1. โลหะผสมทองแดงคืออะไร?
ทองเหลือง: โลหะผสมทองแดง-สังกะสี (Cu-Zn) (เช่น C28000, C37700) – โลหะผสมทองแดงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ซึ่งมีคุณค่าในด้านความสามารถในการแปรรูปและความคุ้มค่า-
บรอนซ์: โลหะผสมทองแดง-ดีบุก (Cu-Sn) แต่เดิมมีโลหะผสมทองแดง-อะลูมิเนียม (อะลูมิเนียมบรอนซ์) ทองแดง-ซิลิคอน (ซิลิคอนบรอนซ์) และทองแดง-นิกเกิล (คิวโปรนิกเกิล) ซึ่งขึ้นชื่อในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและมีความแข็งแรงสูง
ทองแดง-โลหะผสมนิกเกิล (คิวโปรนิกเกิล): โลหะผสมทองแดง-นิกเกิล (Cu-Ni) (เช่น C70600, C71500) – ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทางทะเลและมีฤทธิ์กัดกร่อน
ทองแดงที่มีสารตะกั่ว: โลหะผสมทองแดง-ตะกั่ว (Cu-Pb) – ออกแบบมาเพื่อความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีขึ้นและความต้านทานการสึกหรอ
2. ส่วนประกอบของโลหะผสมทองแดงมีอะไรบ้าง?
ก. องค์ประกอบฐาน:
ทองแดง (ลูกบาศ์ก): 50–99% โดยน้ำหนัก (แตกต่างกันไปตามประเภทของโลหะผสม) ให้คุณสมบัติหลักของโลหะผสม เช่น ความนำไฟฟ้า ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อน
ข. องค์ประกอบการผสมทั่วไปและหน้าที่:
ค. ติดตามสิ่งสกปรก (ควบคุม):
เหล็ก (Fe) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5% ซัลเฟอร์ (S) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05% ฟอสฟอรัส (P) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05% สิ่งเจือปนส่วนเกินสามารถลดความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน หรือความสามารถในการแปรรูปได้
3. สีพื้นผิวของโลหะผสมทองแดงคืออะไร?
ก. ทองเหลือง (ทองแดง-โลหะผสมสังกะสี):
ไม่ออกซิไดซ์ (ขัดใหม่): มีตั้งแต่สีเหลืองทอง(ปริมาณสังกะสีที่สูงขึ้น เช่น C37700 ที่มี Zn 36–40%) ถึงสีเหลืองอ่อน(ปริมาณสังกะสีต่ำกว่า เช่น C28000 ที่มี Zn 37–40%) หรือกุหลาบทอง(สังกะสีต่ำ ทองแดงสูง เช่น C23000 ที่มี Zn 15–20%)
ออกซิเดชันตามธรรมชาติ (การสัมผัสบรรยากาศ): พัฒนากมีคราบเหลือง-สีน้ำตาลเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการก่อตัวของซิงค์ออกไซด์และคอปเปอร์คาร์บอเนต
การบำบัดด้วยสารเคมี/การเคลือบ: สามารถบ่มแบบเทียมเพื่อให้ได้สีน้ำตาลเข้ม สีเขียว หรือสีดำสำหรับงานสถาปัตยกรรมหรือการตกแต่ง
ข. บรอนซ์ (ทองแดง-ดีบุก/อะลูมิเนียม/ซิลิคอนอัลลอยด์):
ดีบุกสัมฤทธิ์ (Cu-Sn): พื้นผิวขัดใหม่ทั้งหลังสีแดง-สีน้ำตาลถึงสีบรอนซ์-(เข้มกว่าทองเหลือง). การเกิดออกซิเดชันคราบสีน้ำตาลเข้มหรือสีเขียว(คล้ายกับทองแดงบริสุทธิ์แต่มีความสม่ำเสมอมากกว่า)
อะลูมิเนียมบรอนซ์ (Cu-Al): พื้นผิวที่ไม่ถูกออกซิไดซ์คือทอง-สีน้ำตาลถึงสีทองแดง-สีแดง- รุ่นอะลูมิเนียมสูง- (เช่น C63200) อาจมีเฉดสีบรอนซ์เข้มกว่าเล็กน้อย ออกซิเดชั่นทำให้เกิดป้องกันคราบสีน้ำตาลเข้มหรือสีเทา.
ซิลิคอนบรอนซ์ (Cu-Si): ขัดใหม่:สีแดง-สีทองแดง(ใกล้กับทองแดงบริสุทธิ์มากขึ้น) การเกิดออกซิเดชันส่งผลให้เกิดคราบสีน้ำตาลเข้มหรือสีเขียวมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
ค. ทองแดง-โลหะผสมนิกเกิล (คิวโปรนิกเกิล):
ไม่ถูกออกซิไดซ์: ซีดสีเงิน-สีเทาถึงสีขาว(มีปริมาณนิกเกิลสูงกว่า=สีอ่อนกว่า) ตัวอย่างเช่น:
C70600 (90% Cu, 10% Ni): สีเงิน-สีเทาและมีสีทองแดงเล็กน้อย
C71500 (70% Cu, 30% Ni): สีเงินสว่าง-สีขาว (คล้ายสแตนเลส)
ออกซิไดซ์/สัมผัสกับสภาพแวดล้อมทางทะเล: รักษากสีเงินคงตัว-สีเทา(ไม่มีการเปลี่ยนสีอย่างมีนัยสำคัญ) เนื่องจากมีชั้นออกไซด์ป้องกัน (ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม)
ง. ทองแดงที่มีสารตะกั่ว (Cu-Pb):
คล้ายกับทองเหลืองหรือบรอนซ์ (ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบฐาน) - เช่น C37700 (ทองเหลืองตะกั่ว) มีทอง-สีเหลืองพื้นผิวที่ไม่ถูกออกซิไดซ์ ตรงกับทองเหลืองสังกะสีสูง-อื่นๆ ปริมาณตะกั่วไม่เปลี่ยนสีฐานอย่างมีนัยสำคัญ แต่อาจทำให้เกิดสีหมองคล้ำเล็กน้อยหากมีความเข้มข้นสูงกว่า
จ. ทองแดงบริสุทธิ์ (สำหรับการอ้างอิง):
ขัดสด : สว่างทองแดง-สีแดง.
ออกซิไดซ์: พัฒนาคราบสีเขียว (คอปเปอร์คาร์บอเนตไฮดรอกไซด์) เมื่อเวลาผ่านไป แต่โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมทองแดงจะเกิดคราบสีเข้มขึ้นและเสถียรมากขึ้น
หมายเหตุสำคัญ:
พื้นผิวเสร็จสิ้น: พื้นผิวขัดมันสะท้อนแสงเพิ่มความสว่าง การเคลือบแบบด้านหรือแบบปัดเงาจะดูหมองคล้ำยิ่งขึ้น
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: ความชื้น เกลือ และมลพิษทางอุตสาหกรรมเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น เปลี่ยนสีเร็วขึ้น (เช่น สภาพแวดล้อมทางทะเลทำให้ทองเหลืองเข้มขึ้นเร็วขึ้น)
สารเคลือบ: การชุบด้วยไฟฟ้า (เช่น นิกเกิล โครเมียม) หรือการทาสีสามารถปรับเปลี่ยนสีพื้นผิวเพื่อความสวยงามหรือการปกป้องได้
