Mässingsmetall

Mässing är en binär legering bestående av koppar och zink som har producerats i årtusenden och värderas för dess bearbetbarhet, hårdhet, korrosionsbeständighet och attraktivt utseende.

Egenskaper

• Alloy Typ: Binär
• Innehåll: Koppar och Zink
• Densitet: 8. 3-8. 7 g / cm ³
• Smältpunkt: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
• Mohs hårdhet: 3-4

Egenskaper

De exakta egenskaperna hos olika mässingar beror på sammansättningen av mässingslegeringen, särskilt koppar-zinkförhållandet.

Allmänt värderas dock alla mässingar för deras bearbetbarhet eller den lätthet med vilken metallen kan formas till önskade former och former samtidigt som den håller hög hållfasthet.

Även om det finns skillnader mellan mässing med högt och lågt zinkinnehåll, anses alla mässingar vara formbara och duktila (låga zinkmässingar mer). På grund av sin låga smältpunkt kan även mässing lätt kastas. För gjutning av applikationer föredras emellertid vanligen höghaltsinnehåll.

Brasser med lägre zinkhalt kan lätt kallt bearbetas, svetsas och lödas. Ett högt kopparinnehåll gör det också möjligt för metallen att bilda ett skyddande oxidskikt (patina) på ytan som skyddar mot ytterligare korrosion, en värdefull egenskap i applikationer som exponerar metallen för fukt och förväxling.

Metallen har både bra värme och elektrisk ledningsförmåga (dess elektriska konduktivitet kan vara från 23% till 44% av ren koppar) och det är slitstarkt och gnistresistent.

Som koppar har dess bakteriostatiska egenskaper resulterat i användning i badrumsarmaturer och hälsovårdsanläggningar.

Mässing anses vara en lågfriktions- och icke-magnetisk legering, medan dess akustiska egenskaper har resulterat i användningen i många "brassband" musikinstrument.

Konstnärer och arkitekter värdesätter metallets estetiska egenskaper, eftersom det kan produceras i olika färger, från djupröd till gyllen gul.

Historia

Koppar-zinklegeringar producerades så tidigt 5: e århundradet f.Kr. i Kina och användes i stor utsträckning i Centralasien vid 2: e och 3: e århundradet f.Kr.

Dessa dekorativa metalldelar kan dock bäst betecknas som "naturliga legeringar", eftersom det inte finns några bevis för att deras producenter medvetet legerat koppar och zink. I stället är det troligt att legeringarna smälts från zinkrika kopparmalm, vilket ger råa mässingsliknande metaller.

Grekiska och romerska dokument tyder på att avsiktlig produktion av legeringar som liknar modern mässing, med koppar och en zinkoxidrik malm som kallas kalamin, inträffade runt 1: a århundradet f.Kr.

Kalaminmässing framställdes med användning av en cementeringsprocess, varigenom koppar smältes i en smältkropp med malda smithsonit (eller kalamin) malm.Vid höga temperaturer sänker zink i sådan malm till ånga och permeerar kopparet, varigenom en relativt ren mässing med 17-30% zinkinnehåll produceras. Denna metod för mässingsproduktion användes nästan 2000 år fram till början av 1800-talet.

Inte långt efter att romarna hade upptäckt hur man producerar mässing, användes legeringen för mynt i områden i dagens Turkiet. Detta spred sig snart över det romerska riket.

Läs mer om Brassens historia.

Typer

'Brass' är en generisk term som avser ett brett spektrum av koppar-zinklegeringar. Faktum är att det finns över 60 olika typer av mässing enligt EN (European Norm) Standards. Dessa legeringar kan ha ett brett spektrum av olika kompositioner beroende på de egenskaper som erfordras för en speciell tillämpning.

För mer på olika mässingstyper, ta en titt på den här artikeln.

Produktion

Mässing tillverkas oftast av kopparskrot och zinkbottnar. Skrotkoppar är valt baserat på dess föroreningar, eftersom vissa ytterligare element önskas för att producera den exakta klassen av mässing som krävs.

Eftersom zink börjar koka och förångas vid 1665 ° F (907 ° C), under kopparens smältpunkt 1981 ° F (1083 ° C), måste kopparen först smältas. Efter smältning tillsätts zink i ett förhållande som är lämpligt för att mässingsklassen produceras.

Medan vissa utsläpp fortfarande görs för zinkförlust till förångning.

Vid denna tidpunkt tillsätts eventuella andra metaller, såsom bly, aluminium, kisel eller arsenik, till blandningen för att skapa den önskade legeringen.

När den smälta legeringen är klar, hälls den i formar där den stelnar sig i stora plattor eller billets

Billets - oftast av alfa-beta-mässing - kan direkt bearbetas till ledningar, rör och rör via varm extrusion , vilket innebär att man trycker upp den uppvärmda metallen genom en munstycke eller varm smide.

Om de inte strängsprutas eller smiddas, värms de sedan upp och matas genom stålrullar (en process som kallas varmvalsning). Resultatet är plåtar med en tjocklek på mindre än en halv tum (<13mm).

Efter kylning matas mässingen genom en fräsmaskin eller skalare, som skär ett tunt skikt från metallen för att avlägsna ytgjutningsfel och oxid.

Under en gasatmosfär för att förhindra oxidation värms och legeras legeringen igen, en process som kallas glödgning, innan den rullas igen vid svalare temperaturer (kallvalsning) till plåtar av ca 0,1 "(2,5 mm) tjock.

Den kalla rullningsprocessen deformerar mässans inre kornstruktur, vilket resulterar i en mycket starkare och hårdare metall. Detta steg kan upprepas tills önskad tjocklek eller hårdhet uppnås.

Slutligen är arken sågade och skjuvas för att producera den bredd och längd som krävs.

Alla ark, gjutna, smidda och extruderade mässingsmaterial får ett kemiskt bad, vanligen använd saltsyra och svavelsyra för att avlägsna svart kopparoxidskala och smälta.

Applikationer > Mässingens värdefulla egenskaper och relativ enkel produktion har gjort den till en av de mest använda legeringarna.Att sammanställa en fullständig lista över alla mässingsapplikationer skulle vara en kolossal uppgift, men för att få en uppfattning om industrier och de typer av produkter där mässing finns kan vi kategorisera och sammanfatta vissa slutanvändningar baserade på användningen av mässing:

Fria skärbrickor (t.ex. C38500 eller 60/40 mässing):

Muttrar, skruvar, gängade delar

• Plintar> Jets
• Kranar
• Injektorer