Egenskaper, historie og bruk av messing metall

Messing er en binærlegering bestående av kobber og sink som er produsert i tusen år og er verdsatt for dets bearbeidbarhet, hardhet, korrosjonsmotstand og attraktivt utseende.

Egenskaper

• Legeringstype: Binær
• Innhold: Kobber og sink
• Tetthet: 8. 3-8. 7 g / cm ³
• Smeltepunkt: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
• Mohs hardhet: 3-4

Egenskaper

De eksakte egenskapene til forskjellige messing er avhengig av sammensetningen av messinglegeringen, spesielt kobber-sinkforholdet.

Generelt er imidlertid alle messingene verdsatt for maskinbearbeidbarheten eller lettheten som metallet kan formes til ønskede former og former samtidig som den beholder høy styrke.

Selv om det er forskjeller mellom messing med høyt og lavt sinkinnhold, anses alle messingene som smidig og duktil (lavsink brasser mer). På grunn av det lave smeltepunktet kan messing også kastes relativt enkelt. For støping av applikasjoner er imidlertid et høyt sinkinnhold vanligvis foretrukket.

Brasser med lavere sinkinnhold kan lett kaldt arbeidet, sveiset og løst. Et høyt kobberinnhold gjør det også mulig for metallet å danne et beskyttende oksidlag (patina) på overflaten som beskytter mot ytterligere korrosjon, en verdifull egenskap i applikasjoner som utsetter metallet for fuktighet og forvitring.

Metallet har både god varme og elektrisk ledningsevne (den elektriske konduktiviteten kan være fra 23% til 44% av ren kobber), og det er slitasje og gnistresistent.

Som kobber har dets bakteriostatiske egenskaper resultert i bruk i badearmaturer og helsetjenester.

Messing anses som en lavfriksjon og ikke-magnetisk legering, mens dens akustiske egenskaper har resultert i bruk i mange "brass band" musikkinstrumenter.

Kunstnere og arkitekter verdsetter metallets estetiske egenskaper, da det kan produseres i en rekke farger, fra dyprød til gylden gul.

Historie

Kobber-sink legeringer ble produsert så tidlig på 5. århundre f.Kr. i Kina og ble mye brukt i sentral-Asia ved 2. og 3. århundre f.Kr.

Disse dekorative metallstykkene kan imidlertid best betegnes som "naturlige legeringer", da det ikke er bevis for at produsentene bevisst legerte kobber og sink. I stedet er det sannsynlig at legeringene smeltes fra sinkrike kobbermalmer, som produserer rå messinglignende metaller.

Gresk og romersk dokumentation tyder på at den forsettlige produksjonen av legeringer som ligner på moderne messing, ved bruk av kobber og en sinkoksidrik malm kjent som kalamin, skjedde rundt 1. århundre f.Kr.

Kalsam messing ble produsert ved hjelp av en sementeringsprosess, hvor kobber ble smeltet i en smeltedigel med malmsmithsonitt (eller kalamin) malm.Ved høye temperaturer blir sink som er tilstede i en slik mal, omdannet til damp og gjennomsyrer kobberet, og derved produserer en relativt ren messing med 17-30% sinkinnhold. Denne metoden for messingproduksjon ble brukt i nesten 2000 år til tidlig på 1800-tallet.

Ikke lenge etter at romerne hadde oppdaget hvordan man skulle produsere messing, ble legeringen brukt til mynt i områder i det moderne Tyrkia. Dette spredte seg snart gjennom det romerske imperiet.

Les mer om Messias historie.

Typer

'Brass' er et generisk begrep som refererer til et bredt spekter av kobber-sink legeringer. Faktisk er det over 60 forskjellige typer messing spesifisert i EN (European Norm) Standards. Disse legeringene kan ha et bredt spekter av forskjellige sammensetninger avhengig av egenskapene som kreves for en bestemt anvendelse.

For mer om forskjellige messingtyper, ta en titt på denne artikkelen.

Produksjon

Messing produseres oftest av kobberskrap og sinkgriser. Skrap kobber er valgt basert på urenhetene, ettersom visse ekstra elementer er ønsket for å produsere den nøyaktige verdien av messing som kreves.

Fordi sink begynner å koke og fordampe ved 1665 ° F (907 ° C), under kobberens smeltepunkt 1981 ° F (1083 ° C), må kobberet først smeltes. Når smeltet er tilsatt, blir sink tilsatt i et forhold som er passende for kvaliteten av messing som fremstilles.

Selv om det fortsatt er gjort noen kvote for sinkttap til fordampning.

På dette tidspunkt blir eventuelle andre ekstra metaller, som bly, aluminium, silisium eller arsen, tilsatt til blandingen for å skape den ønskede legering.

Når den smeltede legeringen er klar, blir den hellet i muggstykker hvor den stivner seg i store plater eller billeter.

Billets - oftest av alfa-beta-messing - kan direkte bearbeides til ledninger, rør og rør via varm ekstrudering , som innebærer å skyve det oppvarmede metallet gjennom en dør eller varm smiing.

Hvis ikke ekstrudert eller smidd, blir billettene oppvarmet og matet gjennom stålruller (en prosess kjent som varmtvalsing). Resultatet er plater med en tykkelse på mindre enn en halv tomme (<13mm).

Etter kjøling blir mässingen deretter matet gjennom en fresemaskin, eller skaler, som skjærer et tynt lag av metallet for å fjerne overflategjennomføringsfeil og oksid.

Under en gassatmosfære for å forhindre oksidasjon, blir legeringen oppvarmet og rullet igjen, en prosess kjent som glødemiddel, før den rulles igjen ved kjøligere temperaturer (kaldvalsing) til ark på ca. 0,1 "(2,5 mm) tykk.

Kaldvalseprosessen deformerer den indre kornstrukturen til messing, noe som resulterer i et mye sterkere og hardere metall. Dette trinnet kan gjentas til ønsket tykkelse eller hardhet oppnås. og skjuver for å produsere bredden og lengden som kreves.

Alle ark, støpt, smidd og ekstrudert messingmateriale får et kjemisk bad, vanligvis brukt saltsyre og svovelsyre for å fjerne svart kobberoksydskala og tarn.

Applikasjoner > Brasss verdifulle egenskaper og relativt enkel produksjon har gjort den til en av de mest brukte legeringene.Å samle en komplett liste over alle messingapplikasjoner vil være en kolossal oppgave, men for å få en ide om bransjer og hvilke typer produkter som messing er funnet i, kan vi kategorisere og oppsummere noen sluttbruk basert på graden av messing som brukes:

Gratis skjærende messing (f.eks. C38500 eller 60/40 messing):

Nøtter, bolter, gjengede deler

Klemmer

• Jets
• Kraner
• Injektorer