نامگذاری آلیاژهای مس در استاندارد های اروپایی (آلمانی) و امریکایی

با درود فراوان به محضر تمامی مخاطبین محترم این وبلاگ مهندسی

موضوعی که در این مقاله قصد پرداختن بدان را داریم، مقدمه ای است بر سیستم کد بندی آلیاژ های مس در استاندارد های ایالات متحده امریکا و جمهوری فدرال آلمان

لازم بذکر است که محتوای این پست قبلا در قالب وبیناری با همین نام در گروه تلگرامی ایران مواد عرضه شده و در قالب pdf قابل دسترسی است. علاقمندان می توانند نسخه pdf این پست را از لینک زیر دانلود نمایند:

دانلود نسخه pdf این پست

در معرفی سیستم گرید بندی برای آلیاژ های مس، ابتدا، به معرفی این فلز (مس) و تاریخچه مختصری از پیدایش و منابع تولید آن خواهیم پرداخت. سپس، استاندارد های ایالات متحده بررسی شده و بعد از آن سیستم آلمانی (شامل کدگذاری آلیاژ ها و سیستم شماره گذاری دین) معرفی خواهد شد. استاندارد هایی که در ارائه امشب مورد بررسی قرار خواهند گرفت، به ترتیب، عبارتند از UNS و در انتها، استاندارد های آلمان، موسوم به DIN=Deutsches Institüt fur Nörmung به همراه معرفی سیستم شماره گذاری مواد معروف آن.

الف) مقدمه و ملاحظات کلی

مس، طلا، و قلع اولین فلزاتی بودند که نوع بشر طرز استفاده از آنها را آموخت. مس و طلا در میان فلزاتی هستند که در طبیعت بصورت جامد یافت می شوند. اما، از آنجا که کار با مس آسانتر از بقیه فلزات بوده است، قبل از سایر فلزات مورد توجه تمدن های باستانی قرار گرفت تا آنجا که قدمت اشیا و ابزارآلات ساخته شده از آن به بیش از ده هزار سال باز می گردد. اما امروزه، این فلز نسبت به سایر فلزات صنعتی از کاربرد های کمتری در زندگی روزمره انسان برخوردار است. عمق این غربت تا بدانجا است که هنوز می توان مهندسین خودروی زیادی را یافت که از شنیدن کاربرد های فراوان مس در خودروسازی متعجب شوند. در بهترین حالت، مهندسان مکانیک با شنیدن نام مس و آلیاژ های آن به یاد بورد های الکترونیکی و استارتر و ژنراتور می افتند. در حقیقت، قطعات اصلی درخت سیم های مدار الکتریکی خودرو، دینام، دلکو، و عملگر های الکتریکی آن از مس تشکیل یافته اند. امروزه، در ساخت مخازن سوخت و قطعات اصلی سیستم های سوخت رسانی خودرو های عادی (اعم از تک یا دوگانه سوز) و خودرو های هیبریدی از مس به میزان وسیعی استفاده می شود. خودرو های هیبریدی از آلایندگی کمتری برخوردار بوده و سوخت فسیلی کمتری مصرف می کنند. تغییر ساختار عملگر های کنترلی خودرو ها از هیدرولیکی به الکتریکی نوید استفاده بیشتری از مس و آلیاژ های آن را در ساختار خودرو ها می دهد. این کار هم به نفع خودروساز است (که ساختار ساده تری را تحویل می دهد) و هم به نفع محیط زیست (که در معرض آلودگی شیمیایی کمتری است). علاوه بر این، برخلاف سیستم های هیدرولیکی، قطعات تشکیل دهنده سیستم های کنترلی الکتریکی پس از اتمام دوره عمر مفید خودرو نباید دور انداخته شوند و امکان بازیافت آنها وجود دارد. این روند در نهایت موجب رواج بیشتر مس در خودروسازی و بازگشت آن به سبد فلزات اصلی صنعت خودرو خواهد شد. گذشته از کاربرد های الکتریکی، از مس و آلیاژ های آن در ساخت سیستم های خنک کننده موتور خودرو ها نیز استفاده می شود. این بدان دلیل است که هنوز هم که هنوز است هیچ فلزی قادر به رقابت با مس در زمینه انتقال حرارت نیست. با اینحال، بسیاری از مهندسین مکانیک و خودروسازی از خواص بیشماری که آلیاژ های مسی می توانند بعنوان قطعات مکانیکی در ساختار بدنه و شاسی خودرو داشته باشند بی خبرند. یکی از این خواص بیشمار، شکل پذیری بی همتای این فلز در هر دو حالت سرد و گرم است که می تواند منجر به ساخت قطعاتی با دقت بالا شود که، بخاطر شکل هندسی خاص، امکان تولید آنها به روش ماشینکاری وجود نداشته باشد. قابلیت ماشینکاری عالی (خوش تراشی) به همراه طول عمر بالا و دقت فوق العاده در ساخت قطعات تشکیل شده از آلیاژ های مسی مانند برنج اغلب منجر به ارزانتر شدن هزینه تولید چنین قطعاتی در مقایسه با همتایان فولادی، منیزیمی، تیتانیومی، یا حتی آلومینیومی آنها می شود. از این جهت، می توان مس را آلیاژ پذیر ترین فلز صنعتی دنیا در زمینه دستیابی به مقاومت به سایش بالا در عین حفظ خواص استحکامی رضایتبخش دانست. مس یکی از سازگارترین ساخته های دست بشر با شرایط محیط زیست است و وجود آن برای تقویت سیستم دفاعی بدن انسان ضروری است. مس خاصیت میکروب کشی دارد فلذا از آن در سیستم های تهویه مطبوع خودرو و قطعات سیستم گردش آب و خنک کاری استفاده فراوان می شود. مس و آلیاژ های آن در بسیاری از محیط های کاری مقاومت خوبی نسبت به خوردگی از خود نشان می دهند. گواه این مطلب اشیای باستانی و جنگ افزار های مسی بدست آمده از قبور فراعنه مصری است که پس از گذشت 3500 سال سالم از زیر خاک بیرون آورده شده اند. مس از جمله معدود فلزات صنعتی است که قابلیت بازیافت صد درصدی را داشته و محصولاتی که از مس دست دوم ساخته می شوند از خواصی یکسان با محصولاتی برخوردار هستند که از مس دست اول و تازه ساخته شده باشند. بنابراین، نیازی به اضافه کردن هیچ افزودنی شیمیایی یا عملیات عمل آوری اضافی برای مس های بازیافتی نیست.

ب) منابع تولید

تقریبا 0.006 درصد از کره زمین را مس تشکیل داده و از نظر فراوانی در پوسته کره خاکی مقام بیست و سوم را دارد. بطوریکه تقریبا در هر نوع سنگی می توان آثاری از مس را مشاهده کرد. مس نیز مانند آهن از تمایل زیادی برای ترکیب شدن با اکسیژن و گوگرد برخوردار است و درست به همین دلیل است که هر دو این عناصر به شکل ترکیبات سولفوری در معادن قابل مشاهده هستند. از جمله مهمترین سنگ معدن های مس می توان به کَلکوپیریت CuFeS با 34 درصد و کَلکوزیت Cu2S با 79 درصد مس اشاره کرد. میزان منابع مس کشف شده در جهان به 940 میلیون تن می رسد که استخراج 470 میلیون تن آن صرفه اقتصادی دارد. البته، این آمار بدون در نظر گرفتن آن دست از منابع بالقوه زیر دریایی از مس ارائه شده است که بنا به تخمین کارشناسان میزان آنها به بیش از 0.7 تریلیون تن می رسد.

ج) زمینه های کاربردی مس

بدلیل تطبیق پذیری بالای این فلز، می توان آثاری از آن را تقریبا در تمامی بخش های زندگی روزمره مشاهده کرد. بخش های بزرگی از صنایع حمل و نقل، تولید و توزیع انرژی، و ساخت و تولید ابزارآلات صنعتی و ساختمانی از وابستگی شدیدی به مس و آلیاژ های آن برخوردارند. در حدود 40 درصد از مس تولیدی در جهان در صنایع عمرانی (بیشتر در بخش های تاسیسات الکتریکی و بهداشتی آن)، و قریب به 38 درصد از آن در صنایع الکترومکانیکی مصرف می شود. این شمای کوچکی از کاربرد های فراوان مس، چه در فناوری های نوینی مانند میکروچیپ ها، و چه در صنایع کهنی مانند خودرو های ریلی است.

تقریبا 9 درصد مس تولیدی در جهان در صنعت خودرو مصرف می شود. خودروسازان قبل از هر چیز مس را برای ساخت اتصالات الکتریکی و الکترونیکی محصولات خود، اعم از درخت های سیم و کانکتور ها، لازم دارند. البته این بدان معنی نیست که استفاده از مس و آلیاژ های آن در خودروسازی به همین جا ختم می شود. درست برعکس! بخش هایی حیاتی از خودرو، مانند قطعات گیربکس، رینگ، بلبرینگ ها، لوله های مدار ترمز، سوخت و برگشت بخارات سوخت از موتور، رادیاتور و... از مس و آلیاژ های آن ساخته می شوند. بدین ترتیب، می توان گفت که 18 تا 28 کیلوگرم از وزن یک خودرو را مس و آلیاژ های آن تشکیل داده است. البته خودروی  Phaeton محصول کمپانی فولکس واگِن، از این قاعده مستثنی است چراکه 40 کیلوگرم از وزن درخت سیم آن به تنهایی سهم مس بود.

با توجه به نجیب بودن مس و آلیاژ های آن، معمولا نیازی به اعمال پوشش های محافظ سطوح قطعات ساخته شده از این دسته از فلزات در برابر خوردگی و زنگ زدگی احساس نمی شود. تنها موردی که مایه نگرانی است، خوردگی انتخابی است که معمولا در مورد آلیاژ های مس و روی رخ داده و منجر به روی زدایی آن در اثر قرار گیری در معرض محیط های عملکردی با غلظت کلرید بالا (مانند ضد یخی که در رادیاتور خودرو ریخته می شود یا محیط های عملکردی با رطوبت بالا در اتمسفر آنها) می شود. در این گونه از موارد، توصیه کارشناسان بر استفاده از عوامل به تاخیر اندازنده خوردگی، مانند آرسنیک، در ترکیب شیمیایی آلیاژ است. بکار گیری روش های آبکاری الکتریکی برای پوشش دهی به سطوح قطعات ساخته شده از مس و آلیاژ های آن نیز یکی دیگر از راهکار های رایج برای افزایش مقاومت این دسته از قطعات خودرویی نسبت به فرآیند هایی چون روی زدایی و SCC (Stress Corrosion Cracking) است.

البته استفاده از چنین راهکار هایی به معنای محافظت مطلق از قطعات مسی در برابر خوردگی نیست. زیرا اغلب فیلم های محافظتی که روی سطح این قطعات تشکیل می شود یا از ضخامت کافی برخوردار نیستند یا از سطحی متخلخل برخوردارند. به همین دلیل، و در عین حال با در نظر گرفتن هزینه اعمال چنین پوشش هایی، معمولا قطعات مسی بدون هرگونه پوشش محافظ به خودروساز تحویل شده و در ساختار خودرو نصب می شوند. در این میان، تنها تعدادی از قطعات مسی که در سیستم های الکتریکی کاربرد دارند تحت آبکاری قلع یا دیگر فلزات نجیب قرار می گیرند. البته، برای به تاخیر انداختن خوردگی در قطعات مسی راه دیگری نیز هست که همانا اضافه کردن عوامل به تاخیر اندازنده خوردگی به ترکیب شیمیایی آلیاژ های مسی است. استفاده از این روش در ساخت قطعات تشکیل دهنده مدارات مایع خنک کننده موتور و سیستم های هیدرولیک خودرو کاربرد فراوانی دارد. برای این منظور از موادی با ساختار شیمیایی پیچیده، نظیر خانواده بنزوتریازول، استفاده می شود. روش کار نیز بدین صورت است که مواد فوق با یون های حل شده مس پیوند های محکم و قوی برقرار کرده و مانع جدا شدن آنها از ساختار فلز می شوند. تنها نکته باقی مانده آنست که در بکار گیری این دسته از مواد باید به ترکیب شیمیایی آلیاژ های مسی دقت شود. چراکه وجود یکسری از مواد شیمیایی می توان موجب واکنش دهی این عوامل با آنها و در نتیجه انحراف از هدف اصلی اضافه کردن چنین موادی به ترکیب شیمیایی آلیاژ شود.

پوشش های غیر ارگانیک معمولا به صورت پوشش های لعابی در رنگ کردن سطح قطعات مسی کاربرد دارند. با این حال، به ندرت از پوشش دهی لعاب برای اهدافی چون محافظت از قطعات ساخته شده از مس و آلیاژ های آن در برابر خوردگی استفاده می شود. بلکه، استفاده از این نوع پوشش ها بیشتر بمنظور تزیین و رنگ آمیزی قطعات می باشد. باید توجه کرد که هرچند مس و آلیاژ های آن از رنگ زیبا و تزیین کننده ای برخوردارند، اما گاهی پیش می آید که طراحان به رنگ های دیگری فکر کنند.

قطعات ساخته شده از مس و آلیاژ های آن که با روش روکش دهی غلتکی یا  Roll-Cladding تولید شده باشند اغلب در ساخت کنتاکت های الکتریکی خودرو مورد استفاده دارند. در این روش، از فلزات گرانبهایی چون طلا، نقره و پلاتین برای پوشش دهی به سطح قطعات ساخته شده از مس خالص، آلیاژ های مس و روی، با درصد روی بالا، آلیاژ مس و قلع (مانند برنج سفید)، و در نهایت آلیاژ های خاصی از مس مورد استفاده قرار می گیرند. در تولید کنتاکت سوکت های نر و ماده درخت سیم خودرو نیز از همین روش پوشش دهی برای محافظت از سطح آلیاژ های مسی استفاده می شود.

محافظت از سطح قطعات خودرویی ساخته شده از مس و آلیاژ های آن به روش رسوب دهی غیر الکتریکی یا شیمیایی نیز امری است که امکان آن رد نمی شود. در این زمینه، رسوب دهی شیمیایی نیکل روی سطح قطعات برنجی خودرو بمنظور محافظت از آنها در برابر خوردگی و ساییدگی سابقه ای طولانی در صنعت خودروی آلمان و امریکا دارد. این فرآیند آنقدر انعطاف پذیر است که می توان با اجرای شرایط عملیات حرارتی 400 درجه سلسیوس در ساعت، سختی پوشش حاصله را از 550 DPH  به بیش از  100 DPH  رساند. کاربرد این روش در پوشش دهی سطح داخلی لوله های مسی با نیکل بمنظور جلوگیری یا به تاخیر اندازی خوردگی آنها است. برعکس این حالت نیز ممکن است؛ بدین ترتیب که می توان مس یا آلیاژ های آن را با استفاده از روش فوق برای پوشش دهی سطوح داخلی لوله های فولادی مورد استفاده قرار داد.

در زمینه قطعات تزیینی داخل اتاق، استفاده از این روش برای پوشش دهی قطعات فلزی (معمولا ساخته شده از فولاد یا آلیاژ آلومینیوم) با مس یا آلیاژ های آن بمنظور محافظت از سطح آنها در برابر خط و خش، ساییدگی، یا حتی بعنوان پوشش ترمیم کننده اشکالات سطحی ناشی از فرآیند تولید رواج دارد. اما باید توجه کرد که روش پوشش دهی فوق برای اهداف ضد گاز یا لایه های واسط مناسب نیست. البته، هزینه زیاد پوشش دهی به این روش را نیز باید به مضرات رسوب دهی غیر الکتریکی یا شیمیایی اضافه کرد.

براساس ضرب المثل «گهی پشت بر زین، گهی زین به پشت»، خود مس و آلیاژ های آن را نیز می توان بعنوان فلز پوشش دهنده برای محافظت از سطح فلزات دیگر نیز استفاده کرد. روشی که معمولا برای پوشش دهی مس و آلیاژ های آن بر دیگر فلزات کاربرد دارد رسوب دهی الکتریکی است. لایه های محافظی که از رسوب دهی الکتریکی مس و آلیاژ های آن روی سطح دیگر فلزات حاصل می شوند اغلب بعنوان پوشش های ضد گاز و لایه های واسط کاربرد دارند. در زمینه پوشش های تزیینی داخل اتاق خودرو، اعمال لایه ای از آلیاژ مس و روی به روش رسوب دهی الکتریکی روی قطعات فولادی یا آلومینیومی رواج بیشتری دارد. برای این منظور، و البته با گوشه چشمی به اندکی از مقاومت به خوردگی، اعمال لایه ای از برنج رسوب داده شده به روش الکتریکی روی سطح بعضی از قطعات تزیینی و سفارشی نیز به تازگی در خودروسازان معمول شده است.

د) نواع آلیاژ های صنعتی مس

1- آلیاژ مس و روی (برنج)

آلیاژ های مس و روی برنج نامیده می شوند. اکثر این آلیاژ ها از دامنه انجماد اندکی برخوردارند و به همین دلیل قابلیت ریخته گری خیلی خوبی دارند. روی نسبت به مس ارزانتر است و اضافه کردن آن به ترکیب مس باعث ارزانتر شدن آن و در عین حال اضافه شدن قابلیت های تزیینی بهتر در آن مانند تغییر رنگ و ... می شود. اصولا، هدف از تولید آلیاژ برنج در سالیان دور نیز همین موضوع اقتصادی بوده است.

رنگ آلیاژ بستگی تام به مقدار روی دخیل در آن دارد. در مقادیر کمتر از 10 درصد روی، رنگ آلیاژ به قرمز مسی متمایل است. این رنگ در مقادیر 10 تا 25 درصد به طلایی تیره و در 35 تا 45 درصد به طلایی روشن می رسد. خواص مکانیکی برنج ها بسته به میزان حضور روی در ترکیب آن و سرعت سرد شدن آلیاژ متفاوت است.

اگر آلیاژ مس و روی حاوی عناصر دیگری نیز باشند، به آن آلیاژ »برنج مخصوص« گفته می شود. این عناصر می توانند شامل آهن، قلع، منگنز، آلومینیوم، سرب، و نیکل باشند که میزان حضور آنها در ترکیب برنج معمولا حدود 1 تا 2 درصد است. البته، اضافه کردن این عناصر باعث بهبود برخی خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی آلیاژ می شود.

2- آلیاژ مس و قلع (برنز)

بطور سنتی آلیاژ مس و قلع را برنز می نامند. اما در برخی از کشور ها و فرهنگ های متفاوت، آلیاژ های مس با آلومینیوم، منگنز، نیکل، و سیلیسیم را نیز برنز می نامیده اند. حتی اگر قلع در ترکیب آن حضور نداشته باشد! مقدار قلعی که در گرید های متفاوت برنز حضور دارد بین 5 تا 25 درصد متغیر است. اولین اثر قلع در ترکیب با مس، کاهش نقطه ذوب و بهبود طنین صوتی حاصل از ضربه می باشد. به همین دلیل، آلیاژ های برنز با مقادیر کمتر از 5 درصد قلع را «گرید های ناقوسی» می نامند. البته، حضور قلع باندازه بیش از 5 درصد در ترکیب آلیاژی باعث افت شدید مقاومت به ضربه می گردد. گرید هایی از برنز که در مجسمه سازی کاربرد دارند، حدود 9 تا 10 درصد قلع در ساختار خود دارند. استفاده از برنز در صنعت محدود است و باید حتما عناصر کمکی به ساختار آن اضافه شوند. مانند سرب که به برنز های مورد استفاده در ساخت شیرآلات صنعتی اضافه می شود (تا 6 درصد).

3- آلیاژ مس و آلومینیوم (برنز آلومینیوم)

این تیپ از آلیاژ های مس از دیدگاه استحکامی با فولاد های کربنی قابل مقایسه است. اما، مقاومت به خوردگی آنها بسیار بهتر می باشد (البته با قیمت چند برابر). این دسته از آلیاژ ها در استاندارد های امریکایی بصورت UAX نشان داده می شوند که در این کد، حرف یو نشانه مس، حرف ای نشانه آلومینیوم، و حرف ایکس بیانگر میزان حضور آلومینیوم در ترکیب آلیاژ برحسب درصد وزنی است. مثلا،  UA5 or UA10 نشاندهنده آلیاژ برنز آلومینیوم با حضور 5 یا 10 درصد آلومینیوم در ساختار آن است. کاربرد این دسته از آلیاژ ها در ساخت انواع چرخدنده، محور ها، و قطعات مکانیکی پراستحکام با الزام مقاومت خوردگی است. رنگ برنز آلومینیوم طلایی است.

4- آلیاژ مس و نیکل

آلیاژ های تجاری از مس و نیکل معمولا 5 تا 45 درصد نیکل داشته و آهن، منگنز، و روی نیز در آنها یافت می شود. نیکل اثرات جالب توجهی روی خواص مهندسی مس دارد که از آنجمله می توان به تثبیت ضریب انبساط حرارتی اشاره کرد. بطوریکه با ورود نیکل به ساختار مس، می توان آلیاژی با ضریب معین و بازه تغییرات بسیار مشخص از انبساط حرارتی تولید کرد. برخی از گرید های این دسته از آلیاژ ها آنقدر انبساط حرارتی کمی دارند که در ساخت انواع بیومتریال استفاده می شوند. اضافه کردن نیکل به مس، ظاهری نقره ای رنگ بدان می دهد.

5- آلیاژ های مس و سیلیسیم

این دسته از آلیاژ های مس به سیلیکون برنز هم معروفند، در صنعت بسیار مورد توجهند. چراکه جوش پذیری خوبی داشته، استحکام مناسبی دارند، و در عین حال، مقاومت خوبی از خود در برابر خوردگی نشان می دهند. میزان سیلیس در این آلیاژ ها از 1.5 تا 30 درصد متفاوت است. اضافه کردن سیلیس به مس باعث بهبود سختی، استحکام کششی، و مقاومت به خوردگی آن خواهد شد. جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه، مراجعه به کتاب زیر توصیه می شود:

Copper & Copper Alloys (ASM Specialty Handbook)

6- آلیاژ مس و بریلیوم

وجود مقدار اندکی از بریلیوم (2 تا 2.5 درصد) خواص مکانیکی جالبی به مس می دهد. البته، گرید هایی از این آلیاژ ها وجود دارند که بمنظور بهبود خواص الکتریکی، در عین خواص مکانیکی خوب، نیکل نیز دارند (معمولا کمتر از یک درصد). یکی از کاربرد های بسیار رایج این آلیاژ ها (با یا بدون نیکل)، فنر های ساعت می باشد. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه، مراجعه به کتاب زیر توصیه می شود:

Beryllium & Beryllium Alloys (ASM Specialty Handbook)

هـ) نامگذاری آلیاژ های مس

1- استاندارد های اروپایی

در این سیستم که به تازگی (از حدود 2002) آپدیت شده است، از مخلوطی از کد های حروفی و رقومی استفاده می شود که جزییات آن در استاندارد EN 1173 موجود است. در این سیستم از علامت اختصاری شیمیایی استاندارد برای آدرس دهی به هر عنصر استفاده می شود. برای مس خالص، به شکل 1 نگاه کنید.

شکل 1: شیوه نامگذاری مس خالص در استاندارد اروپایی

اما، برای نامگذاری آلیاژ های مس، ابتدا از حروف اختصاری مس (سی یو) استفاده شده و پس از آن از حروف اختصاری نشاندهنده عنصر آلیاژساز (به ترتیب حضور) استفاده می شود. پس از این حروف، عددی درج می شود که بیانگر درصد وزنی حضور آن عنصر آلیاژساز در ترکیب آلیاژ مربوطه است. گاهی پس از این کد، از یک خط تیره بمنظور جداسازی کد معرف مشخصه کیفی یا خواص مکانیکی ویژه آن آلیاژ ذکر می شود. به شکل 2 نگاه کنید.

شکل 2: معنای حروف و اعداد ذکر شده در ساختار آلیاژ های مختلف مس

استاندارد های اروپایی دارای شماره مواد نیز هستند که کمی شبیه به سیستم کد گذاری امریکایی است. شرح این سیستم در استاندارد EN 1412 موجود است. در این سیستم از دو حرف سی (نشانه مس) و دابلیو (نشانه کار شده بودن آلیاژ)، یا سی (نشانه ریختگی بودن آلیاژ)، یا دیگر حروف استفاده شده و سه عدد (ارقام ترتیبی) پس از آن آورده می شود. پس از این ساختار حروفی-رقومی، از یک حرف انگلیسی استفاده می شود که برای آدرس دهی به نوع یا گروه آلیاژی مس کاربرد دارد (شکل 4 را ببینید).

مثالی از مقایسه کد حروفی-رقومی معرفی شده با این شماره مواد در شکل 3 نشان داده شده است.

شکل 3: مقایسه ای از سیستم شماره مواد و کد آلیاژ مس در استاندارد های اروپایی

شکل 4: معنای هر یک از حروف بکار رفته در ساختار شماره مواد آلیاژ های مس اروپایی

سیستم شماره گذاری آلمانی (DIN)

همانطور که قبلا در قالب سمینار سیستم شماره گذاری فولاد گفته شد، سیستم شماره بندی آلیاژ های مهندسی موسسه دین در سال 1942 و با ابلاغ وزارت جنگ رایش سوم به موسسه استاندارد های آلمانی کلید خورد. همانطور که قبلتر در مقدمه عنوان شد، در زمان جنگ جهانی دوم، آلومینیوم و آلیاژ های آن هنوز جایگاه چندانی در صنعت نداشتند و مصرف آنها بیشتر به صنایع هوایی (و بخش های بسیار محدودی از خودروسازی و صنایع دریایی) محدود بود. با این اوصاف، توسعه سیستم شماره بندی آلیاژ های مس در 1943 و با همکاری انستیتو مس آلمان یا DKI=Deutches Kupfer Institüt آغاز شد و با شکست آلمان در جنگ جهانی دوم (1945) و مهاجرت بسیاری از کارشناسان اداره تدوین استاندارد های آلمان به ایالات متحده و دیگر کشور ها، روند این توسعه متوقف شد. اوایل دهه 50 قرن بیستم فعالیت در این زمینه دوباره از سر گرفته شد و با آخرین اصلاحات در این حوزه در سال 1958 خاتمه یافت. این سیستم، برای کد بندی آلیاژ های مس از سر کُد 2 استفاده می کند. براساس این سیستم، شماره مواد 2.0000 تا 2.1799 اختصاص به مس و آلیاژ های آن دارد. ساختار این کد در شکل 5 نشان داده شده است. برای اطلاعات بیشتر درباره جزییات شماره مواد آلیاژ های آلومینیوم، مراجعه به استاندارد  DIN 17007-4 توصیه می شود.

شکل 5: نمایه ای از سیستم شماره گذاری دین برای تقسیم بندی آلیاژ های مس

2- سیستم کد بندی پنج رقمی (استاندارد امریکایی)

این سیستم که به UNS=Unified Numbering System معروف است، مشترکا توسط سه موسسه زیر توسعه یافته است

ASTM=American Society for Materials & Testing

SAE=Society of Automotive Engineers

CDA=Copper Development Association

از ساختاری شش کاراکتری استفاده می کند که از حرف سی انگلیسی (به نشانه مس) و پنج کاراکتر عددی پس از آن تشکیل شده است. در این سیستم، کاراکتر عددی اول، نمی تواند صفر باشد. بدین ترتیب، اعداد 10000 تا 79999 به آلیاژ های کار شده مس اختصاص داشته و اعداد 80000 تا 99999 برای آدرس دهی به آلیاژ های ریختگی مس بکار می روند. ساختار کد آلیاژ های کار شده مس در شکل 6 و ساختار کد مربوط به آلیاژ های ریختگی مس در شکل 7 نشان داده شده است.

شکل 6: نمایه ای از سیستم تقسیم بندی آلیاژ های کار شده مس در استاندارد های امریکایی

شکل 7: نمایه ای از سیستم تقسیم بندی آلیاژ های ریختگی مس در استاندارد های امریکایی