Mässing är en binär legering bestående av koppar och zink som har producerats i årtusenden och uppskattas för dess användbarhet, hårdhet, korrosion motstånd och attraktivt utseende.
Egenskaper
- Legeringstyp: Binär
- Innehåll: Koppar och zink
- Densitet: 8,3-8,7 g / cm3
- Smältpunkt: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
- Moh's Hardness: 3-4
egenskaper
De exakta egenskaperna hos olika mässingar beror på sammansättningen av mässlegeringen, särskilt koppar-zink-förhållandet. I allmänhet uppskattas emellertid alla mässingar för deras bearbetbarhet eller för enkelheten med vilken metallen kan formas till önskade former och former med bibehållen hög hållfasthet.
Det finns skillnader mellan mässingar med högt och lågt zinkinnehåll, men alla mässingar beaktas formbar och formbar (låga zink mässingar mer så). På grund av dess låga smältpunkt kan mässing också gjutas relativt lätt. För gjutapplikationer föredras emellertid vanligtvis ett högt zinkinnehåll.
Mässingar med lägre zinkinnehåll kan lätt kallbearbetas, svetsas och hårdlödas. Ett högt kopparinnehåll gör det också möjligt för metallen att bilda ett skyddande oxidlager (patina) på dess yta skyddar mot ytterligare korrosion, en värdefull egenskap i applikationer som utsätter metallen för fukt och förvittring.
Metallen har både bra värme och elektrisk konduktivitet (dess elektriska konduktivitet kan vara från 23 till 44% av ren koppar), och den är slitstark och gnistbeständig. Liksom koppar har dess bakteriostatiska egenskaper resulterat i dess användning i badrumsinredning och sjukvårdsanläggningar.
Mässing betraktas som en låg friktion och icke-magnetisk legering, medan dess akustiska egenskaper har resulterat i dess användning i många "mässingsband" musikinstrument. Konstnärer och arkitekter uppskattar metallens estetiska egenskaper, eftersom den kan produceras i olika färger, från djup röd till gyllengul.
tillämpningar
Mässings värdefulla egenskaper och den relativa produktionen har gjort det till en av de mest använda legeringarna. Att sammanställa en komplett lista över alla mässingsapplikationer skulle vara en kolossal uppgift, men att få en uppfattning om branscher och vilka typer av produkter som mässing finns kan vi kategorisera och sammanfatta vissa slutanvändningar baserade på mässingens kvalitet Begagnade:
Gratis skärande mässing (t.ex. C38500 eller 60/40 mässing):
- Muttrar, bultar, gängade delar
- terminaler
- jets
- Taps
- injektorer
Historia
Koppar-zinklegeringar producerades redan i 500-talet f.Kr. i Kina och användes allmänt i centrala Asien vid 2000- och 300-talet f.Kr. Dessa dekorativa metallstycken kan emellertid bäst kallas "naturliga legeringar", eftersom det inte finns några bevis för att deras producenter medvetet legerat koppar och zink. Istället är det troligt att legeringarna smältes från zinkrika kopparmalm och producerade rå mässingsliknande metaller.
Grekiska och romerska dokument tyder på att avsiktlig produktion av legeringar som liknar modern mässing, med koppar och en zinkoxidrik malm känd som kalamin, inträffade runt 1000-talet f.Kr. Calamin mässing framställdes med hjälp av en cementeringsprocess, varigenom koppar smälts i en degel med mald smithsonite (eller calamin) malm.
Vid höga temperaturer vänder zink som finns i sådan malm till ånga och genomsyrar koppar, varigenom en relativt ren mässing med 17-30% zinkinnehåll produceras. Denna metod för mässingstillverkning användes i nästan 2000 år fram till början av 1800-talet. Inte länge efter att romarna hade upptäckt hur man tillverkade mässing användes legeringen för mynt i områden i dagens Turkiet. Detta spriddes snart över hela Romerriket.
typer
'Mässing' är en generisk term som hänvisar till ett brett utbud av koppar-zinklegeringar. Det finns faktiskt över 60 olika typer av mässing som specificeras av EN (European Norm) Standards. Dessa legeringar kan ha ett brett spektrum av olika kompositioner beroende på egenskaperna som krävs för en speciell applikation.
Produktion
Mässing produceras oftast av kopparskrot och zinkgöt. Skrotkoppar väljs utifrån dess föroreningar, eftersom vissa ytterligare element önskas för att producera den exakta kvaliteten 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 smälta. När den är smält tillsätts zink i ett förhållande som är lämpligt för den mässingskvalitet som produceras. Medan viss fortfarande tas hänsyn till zinkförlust till förångning.
Vid denna punkt kan alla andra ytterligare metaller, t.ex. leda, aluminium, kisel eller arsenik, tillsättes blandningen för att skapa den önskade legeringen. När den smälta legeringen är klar hälls den i formar där den stelnar i stora skivor eller underlag. Linjer - oftast av alfa-beta-mässing - kan direkt bearbetas till ledningar, rör och rör via het extrudering, vilket innebär att skjuta upp den uppvärmda metallen genom en form eller varm smidning.
Om de inte strängsprutas eller smides, upphettas sedan bilarna och matas genom stålrullar (en process som kallas varmvalsning). Resultatet är plattor med en tjocklek på mindre än en halv tum (<13 mm). Efter kylning matas sedan mässingen genom en fräsmaskin, eller skalare, som skär ett tunt lager från metallen för att avlägsna ytgjutningsdefekter och oxid.
Under en gasatmosfär för att förhindra oxidation upphettas legeringen och rullas igen, en process som kallas glödgninginnan den rullas igen vid svalare temperaturer (kallvalsning) till ark med cirka 0,1 "(2,5 mm) tjocklek. Den kalla rullande processen deformerar den inre kornstrukturen i mässingen, vilket resulterar i en mycket starkare och hårdare metall. Detta steg kan upprepas tills önskad tjocklek eller hårdhet uppnås.
Slutligen sågas och skjuvas arken för att ge den erforderliga bredden och längden. Alla ark, gjutna, smidda och extruderade mässingsmaterial ges ett kemiskt bad, vanligtvis ett av saltsyra och svavelsyra, för att avlägsna svart kopparoxidskala och plåga.