التشغيل الميكانيكي	جيدة	جيدة جداً	جيدة جداً	متوسطة
المعالجة الحرارية	معالجة محلولية / إزالة إجهاد / كما هو مسبوك
تشطيب السطح	تشطيب مصنع / مصقول	مخروط / مصقول	مشغل ميكانيكياً	كما هو مسبوك / مشغل
الطول النموذجي	1000 – 3000 مم	حتى 6 أمتار	حتى 6 أمتار	حسب الطلب
وثائق الجودة	شهادة اختبار المصنع EN 10204 3.1 وتقارير التحليل الكيميائي والخواص الميكانيكية

التركيب الكيميائي

العنصر	C63000 (%)	C63200 (%)	C95400 (%)	CuAl10Fe5Ni5 (%)
النحاس (Cu)	79.0 – 83.0	78.0 – 82.0	83.0 – 87.0	الباقي
الألومنيوم (Al)	9.0 – 11.0	8.5 – 10.5	10.0 – 11.5	9.0 – 11.0
الحديد (Fe)	3.0 – 5.0	2.0 – 4.0	3.0 – 5.0	4.0 – 6.0
النيكل (Ni)	4.0 – 6.0	1.0 – 3.0	0.5 – 2.0	4.0 – 6.0
المنغنيز (Mn)	≤ 1.0	≤ 1.5	≤ 1.0	≤ 1.5
الزنك (Zn)	≤ 0.5	≤ 0.5	≤ 0.5	≤ 0.5
السيليكون (Si)	≤ 0.2	≤ 0.2	≤ 0.2	≤ 0.2
الرصاص (Pb)	≤ 0.05	≤ 0.05	≤ 0.05	≤ 0.05
عناصر أخرى	≤ 0.5 (إجمالي الشوائب)

رموز UNS والدرجات

رمز UNS	اسم الدرجة الشائع	أشكال التوريد	العناصر السبائكية الرئيسية	التطبيقات النموذجية	المعايير المكافئة
C60600	برونز ألومنيومي (نسبة ألومنيوم منخفضة)	صفائح، ألواح	Al 4.5–6.0%	تطبيقات معمارية، زخرفية، ألواح مقاومة للتآكل	EN CW307G، IS 1630 AB1
C60800	برونز ألومنيومي	صفائح، ألواح	Al 6.5–8.0%	معدات بحرية، مكونات إنشائية	EN CW308G
C61000	برونز ألومنيومي	صفائح، ألواح، قضبان	Al 8.0–10.0%	التطبيقات البحرية، المعالجة الكيميائية، مكونات الضغط	EN CW309G، IS 1630 AB2
C61300	برونز ألومنيومي (محتوي على الحديد)	قضبان دائرية، أعمدة	Al 6.0–8.0%، Fe	صفائح مقاومة للاهتراء، جلب، مكونات ثقيلة	EN CW310G
C61400	برونز ألومنيومي	قضبان، أعمدة	Al 6.0–8.0%	مثبتات، أجزاء إنشائية	EN CW311G
C63000	برونز ألومنيومي نيكل	قضبان، أعمدة، ألواح	Al 9–11%، Ni، Fe	أعمدة بحرية، صمامات، أجزاء عالية المقاومة	EN CW307G، DEF STAN
C63200	برونز ألومنيومي نيكل	قضبان، أعمدة	Al، Ni، Fe، Mn	تطبيقات أوفشور، بحرية، مكونات مضخات	EN CW308G
C95400	برونز ألومنيومي (مسبوك)	مسبوكات	Al 10–11.5%، Fe	تروس، محامل، مسبوكات بحرية ثقيلة	ASTM B148، IS 1630 AB3
C95500	برونز ألومنيومي نيكل (مسبوك)	مسبوكات	Al، Ni، Fe	مراوح بحرية، أجسام صمامات، هياكل مضخات	ASTM B148 C955
C95800	برونز ألومنيومي عالي المقاومة (مسبوك)	مسبوكات	Al، Ni، Fe، Mn	تطبيقات مياه البحر والبيئات المعرضة للتجويف	ASTM B148 C958

الخواص الميكانيكية والفيزيائية وخصائص التصنيع

الخاصية	برونز ألومنيومي مشغول (صفائح / قضبان / أعمدة)	برونز ألومنيومي مسبوك (سباكة رملية / طرد مركزي / سباكة مستمرة)	ملاحظات
مقاومة الشد	550 – 850 ميجا باسكال	500 – 750 ميجا باسكال	درجات النيكل-برونز الألومنيومي تقع ضمن الحد الأعلى
مقاومة الخضوع (0.2%)	250 – 450 ميجا باسكال	200 – 400 ميجا باسكال	المعالجة الحرارية تزيد مقاومة الخضوع بشكل ملحوظ
الاستطالة	12 – 30 %	8 – 20 %	الدرجات المسبوكة تضحي بالليونة مقابل مقاومة التآكل
الصلادة	140 – 260 HB	160 – 300 HB	زيادة الألومنيوم والحديد ترفع الصلادة
الكثافة	7.4 – 7.7 جم/سم³	7.4 – 7.7 جم/سم³	أخف قليلاً من النحاس الأصفر القياسي
مدى الانصهار	1020 – 1085 °م	1020 – 1085 °م	مدى واسع نتيجة الإضافات السبائكية
التوصيل الحراري	45 – 75 واط/م·ك	40 – 70 واط/م·ك	أقل من النحاس النقي لكنه مستقر عند درجات الحرارة العالية
التوصيل الكهربائي	6 – 12 % IACS	5 – 10 % IACS	غير مخصص للتطبيقات الكهربائية
مقاومة التآكل	ممتازة	ممتازة	أداء متميز في مياه البحر وبيئات الكلوريدات
مقاومة التجويف	جيدة جداً	ممتازة	لهذا السبب يُستخدم NAB المسبوك في المراوح البحرية
مقاومة الاحتكاك والالتصاق المعدني	جيدة جداً	ممتازة	متفوقة على النحاس الأصفر وبرونز الفوسفور
قابلية التشغيل الميكانيكي	40 – 60 % (النحاس الأصفر = 100%)	30 – 50 %	يتطلب تجهيزات صلبة وأدوات كربيد
قابلية التشكيل	متوسطة	غير قابلة للتطبيق	التشكيل البارد محدود بسبب القوة العالية
قابلية التشغيل على الساخن	جيدة	ممتازة	طريقة التشكيل المفضلة
قابلية اللحام	جيدة (بإجراءات خاصة)	جيدة (يتطلب تسخين مسبق)	يوصى باستخدام حشوات لحام NAB
اللحام بالنحاس واللحام اللين	جيدة	متوسطة	تنظيف السطح ضروري
قابلية المعالجة الحرارية	نعم (تقسية وتخمير)	نعم	ميزة رئيسية مقارنة بالبرونز التقليدي

الأسماء الشائعة والمعرّفات الدولية

الاسم الشائع / الاسم التجاري	تصنيف UNS	درجة EN / DIN	درجة BS / ISO	شكل المنتج النموذجي	ملاحظات واستخدامات الصناعة
برونز الألومنيوم	C60800 / C61000	EN CW307G / CW305G	BS CA102 / ISO CuAl8	صفائح، ألواح، قضبان، أعمدة	برونز ألومنيوم للاستخدام العام، مقاومة جيدة للتآكل
برونز ألومنيوم عالي المقاومة	C61400 / C61500	EN CW306G	BS CA103	أعمدة، مطروقات	قوة محسّنة مع إضافة الحديد
برونز ألومنيوم-نيكل (NAB)	C63000	EN CW307G (NAB)	BS CA104	قضبان، أعمدة، مطروقات	سبيكة مشغولة بدرجة بحرية ذات مقاومة عالية
برونز ألومنيوم-نيكل — مسبوك	C95500	EN CC333G	BS AB2	مسبوكات	مراوح (Propellers)، أجسام مضخات، أجسام صمامات
برونز ألومنيوم عالي الحديد	C95200	EN CC332G	BS AB1	مسبوكات	مقاومة ممتازة للتآكل والتجويف
برونز ألومنيوم-منغنيز	C95700	EN CC334G	BS AB3	مسبوكات	مكوّنات بحرية وأوفشور للخدمة الشاقة
برونز ألومنيوم بحري (Naval)	C95800	EN CC335G	BS AB4	مسبوكات	مقاومة عالية للصدمات ولمياه البحر
برونز ألومنيوم بحري	C63020 (متغير)	EN CW307G (متغير)	ISO CuAl10Ni5Fe4	أعمدة، ألواح، مطروقات	يُستخدم عندما لا تكون NAB المسبوكة مقبولة
برونز ألومنيوم قابل للمعالجة الحرارية	C62400	EN CW308G	ISO CuAl10Fe3	قضبان، أعمدة	قابل للتقسية والتخمير (Quench & Temper)
سبيكة محامل من برونز الألومنيوم	C95400	EN CC331G	BS AB1X	مسبوكات	قشور محامل، ألواح مقاومة للتآكل

المعايير والمكافئات الدولية

النظام / الجهة المعيارية	رقم المعيار	شكل المنتج المشمول	درجات برونز الألومنيوم المشار إليها	المكافئ الدولي / ملاحظات
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B150 / B150M	قضبان وأعمدة وأشكال مشغولة	C60800، C61000، C61400، C63000	المعيار الشائع لسبائك NAB وبرونز الألومنيوم المشغول للتشغيل والمطروقات
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B169 / B169M	ألواح وصفائح وأشرطة مشغولة	C61400، C63000 (مختارة)	يُستخدم لتوريد ألواح/صفائح البرونز الألومنيومي؛ يجب التأكد من توفر الدرجة بالمصنع
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B124 / B124M	ألواح وصفائح وأشرطة مشغولة	C61400، C62400، C63000 (مختارة)	يُذكر غالباً لسبائك النحاس؛ يجب تحديد رمز UNS بدقة في أمر الشراء
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B171 / B171M	ألواح وصفائح وأشرطة (سبائك نحاسية عامة)	سبائك Cu-Al مختارة (حسب الإصدار)	يُستخدم عند تحديد “لوح/صفيحة سبيكة نحاسية”؛ تحقق دائماً من رمز UNS
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B148	مسبوكات (سبائك نحاسية عامة)	C95200، C95300، C95400، C95500، C95800	أهم معيار للمسبوكات البحرية (NAB) وأجسام المضخات والصمامات
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B584	مسبوكات (سبائك نحاسية عامة)	C95400، C95500 (شائعة)	مواصفة مستخدمة بكثرة في الصمامات والتجهيزات الصناعية
ASTM (الولايات المتحدة)	ASTM B763	متطلبات فحص المسبوكات	جميع سبائك النحاس المسبوكة	يحدد متطلبات الفحص (NDT) — مهم جداً لمشاريع EPC والقطاع البحري
EN / BS EN (أوروبا)	EN 12163	قضبان مشغولة (استخدام عام)	CW305G، CW306G، CW307G، CW308G	المعيار الأوروبي الأساسي لقضبان البرونز الألومنيومي للتشغيل
EN / BS EN (أوروبا)	EN 12164	قضبان مشغولة (تشغيل حر / خاص)	سبائك Cu-Al مختارة	يُستخدم عند تحديد متطلبات تشغيل خاصة أو سماحات دقيقة
EN / BS EN (أوروبا)	EN 12165	مطروقات / خامات للتطريق	CW305G، CW306G، CW307G (NAB)	مرجع رئيسي لصمامات مطروقة، فلنجات ومكونات بحرية
EN / BS EN (أوروبا)	EN 1652	ألواح وصفائح وأشرطة مشغولة	CW305G، CW307G (مختارة)	مستخدم في توريد صفائح البرونز الألومنيومي داخل الاتحاد الأوروبي
EN / BS EN (أوروبا)	EN 1982	مسبوكات	CC330G، CC331G، CC332G، CC333G، CC334G، CC335G	المعيار الأوروبي للمسبوكات؛ يتطلب مطابقة مع ASTM C95xxx في مواصفات EPC
ISO (دولي)	ISO 428	سبائك النحاس المشغولة (نظام التسمية)	عائلات CuAl، CuAlNi، CuAlFe	تسمية عامة؛ يجب الرجوع إلى EN أو ASTM لتحديد الأبعاد والسماحات
ISO (دولي)	ISO 1338 / نظام تسمية سبائك النحاس	مرجع عام	CuAl8، CuAl10Ni5Fe4 وغيرها	شائع في الأدبيات الفنية؛ يجب تحديد المعيار المكافئ لضمان الامتثال
BIS (الهند)	IS 292 (حسب التطبيق)	سبائك نحاس مشغولة (عامة)	تحكم حسب التركيب الكيميائي	غالباً يُقبل ASTM/EN مع شهادة اختبار؛ يجب تحديد المعيار في أمر الشراء
BIS (الهند)	IS 318 (مرجع النحاس ETP)	مرجع النحاس الأساسي	غير منطبق على البرونز الألومنيومي	لا يجب الخلط بين مواصفات النحاس النقي وبرونز الألومنيوم
هيئات التصنيف البحري	ABS / DNV / LR / BV / RINA	مسبوكات / مطروقات / قضبان	NAB / برونز ألومنيومي وفق ASTM B148 أو EN 1982	تعتمد الموافقة على المصنع وتتطلب اعتماد نوعي وتتبع كامل للمواد

التطبيقات

الصناعة / القطاع	مجال الاستخدام	شكل المنتج المستخدم عادةً	لماذا يُفضَّل برونز الألومنيوم	المكوّنات الشائعة
القطاع البحري وبناء السفن	أنظمة التعامل مع مياه البحر	مسبوكات، قضبان، بارّات	مقاومة ممتازة للتآكل في مياه البحر وخصائص مضادّة للتكلّس/الالتصاق الحيوي	أجسام مضخات، دفاّعات، مراوح دفع، صمامات
النفط والغاز	مناولة السوائل في المواقع البحرية والبرّية	مسبوكات، بارّات مطروقة، صفائح	قوة عالية، غير مولّد للشرر، مقاومة لبيئات حمضية (Sour) ومالحة	أجسام صمامات، سيقان، جلب، حلقات تآكل
توليد الطاقة	محطات حرارية ونووية ومتجددة	صفائح، ألواح، بارّات	مقاومة عالية للإجهاد المتكرر، استقرار حراري، مقاومة للتآكل	مكوّنات توربين، حوامل محامل، مُثبّتات
الدفاع والبحرية	معدّات بحرية حرِجة	مسبوكات، مطروقات	نسبة قوة إلى وزن مرتفعة، تحمّل ممتاز لمياه البحر، نفاذية مغناطيسية منخفضة	أجزاء الدفع، مكوّنات أنظمة التسليح
الطيران	أجزاء إنشائية وأجزاء مقاومة للاهتراء	بارّات، ألواح	قوة ممتازة، مقاومة للإجهاد المتكرر، ثبات أبعادي	جلب، محامل، إدخالات إنشائية
التعدين ومعدات الحفر والردم	تطبيقات اهتراء ثقيلة	قضبان، مسبوكات	مقاومة اهتراء عالية جداً تحت الأحمال الكبيرة والظروف الكاشطة	تروس، أكمام، ألواح تآكل
معالجة المياه والتحلية	أنظمة سوائل شديدة التآكل	صفائح، مسبوكات، بارّات	مقاومة لهجوم الكلوريدات والالتصاق الحيوي	مكوّنات مضخات، صمامات، وصلات
الصناعات الكيميائية	بيئات متآكلة ومرتفعة الحرارة	ألواح، بارّات، مسبوكات	مقاومة كيميائية جيدة مع قوة ميكانيكية مرتفعة	أجزاء مبادلات حرارية، مكوّنات مُحرّكات/مُحرّكات تقليب
السيارات والهندسة الثقيلة	أجزاء ميكانيكية عالية التحميل	قضبان، بارّات	مقاومة شد عالية، قابلية تشغيل ممتازة للأجزاء المعقّدة	محامل، جلب، تروس
الهندسة العامة	مكوّنات مُشغّلة ومُصنَّعة	صفائح، قضبان، بارّات	توازن ممتاز بين القوة ومقاومة التآكل وقابلية التشغيل	أجزاء مُشغّلة حسب الطلب، مكوّنات إنشائية

الأشكال الشائعة لسبائك برونز الألومنيوم وجدول الأبعاد

شكل المنتج	حالة التوريد المعتادة	نطاق التوريد القياسي (إرشادي)	طريقة التسليم الشائعة	ملاحظات
صفائح / ألواح	مدرفلة على الساخن (HR) / مدرفلة على البارد (CR)	السُمك: 0.5–100 مم العرض: 1000–2500 مم الطول: 2000–6000 مم	صفائح مسطحة / ألواح مقصوصة حسب المقاس	CR لتفاوت أبعاد وتشطيب أدق؛ HR للسماكات الكبيرة.
قضبان دائرية	مبثوقة / مسحوبة / مخراطة ومصقولة	القطر: 6–300 مم الطول القياسي: 3–6 متر	أطوال عشوائية / أطوال ثابتة	مخراطة ومصقولة لأقطار جاهزة للتشغيل واستقامة أفضل.
بارّات (مسطحة / مربعة)	مدرفلة على الساخن / مبثوقة	مسطح: 10×3 إلى 200×50 مم مربع: 8×8 إلى 150×150 مم	أطوال ثابتة / مقطعة حسب الطلب	نصف قطر الحواف واستواء السطح يعتمد على طريقة التصنيع.
مسبوكات	سباكة رملية / طرد مركزي / صب مستمر (CC)	حسب الرسومات	أشكال قريبة من النهائي / صب خشن	الأوزان تختلف حسب النموذج وبدلات التشغيل؛ لا يوجد “قياسي”.

الفئة	المقاسات الشائعة (مم)	المقاسات الشائعة (بوصة)	الاستخدام النموذجي
صفائح / ألواح (السُمك)	0.8، 1.0، 1.2، 1.6، 2، 3، 4، 5، 6، 8، 10، 12، 16، 20، 25، 30، 40، 50	0.032، 0.040، 0.050، 0.063، 1/8، 3/16، 1/4، 3/8، 1/2، 3/4، 1، 1-1/2، 2	ألواح تآكل، تجهيزات بحرية، أعمال تصنيع وقواعد
قضبان دائرية (قطر)	6، 8، 10، 12، 16، 20، 25، 30، 35، 40، 50، 60، 75، 100، 125، 150، 200	1/4، 5/16، 3/8، 1/2، 5/8، 3/4، 1، 1-1/4، 1-1/2، 2، 3، 4، 5، 6، 8	جلب، أعمدة، مثبتات بحرية، أجزاء مشغّلة
بارّات مسطحة (عرض × سُمك)	20×3، 25×3، 30×5، 40×6، 50×6، 50×10، 65×12، 75×12، 100×12، 100×20، 150×25	1×1/8، 1×1/4، 2×1/4، 3×1/2، 4×1/2، 6×1	شرائط تآكل، موجهات، حوامل، مكونات إنشائية
بارّات مربعة (بين الأوجه)	10، 12، 16، 20، 25، 30، 40، 50، 60، 75، 100	3/8، 1/2، 5/8، 3/4، 1، 1-1/4، 1-1/2، 2، 3، 4	مفاتيح، كتل، مكونات CNC، تجهيزات بحرية

الشكل	مثال على المقاس	الوزن النظري	الوحدة	أساس الحساب (الكثافة = 7.70 جم/سم³)
صفيحة / لوح	سُمك 1.0 مم	7.70	كجم/م²	كجم/م² = السُمك (مم) × 7.70
صفيحة / لوح	سُمك 3.0 مم	23.10	كجم/م²	3 × 7.70 = 23.10
صفيحة / لوح	سُمك 6.0 مم	46.20	كجم/م²	6 × 7.70 = 46.20
قضيب دائري	قطر 10 مم	0.60	كجم/م	كجم/م = (π/4 × d²) × ρ
قضيب دائري	قطر 20 مم	2.42	كجم/م	النسبة حسب المساحة (20² ÷ 10² = 4)
قضيب دائري	قطر 50 مم	15.12	كجم/م	قد يضاف وزن إضافي بسبب سماحات التشغيل
بار مسطح	25 × 3 مم	0.58	كجم/م	كجم/م = (العرض × السُمك مم²) × 0.00770
بار مسطح	50 × 6 مم	2.31	كجم/م	(50×6) × 0.00770 = 2.31
بار مسطح	100 × 10 مم	7.70	كجم/م	(100×10) × 0.00770 = 7.70
بار مربع	20 × 20 مم	3.08	كجم/م	(20×20) × 0.00770 = 3.08
بار مربع	50 × 50 مم	19.25	كجم/م	(50×50) × 0.00770 = 19.25
مسبوكات	حسب الرسم	—	—	الوزن يعتمد على طريقة الصب وبدلات التشغيل

ملاحظة: الأوزان النظرية محسوبة على أساس كثافة تقريبية قدرها 7.70 جم/سم³. الوزن الفعلي قد يختلف حسب التركيب الكيميائي، المعالجة الحرارية، وسماحات الأبعاد.

سبائك البرونز الألومنيومي – صفائح، قضبان، أعمدة ومسبوكات