آلیاژهای فلزی مانند برنج و برنز به طور گسترده در اقلام روزمره استفاده می شوند. برنج آلیاژی از مس و روی است، در حالی که برنز عمدتاً آلیاژی از مس است که معمولاً با قلع مخلوط می شود اما گاهی اوقات با فلزات اضافی مخلوط می شود. این دو آلیاژ به دلیل ویژگی هایی که دارند کاربردهای متنوعی دارند.
آنها هر دو از مواد آلیاژ مس به طور گسترده برای شیرها استفاده می شوند، اما دارای خواص متمایز، محدوده دما، کاربردها و قیمت هستند. در اینجا راهنمای دقیقی وجود دارد که می تواند به افراد کمک کند تا تفاوت های بین شیرهای توپی برنجی و برنزی را درک کنند.
یکی از آلیاژهای اصلی فلز برنز است و اولین بار در حدود 3500 سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. کارگران فلز از مس و قلع ماده ای محکم و قابل انعطاف ایجاد کردند که به راحتی خرد نمی شد. به استثنای کاهش محتوای سرب و افزودن پراکنده منگنز، نیکل و آلومینیوم، برنز دستخوش تغییرات زیادی نشده است.
از این ماده فقط می توان برای ایجاد قطعات با ریختن آنها در قالب یا با آسیاب کردن شمش برنزی از پیش ساخته شده استفاده کرد. سوراخ‌های کوچک و سطوح ناصاف و متخلخل روی برنز دیده می‌شود که به دلیل روش ریخته‌گری اتفاق می‌افتد. آلیاژهای برنز پتانسیل حفظ پولیش را دارند و وقتی مواد افزودنی خاصی به آن اضافه می‌شوند، ساینده‌تر هستند.
انعطاف پذیری بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقرون به صرفه بودن تنها تعدادی از مزایای برنز هستند. دریچه های برنزی را می توان برای موارد زیادی مانند کنترل جهت جریان، تسکین ایمنی و قطع جریان استفاده کرد. برای استفاده با آب آشامیدنی، انواع شیرهای توپی برنزی بدون سرب در دسترس هستند، اما آنها باید از الزامات سرب تحمیل شده توسط قانون آب پاک پیروی کنند یا از آنها فراتر رود.
برنج از برنز جدیدتر است و اولین بار در 500 سال قبل از میلاد شناخته شد. اگرچه بیشتر از مس و روی ساخته شده است، اما به طرز باورنکردنی سازگار است. آلیاژهای برنج متعددی با ویژگی های مختلف وجود دارد. علاوه بر این، برنج انعطاف‌پذیر است و برخورد با آن ساده است. این کار ریخته گری، آهنگری، اکستروژن حرارتی و کشیدن سرد را تسهیل می کند.
مشابه برنز، برنج مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد اما اگر با سطح کلر بالا استفاده شود، مستعد شکستگی است. مزیت کلیدی شیرهای برنجی میزان سرب کمتر این فلز است. به همین دلیل، برنج معمولاً برای کاربردهایی که شامل آب آشامیدنی است بی ضرر است. از شیرهای برنجی می توان به عنوان شیرهای قطع در خطوط لوله گاز طبیعی نیز استفاده کرد.
دریچه های برنجی برای کاربردهایی که شامل آب آشامیدنی و گاز طبیعی می شود بسیار عالی هستند. برنج را می توان ریخته گری یا ماشین کاری کرد زیرا بسیار چکش خوار است. شیرآلات برنجی از نظر دوام و عملکرد برتر از شیرهای برنزی محسوب می شوند. انواع مختلفی از این شیر مانند شیر فلکه برنجی یا شیر گازی برنجی وجود دارد.
تفاوت های اصلی بین شیرهای برنزی و برنجی را بررسی کنید.
شیرآلات برنجی و برنزی هر دو از نظر دوام قوی و ماندگار هستند. با این حال، شیرهای برنجی کمی بهتر از شیرهای برنزی هستند. در مقایسه با برنز، برنج ماده ای بادوام تر، قوی تر و انعطاف پذیرتر است. برنج ممکن است با کلر و نمک زیاد آسیب ببیند، اگرچه برنز در این شرایط ارجح است. برای بهبود پایداری، قبل از انتخاب شیر، ابتدا رسانه را در نظر بگیرید.
دمای بالا برای شیرهای برنجی یا برنزی مشکلی ایجاد نمی کند. برنج در دمای 1710 درجه فارنهایت (930 درجه سانتیگراد) ذوب می شود، در حالی که برنز در دمای 1590 درجه فارنهایت (865 درجه سانتیگراد) ذوب می شود. بنابراین، برنج تحمل حرارتی تا حدودی بالاتر از برنز دارد. برنج در دماهای گرم عملکرد خوبی دارد اما در دماهای سرد کمتر موثر است.
در اینجا تفاوت اصلی بین شیر برنزی و شیر برنجی در مورد روش‌های ساخت است.
ریخته گری، آهنگری، اکستروژن گرم و کشش سرد همه روش هایی برای ساخت قطعات و اجزای برنجی هستند. با توجه به افزایش فشردگی ساختار متالوگرافی، تقاضای زیادی برای قطعات آهنگری به جای ریخته‌گری وجود دارد که منجر به عدم تخلخل، کاهش تحمل اندازه و سطح صاف می‌شود. برنج در بخش های گاز تحت فشار استفاده می شود تا نشان دهد که عاری از نقص است.
فقط ریخته گری یا روش مکانیکی برای دور انداختن فلز نیمه تمام از ریخته گری می تواند قطعات و اجزای سازنده را تولید کند. اثر نهایی سطحی ناهموار و ناهموار است. کیفیت قطعه تولید شده توسط آهنگری را نمی توان با روش ریخته گری تضمین یا حفظ کرد.
اشکالاتی در ریخته گری وجود دارد، مانند ایجاد حفره های انقباض، تخلخل، مایع شدن و جداسازی. به دلیل تنوع فرآیند، شناسایی و کاهش این نقص ها به ویژه چالش برانگیز است. نشت، فروریختن سازه، خوردگی، و سطح دندانه دار نتایج نهایی هستند.
مقدار فلزی که دریچه با محیط ترکیب می‌شود به عنوان مش فلز نامیده می‌شود. برنج 2 تا 3 درصد سرب دارد، در حالی که برنز حاوی 5 درصد یا بیشتر است. برنز فلز اضافی را در رسانه پخش می کند زیرا اطلاعات اضافی دارد. بنابراین شیرهای برنجی بهتر است همراه با آب آشامیدنی استفاده شوند. الزامات سرب قانون آب پاک توسط چند تولید کننده که از مواد بدون سرب استفاده می کنند برآورده می شود.
هنگام تصمیم گیری بین شیرهای برنزی و برنجی، این جنبه بسیار مهم است. برای کاربردهای خاص، هر دو دارای نقاط قوت و محدودیت های متفاوتی هستند که متفاوت است. بهترین گزینه برای کاربردهای لوله کشی و آب آشامیدنی، شیر برنجی است. علاوه بر این، بی عیب و نقص با صنعت نفت و گاز طبیعی کار می کند. برنامه های غذایی و نوشیدنی ممکن است نگران باشند.
شیرهای برنزی توانایی منفی وارد کردن سرب به آب آشامیدنی را دارند. با این حال، استفاده از شیر برنزی بدون سرب قابل قبول است. این به نوعی با صنعت لوله کشی و سایر بخش های صنعتی مطابقت دارد. با توجه به اینکه شیرهای برنزی در کاربردهای نمکی در برابر خوردگی مقاوم‌تر هستند، در بخش‌های دریایی برتری دارند.
هنگامی که برنج در کاربردهای بهداشتی هیدروترمال استفاده می شود ، مقاومت در برابر خوردگی استثنایی دارد. با این حال، اگر آب حاوی کلر زیادی باشد، برنج ممکن است دچار تنش و خوردگی شود. زینک زدایی روشی است که برای شستشوی روی خاص از آلیاژهای برنج با بالای 15 درصد روی در صورت وجود رطوبت و اکسیژن انجام می شود.
در این شرایط بهتر است از برنج مقاوم در برابر زینک زدایی استفاده شود. برای استفاده با آب آشامیدنی، مواد DZR برای اتصالات لوله و شیرها ساخته شده است. با استفاده از یک پوشش محافظ سطحی خاص، می توان در برابر ترک خوردگی برنج مقاومت کرد.
مقاومت در برابر خوردگی زینک زدایی برنز معمولاً بسیار خوب است. با این حال، از خوردگی موضعی ناشی از عیوب متالورژیکی مصون نیست. ترک خوردگی در برنز قابل تحمل است اما به هیچ وجه برای آن اتفاق نمی افتد.
دمایی که در آن یک ماده جامد خاص از جامد به مایع تبدیل می شود به عنوان نقطه ذوب شناخته می شود. نقطه ذوب برنز 1590 درجه فارنهایت (865 درجه سانتیگراد) است. در حالی که نقطه ذوب برنج 1710 درجه فارنهایت (930 درجه سانتیگراد) است.
برنج یکی از رایج ترین مواد مورد استفاده در صنعت شیرآلات است زیرا به راحتی می توان آن را کار کرد و به خوبی با ماشین آلات اتوماسیون سازگار است. افزایش سرعت برش فرآیند تولید را کوتاه می کند که به طور اجتناب ناپذیر هزینه های تولید را کاهش می دهد. سطح صاف قطعات این امکان را فراهم می کند که با هزینه نسبتاً کم، آنها را جلا و لاک بزنید.
حتی با وجود محتوای سرب، برنز در مقایسه با برنج توانایی ضعیف تری برای انطباق با ماشین آلات مکانیزه دارد. ایرادات و ناهمواری های سطحی در برخی از اجزاء وجود دارد، به ویژه آنهایی که با ریخته گری ساخته می شوند که منجر به کاهش فشار می شود. سطح پس از فرآیند گالوانیکی کمتر صیقلی و درخشان می شود.
برای برنج و برنز، مس جزء اصلی است، اما ترکیب اجزای دیگر رنگ را تعیین می کند. رنگ اولیه دریچه برنجی معمولاً یک رنگ زرد کم رنگ مات است که تقریباً شبیه طلا است. اما رنگ قهوه ای مایل به قرمز در دریچه های برنزی وجود دارد. با این وجود، آنها می توانند روکش های اضافی مانند روکش کروم داشته باشند. برای تناسب رابط شیر با کاربرد انتخابی، بهتر است رنگ طبیعی یا چندین پرداخت را انتخاب کنید.
جزء آلیاژی اولیه برنج روی است که یک آلیاژ مس است. برنج بر اساس ترکیب شیمیایی آن به مس معمولی و برنج تخصصی تقسیم می شود. به دلیل انعطاف پذیری استثنایی که دارد برای تولید صفحات، لوله ها، میله ها، سیم ها و سایر اجزای مانند لوله های کندانسور و لوله های حرارتی مناسب است.
روی و مس کمتر از برنج چکش خوار هستند. هنگامی که ذوب می شود تراوش می کند و نقطه ذوب پایینی دارد (900 درجه سانتیگراد) که ریختن آن را در قالب ساده می کند. برنج به دلیل آلیاژهای آهن، آلومینیوم، سیلیکون و منگنز که ترکیب آن را تشکیل می دهند، در برابر سایش و خوردگی مقاوم است. این دریچه ها در صورت وجود آمونیاک در برابر ترک استرس آسیب پذیر هستند.
بر اساس کاربرد خاص، هر دو آلیاژ ترکیبات متفاوتی دارند. به عنوان مثال، برنج فشنگ که برای ساخت فشنگ اسلحه استفاده می شد، دارای 30 درصد ماده روی بود. برنج های نیروی دریایی برای اهداف مختلف در قایق ها مورد استفاده قرار می گرفتند و حاوی 39.7٪ مواد روی بودند. 52 جزء مس، 30 جزء نیکل، 12 جزء روی، 5 جزء سرب و یک جزء بیسموت آلیاژ برنز معروف به برنز بیسموت را تشکیل می دهند .
شکننده و سخت برنز را توصیف می کند. درصد قلع در آلیاژ تعیین کننده دمای ذوب آن است که تا حدودی بیشتر از 950 درجه سانتیگراد است. برنز علاوه بر اینکه رسانای گرما و الکتریکی برتر نسبت به اکثر فولادها است، در برابر خوردگی و خستگی فلز به طور موثری در مقایسه با فولاد مقاومت می کند.
برنز حاوی آلیاژهای مسی است که علاوه بر مس و قلع شامل آلومینیوم، بریلیم، منگنز، سیلیکون، سرب و سایر عناصر است. این ماده در انواع مختلفی مانند برنز سرب، برنز سیلیکون و بسیاری موارد دیگر قابل دسترسی است. برنز ریخته‌گری و برنز تحت فشار، بخش‌های اضافی برنز هستند.
این غیر مغناطیسی است و حد الاستیک بالا و حد خستگی را با مقاومت در برابر سایش عالی حفظ می کند. در برابر خوردگی مقاومت نشان می دهد، رسانایی الکتریکی و حرارتی مناسبی دارد و در مواجهه با جرقه تصادف ایجاد نمی کند. برنز قلع به طور گسترده در کشتی‌سازی، ماشین‌آلات، مواد شیمیایی، ابزار دقیق و سایر بخش‌ها، عمدتاً برای تولید قطعات مغناطیسی و الاستیک مقاوم در برابر خوردگی و مقاوم در برابر سایش و همچنین قطعات مقاوم در برابر سایش و ماشین‌آلات استفاده می‌شود.
آلیاژ مس و روی به نام برنج شناخته می شود. برنز آلیاژی از قلع، مس و گاهی عناصر دیگر مانند فسفر، آلومینیوم، منگنز یا سیلیکون است. با این حال، مس جزء اصلی برنز است.
از آنجایی که قیمت همه قطعات یکسان نیست، موضوع هزینه برای این تحلیل بسیار مهم است. هنگام مقایسه این دو فلز، قیمت برنج سه تا چهار برابر کمتر از برنز است. این به دلیل قیمت کمتر ماده روی نسبت به برنج است که آن را ارزان تر می کند.
علاوه بر این، سطح انعطاف پذیر برنج و توانایی آن در ماشینکاری به پایین نگه داشتن هزینه های تکمیل در طول تولید شیرها کمک می کند. از سوی دیگر، قطعات برنزی گران هستند و به دلیل پرداخت دندانه دار بیرونی که باعث افزایش قیمت می شود، نیاز به جلا بیشتر دارند.
هنگامی که صحبت از عملکرد و دوام می شود، شیرهای برنجی اغلب در مقایسه با شیرهای برنزی بهتر شناخته می شوند. شیرهای برنزی دارای معایبی هستند که باعث می شود شیرهای برنجی بهتر از آنها باشند. برنز سطحی ناهموار و متخلخل دارد، به تخریب تدریجی حساس است و گهگاه دارای محتوای سرب بالایی است.
اشکال اصلی دریچه های برنجی این است که وقتی در معرض سطوح بالای کلر قرار می گیرند می توانند تجزیه شوند. به غیر از آن، نسبتاً در برابر خوردگی مقاوم هستند. سطح سرب کمی دارند یا اصلا وجود ندارد. علاوه بر این، شیرهای برنجی بسیار بادوام و چکش خوار هستند.
برنج در برابر خوردگی بسیار مقاوم است، با این حال، محتوای روی را می توان با افزایش سطح کلر تجزیه کرد. به همین دلیل، برنج برای چندین رسانه مانند گاز طبیعی ایده آل است. برنج گزینه بسیار بهتری نسبت به برنز برای آب آشامیدنی است زیرا معمولاً مقادیر قابل توجهی سرب کمتری نسبت به برنز دارد.
شیرهای برنجی مانند برنز دارای سطح بالایی از مقاومت در برابر خوردگی هستند، به همین دلیل است که اغلب در بخش‌های پتروشیمی و دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. دریچه‌های برنجی و شیرهای توپی نیز معمولاً در تجارت گاز طبیعی استفاده می‌شوند، جایی که کشف شده است که این مواد می‌توانند قرار گرفتن در معرض آتش را به همان اندازه جایگزین‌های فولاد ضد زنگ گران‌تر را تحمل کنند.
مطمئن شوید که دریچه های برنجی را در صورت استفاده در موارد زیر انتخاب کنید:
دریچه های برنزی اغلب در کاربردهای با کارایی بالا و صنعت پتروشیمی، به ویژه در شرایط دریایی که سطوح پایین خوردگی لازم است، استفاده می شوند.
مطمئن شوید که دریچه های برنزی را در صورت استفاده در موارد زیر انتخاب کنید:
با این راهنمای مقایسه، مشخص شده است که هر دو شیر برنجی و برنزی برای کاربردهای مختلف در زمینه های مختلف استفاده می شوند. با این حال، شیرهای برنجی با توجه به دوام و عملکرد کمی بهتر از شیرهای برنزی هستند.
منبع:
