Duktil metall Mässing - en historisk utvikning, grundläggande egenskaper, egenskaper och foton av legeringen

Mässing är ett metallmaterial baserat på koppar och en legeringskomponent zink. Legeringen kan innehålla bly, järn, nickelelement. Ibland finns tenn närvarande, men i små mängder. Enligt den metallurgiska tabellen tillhör inte mässing bronsgruppen.

Berättelse

Det kemiska grundämnet zink upptäcktes på 1500-talet, men den gula metallen var välkänd för mänskligheten många århundraden före det ögonblicket. De gamla folken som levde i södra Svartahavsregionen kombinerade koppar med smithsonit, zinkmalm, för att få en mässingslegering.

Under den romerske politikern Augustus tid kallades mässing som "orychalk", vilket ordagrant betyder "gyllene koppar". Den gula metallen liknar guld; antika romerska mynt trycktes från den, smycken och hushållsartiklar tillverkades.

I slutet av 1700-talet erhöll den engelske vetenskapsmannen D. Emerson mässing genom att legera koppar med industriell zink. Han patenterade metoden och fick ett brittiskt patent. På 1700-talet, innan den utbredda användningen av mässing i metallurgin, användes den för att förfalska guld i Västeuropa och Ryssland.

De viktigaste egenskaperna hos mässing

Mässing kombinerar de positiva egenskaperna och fördelarna med kompositmetaller.Metallurger använder materialet i industrin för att förbättra egenskaperna hos metaller som tillsammans är starkare än individuellt. Den gula metallen har motståndskraft mot korrosionsprocesser, ökad hållfasthet och kan vara i vattenhaltiga och alkaliska lösningar under lång tid utan skador.

Kemiska egenskaper

Strukturen av mässing bildas av två klassiska komponenter - zink, koppar. I den traditionella versionen överstiger andelen koppar inte 70% och zink - 30%. Flera kvaliteter av teknisk mässing har utvecklats, där zinkhalten är mindre, endast 48%. Inom stålindustrin återvinns nästan hälften av all zink som används från avfall och återvinning.

Det finns två typer av mässing med skillnader i inre struktur och kemisk sammansättning:

• alfatyp (enfas), zinkhalt 35 procent;
• alfa-beta typ (tvåfas), i en legering av 50 % zink och 6 % bly.

Mässing i yttre egenskaper liknar vissa märken av brons, men tillhör inte bronsmaterial.

Sammansättningen av specialkvaliteter av mässingslegeringar innehåller tenn i små proportioner. Den används som en legeringskomponent för att förbättra metallens egenskaper. Den kemiska sammansättningen av mässing kan förutom tenn innehålla bly, nickel, mangan och andra metaller som kan förbättra materialets egenskaper.

Fysikaliska egenskaper

Mässingens egenskaper beror på ytterligare legeringselement som tillsätts för att förbättra processparametrarna. Till exempel varierar densitetsvärdet i intervallet 8300-8700 kg/m3.

De huvudsakliga fysiska egenskaperna hos mässing är:

• specifik värmekapacitet vid uppvärmning till 20 C är 0,377 kJ kg−1 K−1;
• specifik elektrisk resistans 0,07 * 10−6 Ohm m;
• är inte en ferromagnet, får inte magnetiska egenskaper när den utsätts för kritiska temperaturer;
• smältpunkt i genomsnitt 900 grader;
• hög motståndskraft mot korrosion och förstörelse;
• hållbar;
• plast,
• lämpar sig väl för smide och bearbetning;
• motståndskraftig mot temperaturförändringar.

Mässing som ett konglomerat av flera metaller har en svag elektrisk strömledningsförmåga. Kompositmetaller skapar förvrängning av kristallgitter. De resulterande spänningsfälten bildar resistiviteten. Koppar i sig är en utmärkt ledare av elektricitet, så alla ledningar är koppar.

Smältpunkten för en mässingslegering beror på andelen zink. Ju mer zink, desto lättare är det att smälta mässing.

Valsad metall i mässing är väl utsatt för bågsvetsning och gassvetsning. Välpolerad, rullad. Motstår väderpåverkan bättre än ren koppar.

Tillsatser av vismut och bly till mässingslegeringen minskar metallens elastiska egenskaper, vilket gör den spröd när den utsätts för höga temperaturer (vid 500 grader).

Inverkan av beståndsdelar

För att utöka användningsområdet för mässing och förbättra dess egenskaper, tillsätts legeringskomponenter till legeringen. Varje beståndsdel har en specifik effekt:

• kisel sänker hårdhetsvärdet, gör materialet mindre hållbart, men motståndskraftigt mot slitage under långvarig friktion;
• mangan ökar styrkan och motståndskraften mot korrosion;
• tenn, aluminium och järn i små proportioner tillsätts legeringen tillsammans med mangan för att förbättra hållfasthetsvärdena;
• bly upphörde nästan att tillsättas som ett legeringselement, det minskar legeringens mekaniska egenskaper, försämrar duktiliteten, elasticiteten;
• nickel ökar korrosionsbeständigheten och gör det möjligt att använda metallen i alkaliska miljöer;
• aluminium, aluminiumoxid skapar en skyddande beläggning på metallytan, vilket förhindrar att oxidativa processer har en destruktiv effekt;
• tenn är en lättmetall, dess tillägg förbättrar parametrarna för styrka och motståndskraft mot korrosion.

En legering med tenn används ofta för att skapa komponenter för fartyg som ständigt opererar i havsvatten.

Produktionsmetoder

Mässing är ett av de konglomerat som svarar bra på bearbetningsmetoder - smide, stämpling. Vid låg smältpunkt uppvisar metallen goda flytegenskaper, så den används flitigt i gjuterier.

Vid smältning av mässing avdunstar zink aktivt.

I den metallurgiska industrin bryts mässing i speciella eldfasta behållare (deglar), i smältugnar, i vilka värme överförs genom strålning från gasformiga produkter från bränsleförbränning. I ugnar sker smältning på kort tid och med ekonomisk energiförbrukning.

Legeringsapplikationer

I antiken användes mässing i smycken på grund av dess likhet med naturligt guld. På grund av dess plasticitet och goda formbarhet för smide, trycktes mynt från den, smycken och fodral tillverkades.

Mässingslegeringar förbättras genom att lägga till andra metallkomponenter för att förbättra egenskaperna hos valsad metall och utöka möjligheterna för dess användning i aggressiva miljöer (inom skeppsbyggnad, i kemiaffärer).

Under konstruktion

Gul metall har länge etablerat sig som ett värdefullt material för att skapa delar för VVS, rör, apparater och för konstruktion av olika strukturer. Tillverkad av gul metall

• fästelement (bultar och muttrar, grenrör, stansade delar);
• produkter för värmetekniska strukturer, enheter, utrustning, kondensorrör;
• VVS-delar (blandare, kopplingar, T-stycken, armaturer);
• möbelbeslag (dörrhandtag, klammer, dörrgångjärn).

Mekaniska egenskaper, motståndskraft mot fukt, styrka och överkomligt pris tillåter användning av gul metall inom olika områden utan rädsla för att materialet kommer att kollapsa eller rosta.

Applikation i klockor och konst

Inom klockindustrin har mässing funnits särskilt utbredd användning på grund av egenskaperna flexibilitet, duktilitet och låg kostnad. Produkter gjorda av gul metall ser presentabel ut, och klockmekanismen fungerar tillförlitligt i många år. Materialet rostar inte, oxiderar inte, tål en lång vistelse i en fuktig miljö, ger inte efter för korrosiva processer.

Inom den dekorativa konsten värderas mässing för sin förmåga att skapa designerstycken med effekten av guldnärvaro. För att skapa smycken används sådana dekorativa tvåkomponents mässingslegeringar:

• grön (zink 40%);
• gyllene tompak (zink 25%);
• klassisk gul (zink 33%).

Mässing är en legering med unika egenskaper. Används ofta i nästan alla konstruktioner som används i svåra miljöförhållanden och aggressiva miljöer. Mässingssmycken ser lyxiga ut, och med korrekt vård förlorar inte sin skönhet i många år.

Mässingsfoton