Naučte se o vlastnostech a využití mosazných kovů

Mosaz je binární slitina složená z mědi a zinku, která byla vyráběna tisíciletí a je ceněna pro svou zpracovatelnost, tvrdost, odolnost proti korozi a atraktivní vzhled.

Vlastnosti

Charakteristiky

Přesné vlastnosti různých mosazí závisí na složení mosazné slitiny, zejména poměru měď-zinek.

Obecně však jsou všechny mosazky oceňovány svou obrobitelností nebo snadností, s jakou může být kov formován do požadovaných tvarů a forem, přičemž si zachovává vysokou pevnost.

Zatímco mezi mosazami s vysokým a nízkým obsahem zinku existují rozdíly, všechny mosazné materiály jsou považovány za tvárné a tvárné (méně zinkových mosazí). Vzhledem k nízkému bodu tavení může být mosaz relativně snadno odlit. Pro aplikace s odléváním je však obvykle preferován vysoký obsah zinku.

Brassy s nižším obsahem zinku lze snadno zpracovat za studena, svařit a spárovat. Vysoký obsah mědi také umožňuje, aby kov vytvořil ochrannou vrstvu oxidu (patinu) na svém povrchu, který chrání před další korozí, cennou vlastností v aplikacích, které vystavují kov vlhkost a povětrnostním vlivům.

Kov má dobrou teplo a elektrickou vodivost (její elektrická vodivost může být od 23% do 44% čisté mědi) a je odolná vůči opotřebení a jiskření.

Stejně jako měď její bakteriostatické vlastnosti vedly k použití v koupelnových přípravcích a zdravotnických zařízeních.

Mosaz je považován za nemrznoucí a nemagnetickou slitinu, zatímco její akustické vlastnosti vedly k jejímu použití v mnoha hudebních nástrojích "dychových pásů". Umělci a architekti oceňují estetické vlastnosti kovu, protože mohou být vyráběny v různých barvách, od tmavě červené až zlatožluté.

Dějiny

Slitiny mědi a zinku byly vyrobeny v Číně počátkem 5. století před naším letopočtem a ve 2. a 3. století před naším letopočtem byly ve střední Asii rozšířeny. Tyto dekorativní kusy kovu se však mohou nejlépe označovat jako "přírodní slitiny", protože neexistují žádné důkazy o tom, že jejich výrobci vědomě legují měď a zinek. Místo toho je pravděpodobné, že slitiny byly taveny z měděných rud bohatých na zinek a produkovaly surové mosazné kovy.

Řecké a římské dokumenty naznačují, že úmyslná výroba slitin podobných moderním mosazům, používající měď a rudu bohatou na oxidy zinečnaté, známou jako kalamín, se vyskytovala kolem 1. století před naším letopočtem. Kalamínová mosaz byla vyráběna použitím cementačního procesu, při kterém byla měď roztavena v kelímku se smithsonitovou (nebo kalamínovou) rudou.

Při vysokých teplotách se zinek přítomný v této rudě mění na páru a proniká mědí, čímž vzniká poměrně čistá mosaz se 17-30% obsahem zinku. Tato metoda výroby mosazi byla používána téměř 2000 let až do počátku 19. století. Nedlouho poté, co Římané zjistili, jak vyrábět mosaz, byla slitina používána k ražení mincí v oblastech dnešního Turecka. Toto se brzy rozšířilo po celé římské říši.

Typy

"Mosaz" je obecný termín, který se vztahuje na širokou škálu slitin mědi a zinku.

Ve skutečnosti existuje více než 60 různých druhů mosazi specifikovaných normami EN (evropské normy). Tyto slitiny mohou mít širokou škálu různých složek v závislosti na vlastnostech požadovaných pro konkrétní aplikaci.

Výroba

Mosaz se nejčastěji vyrábí z měděného šrotu a zinkových ingotů. Odpadní měď se vybírá na základě svých nečistot, protože jsou požadovány určité další prvky, aby se dosáhlo požadovaného požadovaného měkkého měřítka.

Vzhledem k tomu, že se zinek začne vařit a vypařovat se při teplotě 65 ° C (907 ° C), pod teplotou tání mědi 1981 ° F (1083 ° C), musí být měď roztavena nejprve. Jakmile se roztaví, přidá se zinek v poměru vhodném pro výrobu mosazi. Zatímco je ještě povoleno, aby se ztráta zinku odpařila.

V tomto okamžiku se do směsi přidávají další další kovy, jako olovo , hliník, křemík nebo arzen, čímž se vytvoří požadovaná slitina.

Jakmile je roztavená slitina hotová, nalije se do forem, kde ztuhne do velkých desek nebo předlitků. Předlitiny - nejčastěji alfa-beta mosaz - lze přímo zpracovat na dráty, trubky a trubky pomocí horkého vytlačování, které zahrnuje vytlačování ohřátého kovu přes trysku nebo kování za tepla.

Pokud nejsou vytlačovány nebo kované, předlitky se pak znovu ohřívají a dodávají ocelovými válci (proces známý jako válcování za tepla). Výsledkem jsou desky o tloušťce menší než půl palce (<13 mm). Po ochlazení se mosaz přivádí přes frézku nebo skalper, která řeší tenkou vrstvu z kovu, aby odstranila vady odlitku povrchu a oxid.

V plynové atmosféře, aby se zabránilo oxidaci, se slitina zahřívá a znovu válcuje, proces je znám jako žíhání před opětovným válcováním při chladnějších válcovacích podmínkách (válcování za studena) na desky o tloušťce asi 0,1 mm (2,5 mm). deformuje strukturu vnitřního zrna mosazi, což vede k mnohem silnějšímu a tvrdšímu kovu. Tento krok lze opakovat, dokud se nedosáhne požadované tloušťky nebo tvrdosti.

Konečně jsou listy řezány a vyřezávány, aby se vytvořila požadovaná šířka a délka. Všechny plechy, lité, kované a extrudované mosazné materiály jsou opatřeny chemickou lázní, obvykle používanou kyselinou chlorovodíkovou a kyselinou sírovou, aby se odstranila měřítka černých oxidů mědi a pokořila se.

Aplikace

Dusítkové cenné vlastnosti a poměrně snadná produkce z něj činí jednu z nejrozšířenějších slitin. Vytvoření úplného seznamu všech mosazných aplikací by bylo obrovským úkolem, ale abychom získali představu o průmyslových odvětvích a druzích výrobků, u kterých se nachází mosaz, můžeme kategorizovat a shrnout některé konečné použití založené na použitém druhu mědi:

Volná řezná mosaz (např. Mosaz C38500 nebo 60/40):