Mässing
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 21 september 2019; kontroller kräver 27 redigeringar .| Mässing | |
|---|---|
| Värmeledningsförmåga | 121 W/(m K) |
| Densitet | 8560 ± 160 kg/m³ [1] |
| Smält temperatur | 932 °C [2] [3] |
| Kristallsystem | kubiskt system |
| Youngs modul | 115 ± 20 GPa |
| Poissons förhållande | 0,37 |
| Youngs modul i kompression | 50 GPa |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Mässing är en dubbel- eller flerkomponent kopparbaserad legering , där den huvudsakliga legeringskomponenten är zink , ibland med tillsats av tenn (mindre än zink, annars får du traditionell tennbrons ) , nickel , bly , mangan , järn och andra grundämnen. Enligt den metallurgiska klassificeringen tillhör den inte brons.
Koppar-zinklegeringar är hårdare än de ursprungliga metallerna. De används för tillverkning av apparater, maskindelar och hushållsartiklar.
Namnets historia och ursprung
Trots att zink som kemiskt grundämne upptäcktes först på 1500-talet , var mässing känd redan före vår tideräkning [4] [5] . Mossinoiderna fick det genom att smälta koppar med galmei [6] , det vill säga med zinkmalm. I England erhölls först mässing genom att legera koppar med metallisk zink, denna metod patenterades den 13 juli 1781 av James Emerson (brittiskt patent nr 1297) [7] [8] . På 1800-talet användes mässing som förfalskat guld i Västeuropa och Ryssland .
På Augustus tid i Rom kallades mässing orichalcum. ( lat. aurichalcum - bokstavligen "gyllene koppar"), sestertia och dupondia präglades från den . Orichalcum fick sitt namn från legeringens färg, liknande färgen på guld. Men i själva Romarriket, före erövringen av Storbritannien på 1:a århundradet e.Kr. e. mässing tillverkades inte, eftersom romarna inte hade tillgång till källor för zink (som dök upp och började utvecklas först efter bildandet av provinsen Storbritannien som en del av imperiet), innan dess kunde zink endast importeras av grekiska och romerska handlare, fanns det ingen egen utvinning i kontinentala Europa och Medelhavet [9] .
Egenskaper och typer
Den totala efterfrågan i världen på zink för tillverkning av mässing är för närvarande cirka 2,1 miljoner ton, samtidigt 1 miljon ton primär zink, 600 tusen ton zink från avfallet från egen produktion och 0,5 miljoner ton sekundär råvara material används i produktionen . Mer än 50 % av den zink som används vid tillverkning av mässing kommer alltså från avfall. Teknisk mässing innehåller vanligtvis upp till 48-50 % zink. Beroende på zinkhalten särskiljs alfa mässing och alfa + beta mässing. Enfas alfamässing (upp till 35 % zink) är väl deformerad i varma och kalla förhållanden. Tvåfas alfa + beta mässing (upp till 47-50% zink) har i sin tur låg plasticitet i kallt tillstånd. De är vanligtvis varmbearbetade vid temperaturer i alfa- eller alfa+beta-regionen. Jämfört med alfamässing har duplexmässing större styrka och slitstyrka med mindre duktilitet. Dubbelmässing legeras ofta med aluminium, järn, magnesium, bly eller andra element. Sådana mässing kallas special eller multikomponent. Legeringselement (förutom bly) ökar styrkan (hårdheten), men minskar duktiliteten hos mässing. Innehållet av bly i mässing (upp till 4%) underlättar skärning och förbättrar antifriktionsegenskaper. Aluminium, zink, kisel och nickel ökar korrosionsbeständigheten hos mässing. Tillsatsen av järn, nickel och magnesium till mässing ökar dess styrka.
Fysiska egenskaper
- Densitet - 8500-8700 kg / m³.
- Den specifika värmekapaciteten vid 20 °C är 0,377 kJ kg −1 K −1 .
- Elektrisk resistivitet - (0,07-0,08)⋅10 −6 Ohm m.
- Det är inte en ferromagnet .
- Smältpunkten för mässing, beroende på sammansättningen, når 880–950 °C. När zinkhalten ökar minskar smältpunkten. Mässing svetsas ganska väl genom olika typer av svetsning, inklusive gas- och bågsvetsning i skyddsgasmiljö, och valsas. Mässingssvetsteknik beskrivs i relevant litteratur. Även om ytan av mässing, om den inte är lackad, svartnar i luften, men i bulk motstår den atmosfärens verkan bättre än koppar. Den är gul till färgen och polerar väl.
- Vismut och bly har en skadlig effekt på mässing, eftersom de minskar förmågan att deformeras när det är varmt. Ändå används blylegering för att få lösa spån, vilket underlättar dess skärning [10] .
Cu-Zn tillståndsdiagram
Koppar med zink bildar, förutom huvud-α-lösningen, ett antal faser av den elektroniska typen β, γ, ε. Oftast består mässingsstrukturen av α- eller α + β'- faser: α-fas är en fast lösning av zink i koppar med ett fcc kopparkristallgitter , och β'-fas är en ordnad fast lösning baserad på kemisk förening CuZn med en elektronkoncentration på 3/2 och en primitiv elementarcell.
Vid höga temperaturer har β-fasen ett oordnat arrangemang ([bcc]) av atomer och ett brett område av homogenitet. I detta tillstånd är β-fasen plastisk. Vid temperaturer under 454–468 °C blir arrangemanget av koppar- och zinkatomer i denna fas ordnat, och det betecknas β'. β'-fasen, i motsats till β-fasen, är hårdare och mer spröd; γ-fas är en elektronisk förening Cu 5 Zn 8 .
Enfas mässing kännetecknas av hög plasticitet; β'-fasen är mycket spröd och hård, så tvåfasmässing har högre hållfasthet och lägre duktilitet än enfasiga.
Zinkhalten i koppar påverkar de mekaniska egenskaperna hos glödgad mässing.
Med en zinkhalt på upp till 30 % ökar både styrka och duktilitet samtidigt. Sedan minskar plasticiteten, först på grund av komplikationen av den fasta α-lösningen, och sedan sker dess kraftiga minskning på grund av uppkomsten av en spröd β'-fas i strukturen. Styrkan ökar upp till ca 45 % zink och minskar sedan lika kraftigt som duktiliteten.
De flesta mässing fungerar bra med tryck. Enfas mässing är speciellt plast. De deformeras vid låga och höga temperaturer. Men i temperaturområdet 300–700 °C finns det en sprödhetszon, därför deformeras inte mässing vid sådana temperaturer.
Tvåfasmässing är formbar när den värms över β'-transformationstemperaturen, särskilt över 700 °C, när deras struktur blir enfas (β-fas). För att förbättra de mekaniska egenskaperna och den kemiska resistensen hos mässing införs ofta legeringselement i dem: aluminium (Al), nickel (Ni), mangan (Mn), kisel (Si), etc.
Markeringsordning
Sovjetunionen och Ryssland
I Sovjetunionen, Ryssland och vissa postsovjetiska länder finns det GOSTs för sammansättningen av mässingslegeringar och deras märkning:
- GOST 15527 Koppar-zinklegeringar (mässing), bearbetade med tryck. Frimärken
- GOST 17711 Koppar-zink (mässing) gjutlegeringar. Frimärken
Beteckningssystemet är annorlunda för tryckbehandlad (GOST 15527) och gjuteri (GOST 17711) mässing. För tryckbehandlad mässing kommer först bokstaven "L", följt av alla bokstäver för de normaliserade grundämnena utom zink, och sedan en lista med siffror för andelen grundämnen i samma ordning, förutom zink. Innehållet av zink och oönskade föroreningar är den återstående massan upp till 100%. Till exempel:
- L70 - mässing innehållande 70% koppar. Resten är zink och föroreningar.
- LAZH60-1-1 - mässing med 60% koppar, legerad med 1% aluminium (A) och 1% järn (G). Resterande upp till 100 % är zink och föroreningar.
För gjuterimässing (GOST 17711) placeras den genomsnittliga andelen legeringskomponenter omedelbart efter bokstaven som anger dess namn. Samtidigt är zinkhalten den första som normaliseras, därför börjar gjuterikvaliteter med bokstäverna "LC". Andelen koppar och oönskade föroreningar beräknas som en rest upp till 100 %. Till exempel:
- LTS40Mts1.5 - mässing innehåller 40 % zink (C) och 1,5 % mangan (Mc). Återstående upp till 100% är koppar och föroreningar.
Applikation
Smidesmässing
Tombac ( fransk tombac , från malaysiska tambaga - koppar ) - dubbel mässing som innehåller upp till 20% Zn, kallas tompak (mässing som innehåller 14-20% Zn - semi-tompak) ( http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/ lat ). Den har hög duktilitet , anti-korrosion och anti- friktionsegenskaper , väl svetsad med stål . Det används för tillverkningav stål-mässing bimetall . På grund av sin gyllene färg används tompak för tillverkning av konstprodukter, insignier och tillbehör.
| Dubbelsmidd mässing | |
| varumärke | Applikationsområde |
|---|---|
| L96, L90 | Detaljer om maskiner, anordningar för värmeteknik och kemisk utrustning, spolar , bälgar , etc. |
| L85 | Detaljer om maskiner, anordningar för värmeteknik och kemisk utrustning, spolar, bälgar, etc. |
| L80 | Detaljer om maskiner, anordningar för värmeteknik och kemisk utrustning, spolar, bälgar, etc. |
| L70 | Hylsor för kemisk utrustning, individuella smidda produkter |
| L68 | Mest stämplade produkter |
| L63 | Muttrar , bultar , bildelar , kondensorrör _ |
| L60 | Tjockväggiga rör , muttrar, maskindelar. |
| Flerdelad smidesmässing | |
| varumärke | Applikationsområde |
| LA77-2 | Marina kondensorrör |
| LAZH60-1-1 | Detaljer om sjöfartyg. |
| LAN59-3-2 | Detaljer om kemisk utrustning, elektriska maskiner , marina fartyg |
| LZhMa59-1-1 | Lagerskal , delar av flygplan , marina fartyg |
| LN65-5 | Mät- och kondensorrör |
| LMts58- 2 | Muttrar, bultar, beslag , maskindelar, sovjetiskt växlingsmynt från 1958, valören 1-5 kopek. |
| LMtsA57-3-1 | Detaljer om sjö- och flodfartyg |
| LO90-1 | Kondensorrör av värmeteknisk utrustning |
| LO70-1 | Kondensorrör av värmeteknisk utrustning |
| LO62-1 | Kondensorrör av värmeteknisk utrustning |
| LO60-1 | Kondensorrör av värmeteknisk utrustning |
| LS63-3 | Klockdelar , bussningar _ |
| LS74-3 | Klockdelar, bussningar |
| LS64-2 | Utskrift av matriser |
| LS60-1 | Muttrar, bultar, kugghjul , bussningar |
| LS59-1 | Muttrar, bultar, kugghjul, bussningar |
| LZhS58-1-1 | Delar gjorda genom skärning |
| LK80-3 | Korrosionsbeständiga maskindelar |
| LMsh68-0,05 | Kondensorrör |
| LANKMts75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 | Fjädrar , mätrör |
Gjuten mässing
- korrosionsbeständig,
- vanligtvis med goda antifriktionsegenskaper
- goda mekaniska, tekniska egenskaper
- god flytbarhet
- liten tendens till segregation
| Gjuten mässing | |
| varumärke | Applikationsområde |
|---|---|
| LTs16K4 | Armeringsjärnsdetaljer |
| LTs23A6ZhZMts2 | Massiva snäckskruvar , tryckskruvmuttrar |
| LCZOAZ | Korrosionsbeständiga delar |
| LTs40S | Gjutna beslag, bussningar, avskiljare , lager |
| LC40MtsZZh | Kritiska delar som arbetar vid temperaturer upp till 300 °C |
| LTs25S2 | Hydraulsystem för bilar |
Smycken legeringar
| Smyckeslegeringar | ||
| Typ av bearbetning | Färg | Legeringsnamn |
|---|---|---|
| gjutning | gul | Mässing i granulat M67/33 |
| gjutning | grön | Mässing i granulat M60/40 |
| gjutning | guld- | Mässing i granulat M75/25 |
| gjutning | gul | Mässing i granulat M90 |
Anteckningar
- ↑ https://www.simetric.co.uk/si_metals.htm
- ↑ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagramme_binaire_Cu_Zn_laiton.svg
- ↑ (ospecificerad titel) - ISBN 2-8293-0216-8
- ↑ Dzhua M. "History of Chemistry", översatt från italienska av G.V. Bykov, redigerad av S.A. Pogodin. - Moskva: Mir. Kemilitteraturredaktion, 1975.
- ↑ Zink: historien om grundämnets upptäckt . Hämtad 10 januari 2017. Arkiverad från originalet 10 januari 2017.
- ↑ Galmey // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 86 volymer (82 volymer och ytterligare 4). - St Petersburg. 1890-1907.
- ↑ Woodcroft B. Ämneindex (endast gjorda av titlar) över uppfinningspatent, från 2 mars 1617 (14 James I.), till 1 oktober 1852 (16 Victoriae ) . - London, 1857. - S. 444.
- ↑ IV. Specifikation av Mr. Emersons patent för tillverkning av mässing med koppar och spelter // The Repertory of Arts, Manufactures and Agriculture (engelska) . - London, 1796. - Vol. V.-P. 24-25.
- ↑ Gäst, Edwin . På vissa utländska villkor, antagna av våra förfäder före deras bosättning på de brittiska öarna (del II) Arkiverad 27 september 2018 på Wayback Machine . // Filologiska sällskapets handlingar . - London, 11 juni 1852. - Vol. 5 - nej. 124 - s. 188-189.
- ↑ [bse.sci-lib.com/article089370.html Automatisk mässing] - artikel från Great Soviet Encyclopedia (3:e upplagan)
Litteratur
- Brass // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 86 volymer (82 volymer och ytterligare 4). - St Petersburg. 1890-1907.
Länkar
 Ordböcker och uppslagsverk | |
|---|---|
| I bibliografiska kataloger |
|
| kopparlegeringar | |
|---|---|
| myntmetaller | |
|---|---|
| Metaller | |
| Legeringar |
|
| Myntgrupper | |
| Metallgrupper | |
| se även | |