Charakterystyka mosiądzu: skład i właściwości stopu metalu, temperatura topnienia, zakres zastosowania

Anonim
Mosiądz jest stopem cynku i miedzi, którego istnienie ludzie znali nawet w starożytności. Zaczął produkować nawet starożytnych Rzymian. I choć w tym odległym okresie nie wiedzieli jeszcze o istnieniu cynku, nauczyli się bardzo skutecznie wykorzystywać surowce zawierające cynk w sektorze metalurgicznym.

Obecnie różne stopy mosiądzu są używane w różnych obszarach działalności. Dlatego przydatne będzie poznanie właściwości, właściwości i cech zastosowania tego unikalnego materiału.

Jest to rodzaj materiału, którego głównymi elementami są miedź i cynk. Ponadto, dodatkowe składniki, takie jak krzem, cyna i ołów mogą być obecne w kompozycji mosiądzu.

Charakterystyka stopu

Mosiądz jest materiałem makroskopowym o jednolitej strukturze. Jego struktura z reguły obejmuje elementy metalowe. Różni się od samej substancji swoimi właściwościami, które zapewniają strukturę faz (mikrostruktura lub struktura kryształu). Tak więc przewodnictwo cieplne i elektryczne, które jest typowe dla metali, w każdym przypadku jest również własnością stopu metalu. Jednak wraz z tym parametry fizyczne mogą się zmienić, jeśli pewna faza stanie się dominująca.

Na przykład, jeśli weźmiemy pod uwagę mosiądz, wzrost zawartości cynku ma nieliniowy wpływ na właściwości tego materiału i jego marki. W miedzi cynk może rozpuszczać się do 39 procent. Jeśli ta wartość zostanie osiągnięta, kompozycja nabiera specjalnej struktury i plastyczności, ale jej siła wyraźnie spada. Jeśli udział cynku jest zwiększony, powstaje inna faza krystaliczna, charakteryzująca się wzrostem właściwości wytrzymałościowych i zmniejszeniem ciągliwości.

Ta funkcja ma dowolny stop metalu. Ogólnie wszystkie stopy na bazie miedzi są podzielone na brąz, mosiądz i lut. Brąz to kompozycja cyny i miedzi, aluminium i berylu. Lutowie mogą mieć bardzo trudną kompozycję. Jeśli jednak dany materiał można łatwo odróżnić od lutowia, to w przypadku brązu wszystko jest nieco bardziej skomplikowane.

Mają bardzo podobny wygląd, ale zupełnie inne właściwości:

  • Po pierwsze, brąz ma strukturę gruboziarnistą, charakteryzującą się trwałością i wysoką odpornością na korozję: części z tego stopu można stosować nawet na zewnątrz. Plastyczność tego typu stopu jest znacznie niższa niż w przypadku mosiądzu.
  • Po drugie, ta kombinacja cynku i miedzi jest bardziej plastycznym materiałem, może być przetwarzana przy użyciu kucia na zimno. Ale to właśnie wysoki stopień plastyczności powoduje szybkie zużycie tego stopu, ponieważ produkty z mosiądzu mogą być używane tylko jako elementy dekoracyjne.

Materiał jest głównie używany w biżuterii. Do produkcji dużych części wystroju wnętrz - elementów wnętrz, dekoracji na schody (kute) - zaleca się stosowanie brązu.

Mocne i słabe strony

Każdy metal ma szczególne właściwości, które można przypisać zaletom i wadom. Wszystko zależy od sytuacji. W budownictwie mosiądz jest używany wyjątkowo rzadko, co wskazuje na znaczenie innych materiałów, a nie na wady stopu.

Główną zaletą mosiądzu - mała masa, która decyduje o popularności materiału w konstrukcji rakiet i samolotów. W warunkach życia jest to konieczne tylko w takich sytuacjach, jeśli potrzebujesz np. Lekkiego systemu zaopatrzenia w wodę.

Ponadto stop ma doskonałe właściwości dekoracyjne. Ma bardzo zróżnicowaną i atrakcyjną paletę kolorów. Akcesoria i akcesoria, artykuły gospodarstwa domowego i dekoracje wykonane z mosiądzu zawsze będą piękne, podkreślając luksus i elegancję wnętrza. Jednocześnie kolor mosiądzu utrzymuje się przez bardzo długi czas.

Materiał jest inny i ma niską przewodność cieplną, która jest często wykorzystywana do produkcji systemów i przedmiotów, dla których zachowanie ciepła jest bardzo ważne. Chodzi o robienie kąpieli lub mebli.

Mosiądz jest metalem diamagnetycznym, to znaczy jest wypychany z dowolnego pola magnetycznego. Stop ten od dawna był używany do produkcji ram kompasu. Teraz ta jakość jest aktywnie wykorzystywana w produkcji instrumentów.

Odporność materiału na korozję jest nawet większa niż w przypadku zwykłej miedzi, ale znacznie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Ponieważ bardzo korzystne jest stosowanie mosiężnych rur do zaopatrzenia w wodę. W przypadku systemu grzewczego lepiej jest wziąć rurę miedzianą.

Skład i struktura

Istnieją dwa rodzaje stopów mosiądzu:

  • Wieloskładnikowy.
  • Dwuskładnikowy.

Wieloskładnikowy mosiądz, oprócz cynku i miedzi, może zawierać inne niemetale i metale. Mają znaczący wpływ na końcowe właściwości stopu. Zatem wprowadzenie cyny zwiększa odporność materiału na działanie wody morskiej. A dodatek, na przykład nikiel, zwiększa wytrzymałość produktu mosiężnego.

Dwuskładnikowe stopy z reguły obejmują cynk i miedź w różnych proporcjach.

Inna metoda klasyfikacji dotyczy metod przetwarzania:

  • Odkształcalny mosiądz można wyginać, zwijać, nadawać inny kształt, nawet w warunkach domowych. Stopy te są wytwarzane w postaci drutu, prętów i arkuszy, które są następnie wykorzystywane na przykład do produkcji rur.
  • Stopy odlewnicze mogą być odkształcane tylko pod wpływem wysokich temperatur i znacznego ciśnienia. Dzięki tej technologii tworzą części samochodowe, łożyska itp.

Produkcja mosiądzu

Uzyskanie tego stopu metalu jest bardzo skomplikowaną procedurą. Chodzi o to, że miedź, cynk i inne elementy mają różne temperatury topnienia, dlatego mosiądz jest wytwarzany w kilku etapach. To samo dotyczy dodatków do dopingu: substancje muszą być dodawane w ścisłej kolejności, przy czym część ich liczby wymaga stosowania topnika.

Algorytm produkcji jest bezpośrednio zależny od rodzaju i struktury mosiądzu. Materiały odlewnicze w postaci wlewków są używane do odlewania szerokiej gamy części. Stopy typu odkształcalnego są wysyłane bezpośrednio do walcowni, gdzie są wyżarzane, przetwarzane i trawione.

Ogólny schemat produkcji jest następujący:

  1. Zbieranie surowców - stosuje się kilka technologii, które umożliwiają wydobycie cynku i miedzi z istniejącej rudy.
  2. Topienie Najpierw topi się miedź, a następnie inne składniki. Sekwencja zależy od rodzaju oczekiwanego wyniku.
  3. Pomieszczenia form - produkcja kompaktowych wlewków.
  4. Deformacja wlewków - co najmniej trzy etapy.
  5. Trawienie i wyżarzanie - na przykład do produkcji arkuszy.
  6. Ostatni etap przetwarzania.

Zakres zastosowania

Zakres materiałów zależy bezpośrednio od ich właściwości i właściwości.

Mosiądz od dawna jest używany przez profesjonalnych jubilerów . Na przykład żółty stop nie ma praktycznie żadnych zewnętrznych różnic w porównaniu z prawdziwym złotem 583 próbek. Stop ten był uważany za rodzaj „symulatora” dla początkujących jubilerów, ponieważ jego właściwości fizyczne są bardzo zbliżone do cech złota. Obecnie często wykonywane są ozdoby z mosiądzu.

Ten rodzaj stopu jest stosowany w produkcji mebli. Mosiądz jest łatwy do wykucia, co umożliwia wykonanie najbardziej oryginalnych elementów dekoracyjnych na meblach. Ta sama właściwość pozwala tworzyć potrawy z materiału, posągów, kinkietów i podstawek.

Ponadto elementy urządzeń do inżynierii chemicznej i cieplnej są wykonane z mosiądzu: rurki kapilarne, cewki itp.

Elementy formowane są wykonane ze stopu odlewanego, na przykład kształtek.

Mosiądz jest używany w wielu gałęziach przemysłu, co nie jest zaskakujące, ponieważ ma wysoką odporność na korozję, niską wagę i estetyczny wygląd.