1. Sifat Inti Perunggu
1.1 Kekuatan dan Kekerasan Mekanik
Kekuatan Tarik: Berkisar antara 350-1.200 MPa, bergantung pada jenis paduan dan pemrosesannya. Perunggu timah tradisional (misalnya, C90300, 10% Sn) memiliki kekuatan tarik 350-500 MPa (anil), sedangkan perunggu aluminium kekuatan tinggi (misalnya, C61400, 10% Al) mencapai 700-1.200 MPa (pengerjaan dingin atau perlakuan panas).
Kekerasan: Kekerasan Brinell (HB) 80-300. Timah dan aluminium berperan sebagai elemen penguat, meningkatkan kekerasan melebihi tembaga murni (HB ~40). Perlakuan panas (misalnya, quenching dan tempering untuk aluminium perunggu) semakin meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus.
Daktilitas: Daktilitas seimbang (perpanjangan putus: 10-40%) untuk sebagian besar tingkatan. Perunggu timah tradisional menawarkan keuletan yang sangat baik, sedangkan perunggu aluminium tinggi memiliki keuletan sedang namun kekuatan unggul.
1.2 Ketahanan Korosi yang Luar Biasa
Ketahanan Korosi Atmosfer dan Laut: Membentuk lapisan oksida pelindung yang padat dan melekat (misalnya oksida timah, aluminium oksida) pada permukaan, mencegah oksidasi lebih lanjut. Hal ini menjadikan perunggu ideal untuk aplikasi luar ruangan dan kelautan-jauh lebih tahan korosi-dibandingkan baja karbon dan bahkan beberapa kuningan (misalnya, kuningan-seng tinggi yang rentan terhadap dezincifikasi).
Ketahanan Terhadap Media Kimia: Tahan terhadap asam encer, basa, garam, dan senyawa organik. Perunggu fosfor (C51000) tahan terhadap dezincifikasi dan pitting, sedangkan perunggu aluminium (C60800) unggul dalam lingkungan yang keras (misalnya, air laut, bahan kimia industri).
Resistensi Biofouling: Di lingkungan laut, permukaan perunggu menghambat pertumbuhan teritip dan alga, sehingga mengurangi kebutuhan pemeliharaan komponen bawah air.
1.3 Ketahanan Aus dan Kelelahan
Ketahanan Aus: Kekerasan tinggi dan koefisien gesekan rendah membuat perunggu cocok untuk aplikasi geser dan bantalan. Perunggu timah (misalnya, C93200, "perunggu bantalan") banyak digunakan untuk bushing dan bantalan karena kemampuannya menahan pelumas dan menahan keausan logam-ke-logam.
Kekuatan Kelelahan: Ketahanan yang sangat baik terhadap pembebanan siklik, memastikan masa pakai yang lama dalam aplikasi dinamis (misalnya roda gigi, pegas, katup). Perunggu fosfor (C52100) menawarkan kekuatan lelah yang unggul, sehingga ideal untuk pegas presisi dan kontak listrik.
1.4 Konduktivitas Termal dan Listrik
Konduktivitas Termal: 50-120 W/(m·K) (pada 20 derajat ), lebih rendah dari tembaga murni (401 W/(m·K)) tetapi lebih tinggi dari kebanyakan baja dan paduan berbasis nikel. Cocok untuk komponen perpindahan panas (misalnya penukar panas, tabung ketel) yang ketahanan terhadap korosi juga penting.
Konduktivitas Listrik: 15-40% IACS (Standar Tembaga Anil Internasional). Perunggu fosfor dan perunggu silikon (misalnya C65500) memiliki konduktivitas listrik yang baik sehingga cocok untuk kontak listrik, konektor, dan pegas.
1.5 Kemampuan Proses
Properti Pengecoran: Daya tuang yang sangat baik-perunggu timah tradisional mengalir dengan mudah ke dalam cetakan yang rumit, menghasilkan komponen yang rumit (misalnya, patung, katup, impeler pompa) dengan toleransi yang ketat. Pengecoran investasi dan pengecoran pasir adalah proses yang umum.
Sifat mampu bentuk: Kemampuan kerja dingin dan panas bervariasi berdasarkan tingkatannya. Perunggu timah dan perunggu fosfor menawarkan kemampuan bentuk dingin yang baik (misalnya, membungkuk, menggambar, menginjak), sedangkan perunggu aluminium memerlukan pengerjaan panas (600-900 derajat) untuk bentuk kompleks karena kekerasannya yang lebih tinggi.
kemampuan mesin: Kemampuan mesin sedang hingga baik. Perunggu fosfor (C51000) mudah dikerjakan, sedangkan perunggu-aluminium tinggi memerlukan perkakas tajam dan kecepatan pemotongan lebih lambat.
Kemampuan las: Kebanyakan perunggu dapat dilas melalui las busur tungsten gas (GTAW/TIG), las busur logam gas (GMAW/MIG), dan mematri. Perunggu aluminium dapat dilas dengan logam pengisi yang sesuai (misalnya, ERCuAl-A2), sedangkan perunggu timah memerlukan pemanasan awal untuk menghindari retak.
1.6 Properti Utama Lainnya
Non-Magnetik: Semua tingkat perunggu bersifat non-magnetik, cocok untuk aplikasi kelistrikan dan ruang angkasa yang memerlukan netralitas magnet.
Biokompatibilitas: Perunggu tertentu (misalnya, perunggu timah dengan kandungan timbal rendah) bersifat biokompatibel, digunakan dalam perangkat medis (misalnya, implan ortopedi, instrumen gigi) dan peralatan-pengolahan makanan.
Daya Tarik Estetika: Perunggu tradisional memiliki rona hangat,-coklat keemasan yang memudar seiring waktu (mengembangkan lapisan oksida kehijauan), sehingga populer untuk aksen arsitektur, patung, dan perangkat keras dekoratif.
2. Aplikasi Perunggu yang Paling Umum
2.1 Mesin dan Peralatan Industri
Bantalan dan Bushing: Area aplikasi terbesar. Perunggu timah (C93200, C93700) dan perunggu bertimbal (C94300) digunakan untuk bantalan selongsong, ring dorong, dan ring pada motor, pompa, dan kotak roda gigi. Kemampuannya menahan beban tinggi, mempertahankan pelumas, dan menahan keausan menjadikannya ideal untuk memutar dan menggeser komponen.
Roda Gigi dan Kamera: Perunggu fosfor (C54400) dan perunggu aluminium (C61400) digunakan untuk roda gigi-kecepatan rendah, beban-tinggi, bubungan, dan pinion. Kekuatan, ketahanan aus, dan penyerapan guncangannya mencegah kerusakan gigi dan memastikan kelancaran pengoperasian.
Katup dan Perlengkapannya: Katup perunggu (katup gerbang, katup bola, katup periksa) dan perlengkapannya banyak digunakan dalam pipa ledeng, minyak dan gas, dan pemrosesan kimia. Perunggu aluminium (C60800) dan perunggu fosfor (C51000) tahan korosi dari cairan seperti air laut, minyak, dan bahan kimia.
2.2 Teknik Kelautan dan Lepas Pantai
Perangkat Keras Kelautan: Perunggu merupakan bahan pilihan untuk baling-baling kapal, poros baling-baling, bantalan kemudi, dan perlengkapan lambung kapal (misalnya, gerigi, derek, pagar). Ketahanan terhadap korosi laut dan ketahanan biofouling memastikan ketahanan di lingkungan air asin.
Struktur Lepas Pantai: Aluminium perunggu (C63000) digunakan untuk komponen platform lepas pantai (misalnya pengencang, konektor, penukar panas) karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanan terhadap korosi air laut dan retak korosi tegangan.
Peralatan Bawah Laut: Katup, pompa, dan sensor perunggu digunakan dalam sistem minyak dan gas bawah laut, karena dapat menahan tekanan tinggi dan air laut yang korosif.
2.3 Peralatan Listrik dan Elektronik
Kontak dan Konektor Listrik: Perunggu fosfor (C52100, C54400) dan perunggu berilium (C17200) digunakan untuk kontak listrik, sakelar, dan konektor dalam sistem distribusi daya, pemutus sirkuit, dan elektronik konsumen. Konduktivitas listriknya yang tinggi, ketahanan lelah, dan sifat pegasnya memastikan transmisi arus yang andal.
mata air: Perunggu fosfor (C51000) dan perunggu berilium (C17500) ideal untuk pegas presisi (misalnya, kontak baterai, pegas relai, pegas alat musik) karena elastisitasnya yang sangat baik, kekuatan lelah, dan ketahanan terhadap korosi.
Komponen Trafo dan Motor: Busbar perunggu, terminal, dan penyangga belitan digunakan pada transformator dan motor karena konduktivitas listrik dan ketahanan panasnya.
2.4 Aplikasi Arsitektur dan Dekoratif
Patung dan Monumen: Perunggu timah tradisional (C90300) merupakan bahan favorit untuk patung, patung, dan monumen (misalnya Patung Liberty). Kemampuan pengecorannya memungkinkan desain yang rumit, dan patina alaminya (lapisan oksida hijau) berkembang seiring waktu, sehingga meningkatkan daya tarik estetika.
Perangkat Keras Arsitektur: Gagang pintu perunggu, kenop, engsel, pagar, dan trim dekoratif digunakan pada bangunan tempat tinggal dan komersial. Daya tahannya, ketahanan terhadap korosi, dan tampilannya yang hangat menjadikannya pilihan premium untuk-arsitektur kelas atas.
Atap dan Cladding: Tembaga-perunggu timah dan tembaga-perunggu aluminium digunakan untuk lembaran atap dan pelapis pada bangunan bersejarah dan struktur modern. Ketahanannya terhadap korosi dan kemampuannya untuk mengembangkan patina unik memastikan-performa jangka panjang dan daya tarik visual.
2.5 Otomotif dan Dirgantara
Komponen Otomotif: Busing perunggu, bantalan, dan pemandu katup digunakan pada mesin dan transmisi. Berilium perunggu (C17200) digunakan untuk komponen-berkekuatan tinggi,-tahan korosi (misalnya, suku cadang suspensi, komponen sistem rem) pada kendaraan berperforma tinggi.
Komponen Dirgantara: Perunggu aluminium (C61400) dan perunggu berilium (C17500) digunakan untuk pengencang ruang angkasa, bantalan, dan kontak listrik. Rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang tinggi, ketahanan terhadap korosi, dan sifat non-magnetiknya memenuhi persyaratan ketat untuk pesawat terbang dan pesawat ruang angkasa.
2.6 Peralatan Medis dan Pengolahan Makanan-
Alat kesehatan: Paduan perunggu biokompatibel (misalnya perunggu timah dengan timbal rendah) digunakan untuk implan ortopedi (misalnya sendi pinggul, penggantian lutut), instrumen gigi, dan peralatan bedah. Ketahanan terhadap korosi dan biokompatibilitasnya menjamin keamanan dan-kinerja jangka panjang.
Makanan-Peralatan Pengolahan: Katup perunggu, pompa, dan komponen konveyor digunakan dalam pemrosesan makanan dan minuman. Ketahanan korosi dan non-toksisitasnya (untuk kualitas-bebas timbal) mematuhi peraturan keamanan pangan (misalnya, FDA, Bahan Kontak Makanan UE).
2.7 Aplikasi Lainnya
Alat Musik: Perunggu digunakan untuk alat musik tiup (misalnya terompet, trombon, tuba) dan alat musik perkusi (misalnya simbal, lonceng). Perunggu fosfor dan perunggu timah menghasilkan nada resonansi yang kaya karena sifat akustiknya.
Koin: Secara historis, perunggu banyak digunakan untuk pembuatan koin. Koin modern sering kali menggunakan campuran perunggu (misalnya tembaga-timah-seng) karena daya tahan dan ketahanannya terhadap keausan.
Alat dan Perangkat Keras: Perkakas perunggu (misalnya kunci pas, obeng) dan perangkat keras (misalnya paku, sekrup) digunakan di lingkungan yang korosif (misalnya kelautan, pabrik kimia) di mana perkakas baja dapat berkarat.
