Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Mosiądz jest stopem na bazie cynku i miedzi. Procent cynku w stopie może wynosić 5 - 45%. Cynk, w przeciwieństwie do miedzi, jest tańszy, dlatego jego wprowadzenie do kompozycji nie tylko poprawia właściwości technologiczne, przeciwcierne i mechaniczne stopu, ale także zmniejsza jego koszt.
Właściwości mosiądzu
Stopy mosiądzu są doskonałe do obróbki ciśnieniowej. Wydajność mechaniczna jest dość wysoka, ale odporność na korozję jest zadowalająca. Jeśli porównamy charakterystyczne cechy mosiądzu z brązem, to jego właściwości przeciwcierne, odporność na korozję i wytrzymałość są niższe. Stopy nie są bardzo stabilne w słonej wodzie, w powietrzu, roztworach większości kwasów organicznych i roztworów dwutlenku węgla.
Mosiądz, w przeciwieństwie do miedzi, ma lepszą odporność na korozję . Ale wraz ze wzrostem temperatury i szybkości korozji. Ponadto taki proces jest zauważalny w produktach o cienkich ścianach. Korozja może powodować: wysoką wilgotność, ślady dwutlenku siarki i amoniaku w powietrzu. Aby zapobiec takiemu zjawisku, produkty tej kompozycji poddaje się kalcynacji w niskiej temperaturze po obróbce.
Prawie wszystkie stopy nie stają się kruche wraz ze spadkiem temperatury i pozostają elastyczne, co pozwala na stosowanie ich jako doskonałego materiału strukturalnego. Ze względu na wyższą temperaturę rekrystalizacji, w przeciwieństwie do miedzi, w podwyższonych temperaturach pełzanie mosiądzu jest niższe. W temperaturze 300-600 ° C pojawia się kruchość ze względu na fakt, że nierozpuszczalne w niskich temperaturach dodatki (na przykład bizmut, ołów) tworzą kruche warstwy pośrednie między kryształami. Wraz ze wzrostem temperatury wytrzymałość zmniejsza się. W przeciwieństwie do miedzi, właściwości przewodności cieplnej i przewodności elektrycznej mosiądzu są gorsze.
Kompozycja mosiądzu w procentach
Główne składniki, cynk i miedź, są stosowane odpowiednio w proporcjach 30% i 70%.
Ponad 50% cynku, który jest wykorzystywany w produkcji mosiądzu, jest wytwarzane z odpadów nadających się do recyklingu. Techniczne stopy mosiądzu produkowane są w 47–50% cynku. Kompozycja rozróżnia alfa i beta-mosiądz:
- Dwufazowe preparaty zawierają 48–50% cynku i zawierają mniej niż 5% ołowiu.
- Jednofazowe związki alfa mają około 30% cynku.
Skład chemiczny
Mosiądz jest wykonany z miedzi i cynku. Często porównuje się go z brązem, ponieważ stop mosiądzu i brązu łączy ten sam składnik - miedź. Mosiądz, który różni się od brązu składem, ma cynk jako drugi składnik, a nie cynę.
Cynk jest składnikiem chemicznym drugorzędnej podgrupy drugiej grupy czwartego okresu układu okresowego. W normalnych warunkach raczej kruchy materiał przejściowy ma jasnoniebieski kolor (na otwartym powietrzu jest pokryty małą warstwą tlenku cynku i ciemnieje). W naturze, jako oddzielny metal, cynk nie istnieje.
Miedź jest składnikiem chemicznym jedenastej grupy czwartego okresu układu okresowego Mendelejewa. Jest to materiał przejściowy z tworzywa sztucznego o jasnym złotym kolorze (gdy pojawia się warstwa tlenku, miedź staje się czerwono-żółta).
Ze względu na cynk i miedź (z wyjątkiem głównego roztworu α) pojawia się cała lista stopni elektronicznych typu β, γ, ε. Z reguły skład mosiądzu ma fazy α lub α + β ':
- Faza α jest stabilnym materiałem miedzi i cynku z krystaliczną miedzianą siatką sześcienną skoncentrowaną na twarzy.
- Faza β jest materiałem strukturalnym opartym na kombinacji chemicznej CuZn o stosunku 3/2 i elementarnej i najprostszej komórce.
Uzależnienie od obróbki cieplnej :
- Jeśli temperatura jest wysoka, wówczas faza β ma chaotyczny układ atomów i zwiększoną objętość jednolitego składu. W tym stanie faza staje się raczej plastyczna, jeśli temperatura jest niższa niż 453–469 C, wówczas struktura atomowa miedzi i cynku nabiera uporządkowania i jest oznaczana jako β ”.
- β 'jest bardziej kruchy i sztywniejszy, faza γ zawiera kombinację elektroniczną Cu5Zn8.
Formulacje jednofazowe charakteryzują się zwiększoną ciągliwością; Faza β jest mniej ciągliwa i trwalsza.
Separacja na podstawie zawartości stopu cynku:
Gdy stop mosiądzu zawiera do 35% cynku, jednocześnie zwiększa się plastyczność i twardość. Następnie plastyczność zmniejsza się na początku z powodu zagęszczenia kompozycji α-twardej. Po natychmiastowym spadku, tłumaczy się to obecnością delikatnej fazy β w kompozycji. Następnie twardość wzrasta do poziomu cynku nie więcej niż 40%. Potem gwałtownie spada.- Wiele preparatów doskonale nadaje się do leczenia ciśnieniowego. Kompozycja jednofazowa charakteryzuje się szczególnie plastycznością. Mosiądz zmienia swoją strukturę w niskich i wysokich temperaturach. Chociaż pod względem temperatury 400-700 C pojawia się „strefa delikatna”. Odkształcenie w tych warunkach temperatury nie występuje.
- Dwufazowe stopy są raczej elastyczne po podgrzaniu powyżej temperatury fazy transformacji β (powyżej 700 ° C). Aby zwiększyć odporność chemiczną i właściwości techniczne, często dodaje się do nich dodatkowe składniki, na przykład: mangan, aluminium, krzem, nikiel i tak dalej.
Produkcja mosiądzu
Mosiądz nadaje się idealnie do kucia, sczepnie zdeformowany, raczej kojarzący się, przybiera różne formy pod uderzeniem młotka, jest tłoczony na różne części lub rozciągany w drut. Stop jest stosunkowo ciągliwy w odlewaniu i topieniu w warunkach temperatury niższej niż topnienie miedzi.
Proces produkcji jest wykonywany:
- W tyglu z gliny ognioodpornej. Tygle są ogrzewane w piecach ognistych lub szybowych.
- W piecach odblaskowych.
Podczas mieszania cynku i miedzi, kompozycja jest odlewana do wcześniej przygotowanych form piaskowych. Część cynku odparowuje, co należy pamiętać podczas tworzenia stopu metalu.
Pochodne mosiądzu
Tompack - rodzaj odkształcalnego stopu. Zawiera cynk i miedź odpowiednio o 2–13% i 87–98%.
Tompack jest inny:
- zmniejszona siła tarcia;
- odporność na rdzę;
- wysoka elastyczność.
Formulacje miedzi składające się z 11–22% cynku nazywane są półpakami.
Tompack doskonale nadaje się do spawania ze stalą nierdzewną i innymi metalami szlachetnymi. Tompak używany do produkcji połączonej kompozycji mosiądzu i stali. Ze względu na złoty kolor tombaku tworzą akcesoria, różne medale i produkty artystyczne. Tompack doskonale nadaje się do emaliowania, złocenia i obróbki ciśnieniowej w trybach niskiej i wysokiej temperatury.
Mosiądz odlewniczy - służy do produkcji wyrobów kształtowych i półproduktów przy użyciu odlewów. Ma 51–80% miedzi. W roli dodatkowych elementów używanych: aluminium, krzem, mangan, żelazo, ołów i cyna. Główne różnice:
- ma odporność na tarcie z innymi elementami;
- zmniejszona tendencja do rozkładu pierwiastków;
- nie rdzewieje;
- łatwa obsługa dzięki płynnej konsystencji;
- doskonała wydajność mechaniczna.
Często do produkcji masowej używa się mosiądzu odlewniczego:
- śruby ślimakowe;
związki zawodowe;- elementy wzmacniające;
- części odporne na korozję;
- nakrętki śrub mocujących;
- separatory;
- tuleje;
- części pracujące w temperaturach powyżej 250 ° C;
- łożyska.
Mosiądz automatyczny jest stopem ołowiu. Ma następujący skład:
- 24, 3 - 42, 8% - cynk;
- 56-76% - miedź;
- 0, 4-0, 9% ołowiu.
Dodanie ołowiu podczas obróbki skrawaniem przyczynia się do powstawania luźnych i krótkich wiórów, co zmniejsza zużycie mechanizmu oddzielającego i umożliwia zastosowanie obróbki z dużą prędkością.
Właściwości mechaniczne mosiądzu automatu są bezpośrednio zależne od jego stanu agregacji i składników:
- załadowany;
- miękki
Ten typ stopu jest wykonany w postaci:
- zespoły;
- taśmy;
- arkusze;
- pręty.
W takim przypadku arkusze:
- części do oglądania;
- śruby;
- orzechy i inne produkty masowej produkcji.
Jak odróżnić stop mosiądzu od brązu?
Aby odróżnić mosiądz od brązu i dodatkowo, aby dowiedzieć się, dokładny skład jest możliwy tylko w laboratorium chemicznym (na przykład przy użyciu analizy spektroskopowej). Niestety, w domu (zwłaszcza jeśli nie można zarysować lub w inny sposób zdeformować produktu) zakres możliwości jest raczej ograniczony. Istnieje jednak algorytm, który pokazuje, nawet jeśli nie bardzo dokładny, ale nadal wyniki.
Będziesz potrzebował:
- kalkulator;
- dokładne skale;
- przezroczysty pojemnik z wodą;
- próbki mosiądzu i brązu z wiórami;
- mikroskop lub silna lupa.
Zacznij od analizy wizualnej . Konieczne jest dokładne oczyszczenie produktu i umieszczenie go pod oświetleniem słonecznym. Zazwyczaj brąz jest ciemniejszy niż mosiądz, natomiast jeśli weźmiemy pod uwagę kolor, brąz zamienia się w „czerwone” widmo (od czerwonego do brązowego), a mosiądz zamienia się w „żółty”, czasem nawet w biały. Ale ta metoda nie jest bardzo niedokładna, więc przejdź do drugiego kroku.
Dokonaj analizy składu gęstości . Potrzebny będzie przezroczysty zbiornik na wodę i dokładne wagi. Zanurz produkt w wodzie, sprawdź objętość, a następnie określ masę. Gęstość jest stosunkiem masy obiektu do jego objętości, przekłada się na kg / cu. m. Najczęściej brąz jest gęstszy niż mosiądz, podczas gdy linia podziału jest na wskaźnikach 8700 kg / cu. m. Więc 8400-8700 kg / metr sześcienny - najprawdopodobniej mosiądz. 8750-8900 - najprawdopodobniej brąz.
A na koniec struktura kompozycji . Trzeba powiedzieć, że potrzebne są tutaj próbki - przedmioty, w których zarówno mosiądz, jak i brąz mogą być dokładnie określone w kompozycji, a próbki muszą być rozdrobnione.
Do analizy potrzebne będzie mocne szkło powiększające lub mikroskop. Analiza polega na jednoczesnym umieszczeniu w polu widzenia próbki i przedmiotu analizy. Na co należy zwrócić uwagę? O strukturze kompozycji - a mianowicie jej ziarnie. Brąz ma zwykle grubsze i grubsze ziarna, w przeciwieństwie do mosiądzu.