Brass L63: yleiskatsaus, ominaisuudet, tekniset tiedot ja ominaisuudet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Monet ihmiset ovat usein havainneet kiiltäviä kahvoja sisäovissa, kultaisissa kattokruunuissa tai kynttilänjaloissa. Kaikki nämä elementit on valmistettu seoksesta, jota kutsutaan messingiksi. Tässä artikkelissa tarkastelemme tarkemmin sen ominaisuuksia ja kiinnitämme erityistä huomiota L63-merkkiin.

Mikä on messinki?

Mesinki on yksi kahdesta tunnetusta kupariseoksesta (toinen on pronssia). Sen perusta on kupari, johon on liuennut erilaisia määriä sinkkiä. Kuten tiedetään, kuparissa on kasvokeskeinen kuutiokidehila (fcc). Puhdas sinkki puolestaan muodostaa kuusikulmainen tiiviisti pakatun rakenteen (hcp). Molemmat hilat ovat yhteensopimattomia, joten sinkin ja kuparin yhtäläisten atomipitoisuuksien tapauksessa voi muodostua ns. kaksoismessinkiä. Niille on ominaista kahden faasin samanaikainen olemassaolo (fcc ja hcp kiinteät liuokset).

Jos kiinnität huomiota D. I. Mendelejevin taulukkoon, huomaat, että sinkki on siinä numerossa 30 ja kupari numerossa 29.niillä on samanlaiset atomisäteet. Tämä mahdollistaa erilaisista kidehiloista huolimatta yksifaasisten kiinteiden liuosten muodostamisen, kun lejeeringin kuparipitoisuus ylittää 13,5 %, kuten esitetystä Zn-Cu-faasikaaviosta ilmenee.

Jos kupari on siis pääkomponentti, niin tasapainoolosuhteissa on vain yksi faasi - kiinteä sinkin liuos fcc-kuparissa.

messinkimerkki L63

Tämä on yksi maamme yleisimmistä metalliseoksista. Ei ole vaikea ymmärtää, mitä kirjain ja numerot tuotenimessä tarkoittavat: "L" on itse asiassa messinki, numero 63 osoittaa pääkomponentin eli kuparin prosenttiosuuden. Itse asiassa todellisuus voi poiketa hieman esitetystä kuvasta. Joten messingin L63 koostumuksessa kuparin määrä vaihtelee välillä 62 % - 65 % ja lejeeringissä oleva sinkki sisältää 34,2 % - 37,5 %.

Melkein kaikki messinki työstetään hyvin alhaisissa (huone)lämpötiloissa. Kyseinen merkki ei ole poikkeus. Erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä käytetään laajan valikoiman osien valmistukseen, mukaan lukien ohuita levyjä, putkia ja eripaksuisia tankoja.

On myös mainittava, että kyseessä olevan merkin tuote on helposti kiillotettu, joten monet siitä tehdyt korut ovat kullanvärisiä ja loistavia.

Yksi messingin L63:n tärkeistä eduista on sen suhteellinen halpa verrattuna muihin seoksiin, jotka sisältävätenemmän kuparia.

Ominaisuudet L63

Kuten tiedät, puhdas kupari on melko pehmeää materiaalia. Sen leikkauslujuus on 210 MPa. Kolmanneksen korvaaminen fcc-hilan kupariatomeista sinkkiatomeilla sekä tietty messingin lämpökäsittely lisäävät sen mekaanista leikkauslujuutta 240 MPa:iin.

Toinen L63-messingin ominaisuuksien etu kuparin ominaisuuksiin verrattuna on sen korkeampi kovuus säilyttäen samalla sitkeyden. Huomaa, että epäasianmukaisen käsittelyn, esimerkiksi riittämättömän hehkutuksen, tapauksessa tarkasteltavana olevan laadun tuotteessa voi esiintyä sinkkipohjaisia toisia vaiheita. Kaksivaiheinen messinki johtaa mekaanisten ja teknisten ominaisuuksien huomattavaan heikkenemiseen. Erityisesti seoksesta tulee hauras ja käytännössä se menettää sitkeytensä.

Messingin ja muiden metallien ero on kipinöiden puuttuminen mekaanisten iskujen aikana. Tämä ominaisuus sallii L63:n käytön syttyvien aineiden varastointiin ja kuljetukseen tarkoitettujen säiliöiden valmistuksessa.

Jos puhumme tämän laadun haitoista puhtaaseen kupariin verrattuna, on mainittava hieman sitkeyden heikkeneminen. Lisäksi L63 messinki johtaa huonosti sähköä ja lämpöä.

Seoksen ominaispaino

Muista, että tiheys on arvo, joka on yhtä suuri kuin kappaleen massan ja sen avaruudessa käyttämän tilavuuden suhde. Tiheys lasketaan seuraavalla kaavalla:

ρ=m/V.

Jos kyseessä ovat monikomponenttiset metalliseokset, joissayksinkertaista kemiallisten alkuaineiden sekoittamista alhaisella muodostuksentalpialla, voit käyttää seuraavaa kaavaa määrittääksesi niiden tiheyden:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Missä m_i ja ρ_{i ovat seoksen i:nnen komponentin massa ja tiheys.}

Kirjoitetun kaavan avulla voit laskea messingin L63 ominaispainon. Jos ρ:n lauseke kirjoitetaan kahdelle komponentille, saadaan seuraava yhtälö:

ρ=ρ_znρ_cu/(ρ_zn+ x(ρ_cu-ρ_zn)), missä x=m_zn/(m _zn+m_cu).

X-parametri heijastaa seoksen sinkin massaosuutta. Koska messinkikomponenttien atomien massat ovat lähellä, voidaan olettaa, että massaosuus on yhtä suuri kuin atomifraktio. Jos otamme esimerkiksi koostumuksen 63 % Cu ja 37 % Zn ja otamme huomioon, että ρ_cu=8960 kg/m³ ja ρ _zn=7140 kg/m³, niin saadaan arvo ρ=8188 kg/m^3.

Messingin L63 tiheyden kokeellisesta arvosta nähdään, että se vastaa 8440 kg/m3 huoneenlämpötilassa. Ero teoreettisen tuloksen kanssa johtuu kahdesta päätekijästä:

• kun seos muodostuu, komponenttien sekoittumisen entalpiaa on negatiivinen;
• se sisältää raskaampien metallien epäpuhtauksia.

Lämpökäsittelyominaisuudet ja korroosionkestävyys

Kyseessä oleva tuotesulaa 906^oC:ssa. Alueella 750^oC - 880^oC, sillä on edelleen hyvä plastisuus, joten se voidaan työstää. Tärkeä vaihe lejeeringin L63 valmistuksessa on hehkutus, joka suoritetaan alueella 550-650^{oC. Tämän käsittelyn tuloksena tapahtuu kaksi pääprosessia:}

• mekaaniset jännitykset poistetaan;
• liuottaa metastabiilit faasit muodostamaan yksivaiheinen rakenne.

Mekaaninen rasitus on erittäin epätoivottavaa L63:lle. Tiedetään, että sinkin lisääminen kupariin parantaa merkittävästi sen korroosionkestävyyttä, joten kaikki messinki ovat kemiallisesti melko passiivisia seoksia. Ne tuhoutuvat ajan myötä vain aggressiivisissa ympäristöissä, kuten perkloori- ja typpihapossa. Jännitysten esiintyminen messinkirakenteissa heikentää kuitenkin merkittävästi niiden korroosionkestävyyttä.

Edellä mainittujen jännitysten vuoksi nopeaa leikkausta ei suositella L63-tuotteille.

Sovellukset

Tämä messinkimerkki on laaj alti käytössä teippien, tankojen, levyjen ja putkien valmistuksessa. Seoksesta valmistetaan myös lankaa, jota käytetään niiteissä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että L63:a käytetään aina, kun osien valmistuksessa on tarpeen tehdä merkittäviä kylmämuodonmuutoksia. Siitä valmistetaan liittimet, säiliöt ja erilaiset koriste-elementit.