Co to jest mosiądz i gdzie jest używany?

Mosiądz to stop przemysłowy, który pozwala obniżyć koszty wytwarzania produktów wykorzystujących metale nieżelazne. W porównaniu do czystej miedzi produkty mosiężne są kilkakrotnie tańsze.

Mosiądz wygląda jak żółtawo-biały metaliczny stop. Jest trochę jak w kolorze brązu, ponieważ jednym z jego składników jest miedź. Cynk jest używany jako drugi metal nieszlachetny. Ale cechy brązu i mosiądzu znacznie się różnią.

Ogrzewanie stopu wpływa na zmianę strukturalną. Wraz ze wzrostem temperatury atomy cynku i miedzi układają się w nieuporządkowany sposób. Brak wyraźnej konsystencji sprawia, że ​​stop ten jest bardziej plastyczny i ciągliwy. Granica temperatury to 460 stopni. Warto jednak schłodzić mosiądz poniżej tego wskaźnika, ponieważ przywracana jest ścisła kolejność atomów miedzi i mosiądzu. Im twardszy stop, tym bardziej jest kruchy.

Materiał ostatecznie topi się w temperaturze 950 stopni, co stawia go w kategorii najmniej ogniotrwałej. Ze względu na swoją plastyczność mosiądz można nie tylko toczyć, ale także tłoczyć na jednym z charakterystycznych etapów produkcji przenośnika.

Im więcej cynku jest w mosiądzu, tym stop staje się twardszy i bardziej kruchy. Jednak ogólna wytrzymałość mosiądzu jest znacznie gorsza od stali. Obecność innych metali i niemetali w mosiądzu wpływa na obróbkę i ciągliwość stopu. Uzyskane w ten sposób właściwości są niezbędne do łatwości toczenia i odprowadzania wiórów – nie każdy produkt powstaje metodą odlewania.

Mosiądz nie rdzewieje, części z niego wykonane pracują w warunkach dużej wilgotności względnej i bezwzględnej otoczenia. Przejawiają się charakterystyczne właściwości tkwiące w produktach miedzianych: w stosunkowo suchym powietrzu najcieńsza warstwa tlenku, która się pojawia, chroni przed rozkładem warstwy głębiej, jak warstwa farby. Po szlifowaniu i toczeniu mosiądz nie utlenia się ani nie czernieje. Jednak ciemnieje w warunkach dużej wilgotności, w obecności niektórych soli i kwaśnych oparów.

Stop ma dość dobre pokrycie lakierem lub farbą. Dzięki temu mosiądz zyskuje prawdziwie rynkowy wygląd - kupujący nie od razu odgadnie, z czego wykonana jest dana część.

Stop ma dobre właściwości przeciwcierne. Mosiądz ma wysoką spawalność ze stopami stali i metalami nieżelaznymi. Łatwo pozyskać np. części bimetaliczne, które znajdują zastosowanie w mechanice i elektrotechnice.

Kolor złoty - podobnie jak brąz - wykorzystywany jest do produkcji luksusowych artykułów wyposażenia wnętrz.

Zawartość procentowa cynku i miedzi w mosiądzu przewyższa ilość innych składników, które nieco zmieniają właściwości tego stopu. Miedź daje mosiądzowi dodatkową łatwość obróbki. Istnieją dwie struktury mosiądzu.

1. Faza alfa to wysoce stabilny związek. Siatka krystaliczna mosiądzu, która przybrała stan tej fazy, ma sześcienny kształt skoncentrowany na twarzy. Ten stop jest najczęstszą z kompozycji mosiężnych.
2. Faza alfa-beta - 3 części miedzi i 2 części cynku. Sieć krystaliczna ma elementarne fragmenty.

Twardość drugiej fazy jest znacznie wyższa niż pierwszej. Ale twardość i plastyczność to pojęcia wzajemnie się wykluczające. Jeśli cynk w mosiądzu wynosi około połowy, to mosiądz staje się prawie biały. Im więcej cynku, tym twardszy stop mosiądzu - miedź nadaje stopowi większą miękkość i ciągliwość.

Zawartość ołowiu i bizmutu w mosiądzu pozwala procesorowi na mniejsze odkształcanie produktu po podgrzaniu. Ołów wprowadzony do kompozycji w niewielkiej ilości pozwoli na uzyskanie łatwo kruszących się trocin, co znacznie ułatwia ich oderwanie od świeżo ściętej krawędzi.

Najczęściej używany tombak jest używany do produkcji części i niektórych biżuterii. Kolor stopu mosiądzu w tym przypadku jest żółty lub czerwonawy - po kolorze łatwo określić, ile cynku zużywa się podczas wytopu.

Mosiądz jest klasyfikowany głównie według jego składu chemicznego. Procentowa zawartość cynku, miedzi i innych dodatków metalicznych i niemetalicznych w dużej mierze decyduje o jego końcowych parametrach fizycznych. Tak więc prawie biały mosiądz zawiera do połowy cynku.

Wysoce odkształcalny stop zawiera około 88% miedzi i 10% cynku, reszta to dodatki. To tak zwany tombak - ta modyfikacja ma przyzwoite osiągi.

Istnieje ciągliwy mosiądz, który jest używany do wyrobu kutego żelaza i antyków. Niektóre jego części są pokryte chromem lub niklem - niklowany lub chromowany mosiądz wygląda piękniej, ponieważ nie traci na zewnątrz swojego odcienia, nadanego podczas końcowej obróbki.

Płynność mosiądzu po nagrzaniu, a następnie stopieniu stopu, umożliwia odlewanie przedmiotów o wysokim stopniu szczegółowości.

Biżuteria z mosiądzu służy do produkcji wisiorków, pierścionków, kolczyków i innej biżuterii. Mosiądz można pokryć złotem (złocenie), co pozwala udawać biżuterię z mosiądzu jako prawdziwe złoto, bez przepłacania dziesiątki i setki razy. Ten rodzaj mosiądzu jest używany do produkcji kopert zegarków na rękę – podobnie jak biżuteria, zegarki te mogą być złocone lub posrebrzane.Przed nałożeniem złota lub srebra biżuteria jest wstępnie wypolerowana - polerowany mosiądz błyszczy ze wszystkich stron, a metale szlachetne poprawią wygląd biżuterii do idealnego stanu.

Czerwony mosiądz zawiera 10% lub mniej cynku. Służy do wykonywania figurek, małych popiersi i innych drobnych rzeźb.

W mechanice mosiądz odlewniczy stosuje się jako ruchome i nieruchome części maszyn i urządzeń. Ze względu na stosunkowo niską gęstość - tylko 8,3 g/cm3 - jest stosowany w jednostkach funkcjonalnych, które korzystają z oświetlenia w celu poprawy właściwości jezdnych. Stop zawiera 50-81% miedzi, a ilość dodatków technologicznych firm trzecich została zwiększona do 2-3%.

Części wykonane z mosiądzu odlewniczego znajdują zastosowanie w maszynach i mechanizmach wszelkiego rodzaju urządzeń technicznych, a także w modułach funkcjonalnych i blokach nowoczesnych statków i jednostek pływających. Stop odlewniczy jest głównym składnikiem zaworów: kurków, zasuw, zaworów, dla których temperatura pracy nie przekracza 250 stopni. Niektóre łożyska są wykonane z mosiądzu, a nie ze stali – głównie te, które nie przenoszą zwiększonego obciążenia.

Mosiądz automatyczny jest stosowany w mechanice precyzyjnej. Zawartość miedzi wynosi 57-75% miedzi, cynku 24-42%, ołowiu 0,3-0,8%. Automatyczny stop mosiądzu jest przetwarzany na precyzyjnych i wydajnych maszynach.

Jeden ze stopów technicznych stosowanych do produkcji okuć lub elementów do dekoracji wnętrz ma właściwości zbliżone do mosiądzu automatycznego. Takie półfabrykaty mają postać prętów i arkuszy. Te pierwsze są obrabiane na tokarce, drugie frezowane i/lub stemplowane.

Stop Alpha charakteryzuje się udziałem masowym cynku nieprzekraczającym 35%. Ze względu na niestandardową sieć krystaliczną, która determinuje strukturę wewnętrzną, stop posiada znaczną plastyczność.

Stop mosiądzu, zawierający głównie tylko miedź i cynk, ma niewielką, śladową zawartość ilościową innych zanieczyszczeń. Czysty mosiądz dwuskładnikowy to zjawisko, które występuje tylko w laboratoriach. Cynk rozpuszcza się w miedzi w temperaturze 20-25 stopni o 39%. Po podgrzaniu do 950°, gdy stop staje się płynny, rozpuszczalność cynku w miedzi spada do 32%. Próby rozpuszczenia większej ilości cynku przy tych samych 95 stopniach doprowadzą do przejścia mosiądzu z fazy alfa w fazę beta: nadmiar cynku albo zacznie się wytrącać, albo pozostanie nierównomiernie zawieszony, przez co obrabiany przedmiot odlany z mosiądzu beta pęknie już na samym początku poważne obciążenie mechaniczne (masa).

Jednak zachowanie mosiądzu przy stopniowym wzroście stężenia cynku w stopie nie jest dość powszechne i naturalne. Dopóki w stopie nie ma więcej niż 32% cynku, plastyczność kompozycji rośnie. Ale po przejściu przez 32% w 950 stopniach - a następnie zestaleniu - wzrasta kruchość i twardość. Po przejściu 45% deski na cynk, twardość i wytrzymałość odlewanego kęsa gwałtownie spadnie.

Mosiądz dobrze sprawdza się pod wysokim ciśnieniem. Ale przy 300-700 stopniach stop staje się niepotrzebnie kruchy iw tym przedziale mosiądz nie jest przetwarzany w ten sposób.

Obróbka na zimno dwuskładnikowego stopu prowadzona jest przy zawartości cynku do 32%. W ten sposób uzyskuje się wykroje z blachy, drutu i profili. W temperaturze pokojowej stop ten jest wysoce plastyczny. Spadek plastyczności o 300-700 stopni nie pozwala na uzyskanie wyrobów walcowanych na gorąco - do takich należałoby zwiększyć zawartość cynku do 39%.

Oznaczenie mosiądzu dwuskładnikowego jest następujące. Na przykład L-80 zawiera około 80% miedzi i 20% cynku. Numer znacznika wskazuje procent wagowy miedzi w stopie.

Gatunki wieloskładnikowych stopów mosiądzu mają większą liczbę niż gatunki dwuskładnikowych stopów. Oprócz miedzi i cynku stopowanie odbywa się przy użyciu innych składników. Prosta nomenklatura zakłada, że ​​np. mosiądz uzupełniony domieszkami na bazie żelaza i manganu nazywamy żelazo-manganem. Na przykład aluminium ma odpowiednią nazwę.

Na przykład LAZhMts66-6-3-2 zawiera 66% miedzi, 6% aluminium, 3% żelaza i 2% manganu. Cynk jest tu obecny w ilości 23%. Cynk nie jest wskazany w nazwie: jest obliczany na podstawie pozostałości w wyniku odjęcia miedzi i dodatków stopowych. Oprócz żelaza, aluminium i manganu jako dodatki stosuje się krzem, ołów i nikiel. Dodane w różnych procentach znacząco zmieniają właściwości stopu.

1. Więc jeśli doda się mangan, znacznie wzrasta wytrzymałość i odporność na utlenianie wyrobów mosiężnych. Mieszanie z cyną, aluminium i żelazem jeszcze bardziej podniesie tę jakość.
2. Dzięki cynie nie tylko wzrośnie wytrzymałość, ale także odporność na utlenianie w wodzie morskiej. Faktem jest, że ta woda zawiera sole, które w normalnych warunkach korodują żelazo i miedź nawet szybciej niż w środowisku innym niż klimat morski. Mosiądz zawierający cynę nazywany jest „morskim”.
3. Nikiel Wyróżnia się zdolnością do tworzenia warstwy tlenkowej na dowolnych stopach, która jest odporna na zniszczenie. Dzięki temu mosiądz jest mniej podatny na korozję w środowiskach o wysokiej wilgotności.
4. Ołów ułatwia obróbkę, ale pogarsza wytrzymałość części wykonanych ze stopów mosiądzu. Plastyczność mosiądzu z ołowiem znacznie wzrasta. Jego zawartość w mosiądzu nie przekracza 2% - w ten sposób uzyskuje się mosiądz automatyczny, który otrzymał nazwę ze względu na fakt, że produkcja części i komponentów opiera się na produkcji na automatach.
5. Krzemjednocześnie zmniejszając wytrzymałość i twardość, w połączeniu z ołowiem przyczynia się do przedwczesnego ścierania zestawów łożyskowych.
6. Cyna - indywidualnie - ze względu na właściwości przeciwutleniające mosiądzu w słonej wodzie, stop ten może być stosowany w przemyśle stoczniowym.

Mosiądz wykazuje dobrą odporność na roztwory kwasów organicznych i opartych na nich soli. Ilość i procent dodatków stopowych, z wyjątkiem cyny, nie ma dodatkowego wpływu na stop na tym poziomie.

Każdy pracownik skupu złomu wie, jak odróżnić mosiądz od innych stopów metali nieżelaznych. Jeśli nie posiada tych informacji, jego praca jako odbiorcy może wyrządzić szkody przedsiębiorstwom specjalizującym się w topieniu, przetwarzaniu różnych metali wtórnych.

Jest to wykorzystywane przez pozbawionych skrupułów sprzedawców, uwalniających, powiedzmy, nakrętki z czystego brązu i mosiądzu zamiast nakrętek i śrub z anodowanej stali. Żółtawy odcień mosiądzu zależy od zawartości cynku i innych zawartych w nim dodatków. Podczas próby wkręcenia wkrętu samogwintującego z metalu nieżelaznego w otwór wstępnie wywiercony w blasze stalowej lub odcinku profilu, ten łącznik po prostu przetoczy się na bok. Gdy mosiężny wkręt samogwintujący wkręca się w drzewo, szczelinę łatwo uszkadza się śrubokrętem lub kijem wkrętakowym, a element na pewno się zmarnuje.

Różnica między mosiądzem a miedzią jest następująca. Miedź jest bardziej miękka niż mosiądz - łatwo ją ciąć za pomocą przecinaków do drutu i metalowych nożyczek. Czysta miedź ma charakterystyczny czerwonawy kolor. Jednak wysoka zawartość miedzi w mosiądzu może zmylić nawet najbardziej doświadczonego użytkownika.

1. Aby zrozumieć, że to mosiądz, a nie miedź, rzuć część na ziemię lub uderz młotkiem. Mosiądz wyda dźwięk dzwonka, a miedź będzie głuchy. Ta kontrola jest konieczna, aby nie pomylić identycznych masywnych części zawierających kilogramy metalu lub stopu.
2. Sprawdź, jaki rodzaj markera od producenta (jeśli jest) znajduje się na części. Mosiądz jest oznaczony pierwszą literą L, a miedź odpowiednio M.
3. Jeśli nie ma znaku identyfikacyjnego, spróbuj zdrapać produkt monetą 10 lub 50 kopiejek. Na miedzi pozostanie znaczący, łatwo rozpoznawalny rowek, czego nie można powiedzieć o mosiądzu.
4. Na koniec upewnij się, że patrzysz na konkretny produkt. Tak więc sznurek lub przewody elektryczne są wykonane z miedzi. Mosiądz może stanowić elementy mebli, okucia do okien i drzwi, niektóre naczynia i części narzędzi, części maszyn (np. łączniki rurowe).

Różnice od brązu są następujące.

1. Mosiądz jest złotożółty, brąz brązowoczerwony.
2. Mosiądz jest lżejszy niż brąz. Cyna jest znacznie cięższa od cynku – a ona z kolei jest drugim, obok miedzi, głównym składnikiem brązu. Brąz jest znacznie cięższy niż miedź.
3. Niektóre przedmioty z brązu są przyciągane przez magnes, jeśli stop zawiera wysoką zawartość żelaza i niklu.
4. Kubek mosiężny pod wpływem roztworu kwasu nie tworzy osadu, czego nie można powiedzieć o brązie.
5. Próba spawania mosiądzu spowoduje powstanie białawego dymu. Brąz nie daje takiej reakcji na łuk elektryczny.

Doświadczeni metalowcy mogą dokładnie zidentyfikować mosiądz i brąz według koloru, ostrząc produkt lub jego część pilnikiem w dowolnym miejscu.

Skład mosiądzu ostatecznie określa, czego dokładnie należy użyć do wykonania.

1. Tak więc tombak z 90% miedzi jest używany do produktów bi- i polimetalicznych. Typowym przykładem są płytki bimetaliczne w wyłącznikach czajników elektrycznych, które samoistnie pękają przy temperaturze pary powyżej 100 stopni, która zaczęła parować.
2. Mosiądz pozłacany (dekoracyjny), z wyglądu nie do odróżnienia od 595. próbki złota, służy do wyrobu kolczyków i łańcuszków, bransoletek do zegarków itp. Biżuteria po uformowaniu jest złocona lub srebrna. Płytki, elementy kucia artystycznego, elementy mebli są anodowane (np. ocynkowane, chromowane, niklowane itp.) lub malowane lakierem lub farbą o nietypowym odcieniu.
3. Adapter mosiężny można przyspawać do rury stalowej. Trudno jednak zespawać te dwie części najprostszym falownikiem – przy użyciu konwencjonalnych elektrod. Stosowane jest tutaj bardziej profesjonalne spawanie. Zastosowania tych adapterów obejmują zaopatrzenie w gaz i wodę, systemy rurek kapilarnych itp.
4. Mosiądz odlewany jest używany do produkcji konstrukcji nośnych. Może to być np. profil w kształcie litery W do przesuwnych szklanych drzwi mebli, jednak kosztuje więcej niż aluminium.
5. Mosiądz automatyczny służy do produkcji elementów złącznych, blach i profili. Szybkie przetwarzanie przenosi produkcję tych produktów na naprawdę masowy poziom.
6. Stop mosiądzu jest przewodzący jak brąz. Do połączeń osłonowych przewodów i kabli stosuje się mosiądz - do tego celu stosuje się bardziej miękkie i bardziej plastyczne gatunki mosiądzu. Istotna jest tutaj również odporność na korozję – styki nie powinny utleniać się, prowadząc do wyładowań łukowych pod obciążeniem linii elektrycznej.

Bardziej szczegółowe obszary zastosowania stopów mosiądzu różnych gatunków:

• L96 - grzejniki, kapilary wykonane są z tego stopu;
• L8/85/90 - części samochodowe, elementy wyposażenia klimatycznego;
• L70 - do obudowy urządzeń chemicznych;
• L68 - tłoczenie;
• L63 - elementy złączne, rurki skraplacza, części samochodowe;
• L60 - adaptery, nakrętki, części samochodowe;
• LA77-2 - rurociągi skraplaczy statków morskich;
• LAZH60-1-1 - szczegóły statków;
• LAN59-3-2 - części zamienne do statków, silniki elektryczne, sprzęt chemiczny;
• ЛЖМа59-1-1 - koszyki łożyskowe, części zamienne do samolotów i statków;
• LN65-5 - manometry, skraplacze;
• LMts58-2 - elementy złączne, okucia, części samochodowe;
• LMtsA57-3-1 - części zamienne do statków i jednostek pływających;
• L090-1 / L070-1 / L062-1 - rury akumulacyjne w ciepłownictwie;
• L060-1 - skraplacze w ciepłownictwie;
• LS63-3/LS74-3 - części do zegarków, tuleje;
• LS64-2 - części zamienne do druku;
• LS60-1 - łączniki, koła zębate mechanizmów, tuleje.