Messing on binaarne sulam koosneb vask ja tsink mida on toodetud aastatuhandeid ja mida hinnatakse selle töökindluse, kõvaduse, korrosioon vastupidavus ja atraktiivne välimus.
Omadused
- Sulami tüüp: binaarne
- Sisu: vask ja tsink
- Tihedus: 8,3–8,7 g / cm3
- Sulamistemperatuur: 900-940 ° C (1652-1724 ° F).
- Mohi kõvadus: 3-4
Omadused
Erinevate messingide täpsed omadused sõltuvad messingisulami koostisest, eriti vase ja tsingi suhtest. Üldiselt hinnatakse aga kõiki messinguid nende töödeldavuse või metalli soovitud kuju ja vormiks valmistamise lihtsuse poolest, säilitades samas kõrge tugevuse.
Ehkki kõrge ja madala tsingisisaldusega messingute vahel on erinevusi, võetakse arvesse kõik messingid tempermalmist ja plastiline (madala tsingiga messingid rohkem). Madala sulamistemperatuuri tõttu saab messingit ka suhteliselt kergelt valada. Valamisrakenduste puhul eelistatakse tavaliselt kõrget tsingisisaldust.
Väiksema tsingisisaldusega messingid on hõlpsalt külmatöödeldavad, keevitatavad ja kõvajoodisega. Kõrge vasesisaldus võimaldab ka metalli pinnale moodustada kaitsva oksiidikihi (patina) kaitseb edasise korrosiooni eest, mis on väärtuslik omadus rakendustes, mis paljastavad metalli niiskuse ja ilmastik.
Metallil on nii hea kuumus kui ka elektrijuhtivus (selle elektrijuhtivus võib olla 23–44% puhta vase oma) ja see on kulumis- ja sädemekindel. Nagu vask, on selle bakteriostaatiliste omaduste tõttu kasutatud ka vannitoas ja tervishoiuasutustes.
Messingit peetakse madala hõõrdejõuga ja mittemagnetiliseks sulamitena, kuid selle akustiliste omaduste tõttu on seda kasutatud paljudes puhkpilliorkestrites. Kunstnikud ja arhitektid hindavad metalli esteetilisi omadusi, kuna seda saab toota erinevates värvivalikutes, sügavpunasest kuni kuldkollase värvini.
Rakendused
Messingi väärtuslikud omadused ja suhteline valmistamise lihtsus on teinud sellest kõige laialdasemalt kasutatavad sulamid. Kõigi messingrakenduste täieliku nimekirja koostamine oleks kolossaalne ülesanne, kuid saada ülevaade tööstustest ja tooteliike, milles messingit leitakse, saame messingiklassi alusel kategoriseerida ja kokku võtta mõned lõppkasutused kasutatud:
Vaba lõikamisega messing (nt C38500 või 60/40 messing):
- Mutrid, poldid, keermestatud osad
- Terminalid
- Lennukid
- Kraanid
- Pihustid
Ajalugu
Vase-tsingi sulameid hakati tootma Hiinas juba 5. sajandil eKr ja 2. ja 3. sajandil eKr kasutati neid Kesk-Aasias laialdaselt. Neid dekoratiivseid metallitükke saab siiski kõige paremini nimetada looduslikeks sulamiteks, kuna puuduvad tõendid selle kohta, et nende tootjad legeerisid teadlikult vaske ja tsinki. Selle asemel on tõenäoline, et sulamid sulatati tsingirikastest vaskmaagidest, saades töötlemata messingitaolisi metalle.
Kreeka ja Rooma dokumendid viitavad sellele, et moodsa messingiga sarnaste sulamite tahtlik tootmine kasutades vaske ja tsinkoksiidirikas maagi, mida nimetatakse kalamiiniks, leidus umbes 1. sajandil eKr. Kalamiini messing valmistati tsementeerimise abil, mille käigus vask sulatati tiiglis jahvatatud smitsoniidi (või kalamiini) maagiga.
Kõrgetel temperatuuridel muutub sellises maagis olev tsink auruks ja imbub vaske, saades seeläbi suhteliselt puhta messingi 17–30% tsingi sisaldusega. Seda messingitootmise meetodit kasutati peaaegu 2000 aastat kuni 19. sajandi alguseni. Peagi pärast seda, kui roomlased olid messingist teada saanud, kasutati seda sulamit tänapäeva Türgi piirkondades mündiks. See levis peagi kogu Rooma impeeriumis.
Tüübid
Messing on üldnimetus, mis viitab paljudele vask-tsingisulamitele. Tegelikult on üle 60 erineva messingitüübi, mis on määratletud EN (Euroopa normi) standarditega. Nendel sulamitel võib olla lai valik erinevaid kompositsioone, sõltuvalt konkreetse rakenduse jaoks vajalikest omadustest.
Tootmine
Messingit toodetakse kõige sagedamini vaskijääkidest ja tsingi valuplokkidest. Vasejäätmed valitakse selle lisandite põhjal, kuna vajaliku messingimäära saamiseks on vaja täiendavaid elemente.
Kuna tsink hakkab keema ja aurustub temperatuuril 1665 ° F (907 ° C), alla vase sulamistemperatuuri 1981 ° F (1083 ° C), tuleb vask kõigepealt sulatada. Kui see on sulanud, lisatakse tsinki suhtega toodetava messingiliigiga. Kuigi tsingi kadu aurustumisel on siiski veel natuke arvestatud.
Sel hetkel on ka muid muid metalle, näiteks plii, alumiinium, räni või arseen, lisatakse segule, et saada soovitud sulam. Kui sula sulam on valmis, valatakse see vormidesse, kus see tahkub suurteks tahvliteks või tükkideks. Billette - enamasti alfa-beeta messingist - saab otse kuumtöötlemise teel juhtmeteks, torudeks ja torudeks töödelda, mis hõlmab kuumutatud metalli surumist läbi stantsi või kuuma sepistamise.
Kui neid ei pressita ega sepistata, soojendatakse neid uuesti ja juhitakse läbi terasrullide (seda protsessi nimetatakse kuumvaltsimiseks). Tulemuseks on tahvlid paksusega alla poole tolli (<13 mm). Pärast jahutamist söödetakse messing seejärel läbi jahvatusmasina ehk skalpelli, mis lõikab metallist õhukese kihi, et eemaldada pinnavalu puudused ja oksiid.
Gaasi atmosfääris oksüdeerumise vältimiseks kuumutatakse ja valtsitakse sulami uuesti, seda protsessi nimetatakse lõõmutamine, enne kui see uuesti jahedamatel temperatuuridel (külmvaltsimine) valtsitakse umbes 0,1 "(2,5 mm) paksusteks lehtedeks. Külmvaltsimisprotsess deformeerib messingi sisemist terastruktuuri, mille tulemuseks on palju tugevam ja kõvem metall. Seda sammu võib korrata, kuni soovitud paksus või kõvadus on saavutatud.
Lõpuks saetakse lehed ja lõigatakse vajalikuks laiuseks ja pikkuseks. Kõigile valatud, sepistatud ja pressitud messingist materjalidele antakse musta vaskoksiidi skaala ja tuhmuse eemaldamiseks tavaliselt soolhappest ja väävelhappest valmistatud keemiline vann.