น้ำหนักจำเพาะของบรอนซ์ คุณสมบัติ การจำแนก และตารางค่า
บรอนซ์เป็นโลหะผสมสององค์ประกอบหรือหลายองค์ประกอบของทองแดงกับธาตุอื่นนอกเหนือจากสังกะสี ซึ่งเติมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะ ธาตุที่มีสัดส่วนประมาณ 2,5 เปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมดจัดเป็นธาตุผสม ได้แก่ ดีบุก ตะกั่ว โครเมียม เหล็ก แมงกานีส เบริลเลียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส อะลูมิเนียม และธาตุคล้ายกันชนิดอื่น
เครื่องหมายบรอนซ์กำหนดจากสองส่วน ตัวอักษรระบุชนิดโลหะผสม ส่วนตัวเลขระบุปริมาณธาตุผสม ตัวอย่างเช่น БрА5 คือบรอนซ์อะลูมิเนียม และ БрО5 คือบรอนซ์ดีบุก
บรอนซ์เป็นหนึ่งในวัสดุที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ในอดีตใช้ผลิตเครื่องมือ อาวุธ และของตกแต่งภายในหลายชนิด
ตารางน้ำหนักจำเพาะของบรอนซ์
บรอนซ์เป็นกลุ่มโลหะผสมทองแดง ความหนาแน่นจึงขึ้นอยู่กับเกรดและธาตุผสม บรอนซ์ดีบุกมักใช้ช่วงค่าประมาณ 8,7-8,9 กรัม/ซม.³ แต่บรอนซ์อะลูมิเนียม ซิลิคอน เบริลเลียม และตะกั่วอาจมีค่าต่างออกไป การคำนวณอย่างแม่นยำต้องใช้ความหนาแน่นของเกรดนั้นจากตารางหรือเอกสารกำกับวัสดุ
ตารางค่าน้ำหนักจำเพาะและน้ำหนักบรอนซ์ตามหน่วยวัดต่าง ๆ ช่วยให้คำนวณได้ง่ายขึ้น
ตารางน้ำหนักบรอนซ์
| วัสดุ | น้ำหนักจำเพาะ (กรัม/ซม.³) | น้ำหนัก 1 ม³ (กก.) |
| บรอนซ์ | ตั้งแต่ 7,4 ถึง 8,9 | ตั้งแต่ 7400 ถึง 8900 |
การจำแนกบรอนซ์
บรอนซ์จำแนกตามสองเกณฑ์ ได้แก่ เทคโนโลยีและองค์ประกอบทางเคมี
เมื่อจำแนกตามเทคโนโลยี บรอนซ์แบ่งเป็นสองชนิด:
- บรอนซ์ขึ้นรูป เป็นบรอนซ์ที่เหมาะอย่างยิ่งกับการแปรรูปเชิงกล เช่น การตี การปั๊มขึ้นรูป หรือการรีดลาย มีดีบุกต่ำไม่เกิน 6 เปอร์เซ็นต์ ทำให้วัสดุตั้งต้นมีความเหนียวสูง
- บรอนซ์หล่อ เป็นบรอนซ์ชนิดพิเศษสำหรับหล่อชิ้นงานรูปทรง ใช้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ทำงานในน้ำเค็ม เฟือง และปลอกตลับลูกปืน
เมื่อจำแนกตามองค์ประกอบทางเคมี บรอนซ์แบ่งเป็น:
- บรอนซ์ดีบุก เป็นโลหะผสมบรอนซ์ที่มีดีบุกเป็นองค์ประกอบหลัก และอาจใช้ฟอสฟอรัส ตะกั่ว และสังกะสีเป็นสารเติมแต่ง ดีบุกช่วยให้วัสดุมีความยืดหยุ่น หลอมง่าย และแข็ง ซึ่งส่งผลดีต่อการขัดเงา ส่วนประกอบเพิ่มเติมใช้ปรับปรุงสมบัติการหล่อ สมบัติเชิงกล และสมบัติต้านแรงเสียดทาน
- บรอนซ์พิเศษชนิดไม่มีดีบุก เป็นโลหะผสมบรอนซ์ที่ไม่ใช้ดีบุก เมื่อเทียบกับบรอนซ์ดีบุก คุณสมบัติไม่ได้ด้อยกว่าและบางด้านอาจดีกว่าด้วยซ้ำ
คุณสมบัติของบรอนซ์
บรอนซ์มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน และมีสมบัติต้านแรงเสียดทานดีเยี่ยม วัสดุชนิดนี้ทนต่อน้ำเค็ม อากาศ สารละลายกรด และสารละลายคาร์บอเนตได้สูง บรอนซ์เหมาะกับการบัดกรีและเชื่อมด้วยโลหะประสานอ่อนกับแข็ง
สีของบรอนซ์ขึ้นอยู่กับชนิดธาตุผสมและอาจมีตั้งแต่สีขาวถึงสีแดง ธาตุเหล่านี้ยังทำให้คุณสมบัติของวัสดุแตกต่างกัน:
- การเติมนิกเกิล ดีบุก อะลูมิเนียม และซิลิคอน ช่วยเพิ่มความทนต่อการกัดกร่อน ความยืดหยุ่น และความแข็งแรง
- การเติมฟอสฟอรัส สังกะสี และตะกั่ว ช่วยเสริมสมบัติต้านแรงเสียดทานจากคุณสมบัติในกลุ่มก่อนหน้า
- การเติมเหล็กและนิกเกิลทำให้ได้โลหะผสมตกผลึกใหม่เนื้อละเอียด
- การเติมเบริลเลียม เซอร์โคเนียม และโครเมียม ช่วยเพิ่มความทนความร้อนและลดการนำไฟฟ้า
คำถามที่พบบ่อย
บรอนซ์ 1 ม³ หนักเท่าไร?
น้ำหนักขึ้นอยู่กับเกรดของบรอนซ์ โลหะผสมทองแดงกับดีบุก อะลูมิเนียม ซิลิคอน และธาตุอื่นแต่ละชนิดมีความหนาแน่นต่างกัน
เหตุใดบรอนซ์ทุกเกรดจึงไม่มีความหนาแน่นค่าเดียวกัน?
บรอนซ์เป็นกลุ่มโลหะผสม ไม่ใช่โลหะชนิดเดียว องค์ประกอบของธาตุผสมทำให้ความหนาแน่น ความแข็งแรง สมบัติการหล่อ และสมบัติต้านแรงเสียดทานเปลี่ยนแปลง
คำนวณน้ำหนักชิ้นส่วนบรอนซ์อย่างไร?
หาปริมาตรของชิ้นส่วนแล้วคูณด้วยความหนาแน่นของบรอนซ์เกรดที่ต้องการจากตารางหรือเอกสารกำกับวัสดุ