Duktilt metall Messing - en historisk digresjon, grunnleggende egenskaper, egenskaper og bilder av legeringen

Messing er et metallmateriale basert på kobber og en legeringskomponent sink. Legeringen kan inneholde bly, jern, nikkelelementer. Noen ganger er tinn tilstede, men i små mengder. I følge den metallurgiske tabellen tilhører ikke messing bronsegruppen.

Historie

Det kjemiske elementet sink ble oppdaget på 1500-tallet, men det gule metallet var godt kjent for menneskeheten mange århundrer før det øyeblikket. De eldgamle folkene som bodde i den sørlige Svartehavsregionen kombinerte kobber med smithsonite, sinkmalm, for å oppnå en messinglegering.

I løpet av den romerske politikerens Augustus tid ble messing omtalt som "orychalk", som bokstavelig talt betyr "gyllent kobber". Det gule metallet ligner på gull; gamle romerske mynter ble trykket fra det, smykker og husholdningsartikler ble laget.

På slutten av 1700-tallet oppnådde den engelske vitenskapsmannen D. Emerson messing ved å legere kobber med industriell sink. Han patenterte metoden og fikk britisk patent. På 1700-tallet, før den utbredte bruken av messing i metallurgi, ble det brukt til å forfalske gull i Vest-Europa og Russland.

De viktigste egenskapene til messing

Messing kombinerer de positive egenskapene og fordelene til komposittmetaller.Metallurger bruker materialet i industrien for å forbedre egenskapene til metaller som til sammen er sterkere enn hver for seg. Det gule metallet har motstand mot korrosjonsprosesser, økt styrke, og kan være i vandige og alkaliske løsninger i lang tid uten skade.

Kjemiske egenskaper

Strukturen av messing er dannet av to klassiske komponenter - sink, kobber. I den tradisjonelle versjonen overstiger ikke andelen kobber 70%, og sink - 30%. Det er utviklet flere kvaliteter av teknologisk messing, hvor sinkinnholdet er mindre, bare 48%. I stålindustrien gjenvinnes nesten halvparten av all sink som brukes fra avfall og resirkulering.

Det er to typer messing med forskjeller i indre struktur og kjemisk sammensetning:

• alfa-type (enfase), sinkinnhold 35 prosent;
• alfa-beta type (to-fase), i en legering av 50 % sink og 6 % bly.

Messing i ytre egenskaper ligner noen merker av bronse, men tilhører ikke bronsematerialer.

Sammensetningen av spesielle kvaliteter av messinglegeringer inneholder tinn i små proporsjoner. Det brukes som en legeringskomponent for å forbedre egenskapene til metallet. I tillegg til tinn kan den kjemiske sammensetningen av messing inneholde bly, nikkel, mangan og andre metaller som kan forbedre materialets egenskaper.

Fysiske egenskaper

Egenskapene til messing avhenger av ytterligere legeringselementer lagt til for å forbedre prosessparametere. For eksempel varierer tetthetsverdien i området 8300-8700 kg/m3.

De viktigste fysiske egenskapene til messing er:

• spesifikk varmekapasitet ved oppvarming til 20 C er 0,377 kJ kg−1 K−1;
• spesifikk elektrisk motstand 0,07 * 10−6 Ohm m;
• er ikke en ferromagnet, får ikke magnetiske egenskaper når den utsettes for kritiske temperaturer;
• smeltepunktet er gjennomsnittlig 900 grader;
• høy motstand mot korrosjon og ødeleggelse;
• varig;
• plast,
• egner seg godt til smiing og bearbeiding;
• motstandsdyktig mot temperaturendringer.

Messing som et konglomerat av flere metaller har en svak ledningsevne av elektrisk strøm. Sammensatte metaller skaper forvrengning av krystallgitter. De resulterende spenningsfeltene danner resistiviteten. Kobber i seg selv er en utmerket leder av elektrisitet, så alle ledninger er kobber.

Smeltepunktet til en messinglegering avhenger av prosentandelen sink. Jo mer sink, jo lettere er det å smelte messing.

Messingvalset metall er godt utsatt for bue- og gassveising. Godt polert, rullet. Tåler forvitring bedre enn rent kobber.

Tilsetninger av vismut og bly til messinglegeringen reduserer metallets elastiske egenskaper, og gjør det sprøtt når det utsettes for høye temperaturer (ved 500 grader).

Påvirkning av bestanddeler

For å utvide bruksområdet for messing og forbedre dens egenskaper, legges legeringskomponenter til legeringen. Hvert bestanddel har en spesifikk effekt:

• silisium senker hardhetsverdien, gjør materialet mindre holdbart, men motstandsdyktig mot slitasje under langvarig friksjon;
• mangan øker styrke og motstand mot korrosjon;
• tinn, aluminium og jern i små proporsjoner tilsettes legeringen sammen med mangan for å forbedre styrkeverdiene;
• bly nesten sluttet å tilsettes som et legeringselement, det reduserer de mekaniske egenskapene til legeringen, forverrer duktiliteten, elastisiteten;
• nikkel øker korrosjonsbestandigheten og gjør det mulig å bruke metallet i alkaliske miljøer;
• aluminium, aluminiumoksid skaper et beskyttende belegg på metalloverflaten, som forhindrer at oksidative prosesser har en destruktiv effekt;
• tinn er et lettmetall, dets tillegg forbedrer parametrene for styrke og motstand mot korrosjon.

En legering med tinn er mye brukt for å lage komponenter til skip som hele tiden opererer i sjøvann.

Produksjonsmetoder

Messing er et av de konglomeratene som reagerer godt på prosesseringsmetoder - smiing, stempling. Ved et lavt smeltepunkt viser metallet gode flytegenskaper, så det er mye brukt i støperier.

Ved smelting av messing fordamper sink aktivt.

I metallurgisk industri utvinnes messing i spesielle ildfaste beholdere (digler), i smelteovner, der varme overføres ved stråling fra gassformige produkter fra brennstoffforbrenning. I ovner skjer smelting på kort tid og med økonomisk energiforbruk.

Legeringsapplikasjoner

I gamle tider ble messing brukt i smykker på grunn av dets likhet med naturlig gull. På grunn av sin plastisitet og gode formbarhet for smiing, ble mynter trykket fra den, smykker og etuier ble laget.

Messinglegeringer forbedres ved å legge til andre metallkomponenter for å forbedre egenskapene til valset metall og utvide mulighetene for bruk i aggressive miljøer (i skipsbygging, i kjemiske butikker).

Under konstruksjon

Gult metall har lenge etablert seg som et verdifullt materiale for å lage deler til rørleggerarbeid, rør, apparater og for konstruksjon av ulike strukturer. Laget av gult metall

• festemidler (bolter og muttere, grenrør, stemplede deler);
• produkter for varmetekniske strukturer, enheter, utstyr, kondensatorrør;
• rørleggerdeler (kranblandere, koblinger, tees, beslag);
• møbelbeslag (dørhåndtak, stifter, dørhengsler).

Mekaniske egenskaper, motstand mot fuktighet, styrke og rimelig pris tillater bruk av gult metall i ulike felt uten frykt for at materialet skal kollapse eller ruste.

Anvendelse i klokker og kunst

I klokkeindustrien har messing funnet spesielt utbredt bruk på grunn av egenskapene til fleksibilitet, duktilitet og lav pris. Produkter laget av gult metall ser presentable ut, og klokkemekanismen fungerer pålitelig i mange år. Materialet ruster ikke, oksiderer ikke, tåler et langt opphold i et fuktig miljø, og bukker ikke under for korrosive prosesser.

I den dekorative kunsten er messing verdsatt for sin evne til å lage designerstykker med effekten av gulltilstedeværelse. For å lage smykker brukes slike dekorative to-komponent messinglegeringer:

• grønn (sink 40%);
• gylden tompak (sink 25%);
• klassisk gul (sink 33%).

Messing er en legering med unike egenskaper. Mye brukt i nesten alle design som brukes under vanskelige miljøforhold og aggressive miljøer. Messing smykker ser luksuriøse ut, og med riktig pleie mister de ikke sin skjønnhet i mange år.

Messing bilder