eigenschappen
- Legeringstype: binair
- Inhoud: koper en zink
- Dichtheid: 8,3 - 8,7 g / cm3
- Smeltpunt: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
- Moh's hardheid: 3-4
Kenmerken
De exacte eigenschappen van verschillende messing hangen af van de samenstelling van de messinglegering, met name de koper-zinkverhouding.
In het algemeen worden echter alle messing gewaardeerd vanwege hun bewerkbaarheid of het gemak waarmee het metaal kan worden gevormd tot gewenste vormen en vormen terwijl het een hoge sterkte behoudt.
Hoewel er verschillen zijn tussen messing met hoge en lage zinkgehaltes, worden alle messing als smeedbaar en vormbaar beschouwd (lage zinkkoperij). Vanwege het lage smeltpunt kan koper ook relatief gemakkelijk worden gegoten. Voor toepassingen voor het gieten heeft echter gewoonlijk een hoog zinkgehalte de voorkeur.
Brasses met een lager zinkgehalte kunnen gemakkelijk koud worden bewerkt, gelast en gesoldeerd. Een hoog kopergehalte maakt het ook mogelijk dat het metaal een beschermende oxidelaag (patina) op zijn oppervlak vormt die beschermt tegen verdere corrosie, een waardevolle eigenschap bij toepassingen die het metaal blootstellen aan vocht en verwering.
Het metaal heeft zowel een goede warmte- als elektrische geleidbaarheid (het elektrische geleidingsvermogen kan van 23% tot 44% zijn dat van zuiver koper), en het is slijt- en vonkbestendig.
Net als koper hebben de bacteriostatische eigenschappen geresulteerd in het gebruik in sanitaire voorzieningen en gezondheidszorgfaciliteiten.
Messing wordt beschouwd als een lage wrijving en niet-magnetische legering, terwijl de akoestische eigenschappen ervan hebben geresulteerd in het gebruik ervan in vele 'brassband'-muziekinstrumenten. Kunstenaars en architecten waarderen de esthetische eigenschappen van het metaal, omdat het in een reeks kleuren kan worden geproduceerd, van dieprood tot goudgeel.
Geschiedenis
Koper-zinklegeringen werden geproduceerd in het begin van de 5e eeuw voor Christus in China en werden in de 2e en 3e eeuw voor Christus veel gebruikt in Centraal-Azië. Deze decoratieve metalen stukken kunnen echter het best worden aangeduid als 'natuurlijke legeringen', omdat er geen bewijs is dat hun producenten bewust koper en zink hebben gelegeerd. In plaats daarvan is het waarschijnlijk dat de legeringen werden gesmolten uit zinkrijke koperertsen, waardoor ruwe koperachtige metalen werden geproduceerd.
Griekse en Romeinse documenten suggereren dat de opzettelijke productie van legeringen vergelijkbaar met moderne koper, met behulp van koper en een zinkoxide-rijke erts bekend als calamine, plaatsvond rond de 1e eeuw voor Christus. Calamine-messing werd geproduceerd met behulp van een cementatieproces, waarbij koper werd gesmolten in een smeltkroes met gemalen smithsoniet (of calamine) erts.
Bij hoge temperaturen wordt het zink dat in dergelijke erts aanwezig is, omgezet in damp en doordringt het koper, waardoor een relatief puur messing wordt geproduceerd met een zinkgehalte van 17-30%. Deze methode van koperproductie werd bijna 2000 jaar gebruikt tot het begin van de 19e eeuw. Niet lang nadat de Romeinen hadden ontdekt hoe ze koper moesten produceren, werd de legering gebruikt voor munten in gebieden van het hedendaagse Turkije. Dit verspreidde zich snel door het Romeinse rijk.
Soorten
'Messing' is een algemene term die verwijst naar een breed scala aan koper-zinklegeringen.
In feite zijn er meer dan 60 verschillende soorten messing gespecificeerd door EN (European Norm) Standards. Deze legeringen kunnen een breed bereik van verschillende samenstellingen hebben, afhankelijk van de eigenschappen die vereist zijn voor een specifieke toepassing.
Productie
Messing wordt meestal geproduceerd uit koperschroot en zinkblokjes. Schrootkoper wordt geselecteerd op basis van zijn onzuiverheden, omdat bepaalde aanvullende elementen gewenst zijn om de exacte kwaliteit van het benodigde messing te produceren.
Omdat zink begint te koken en verdampt bij 1665 ° F (907 ° C), onder het smeltpunt van het koper (1981 ° F) (1083 ° C), moet het koper eerst worden gesmolten. Eenmaal gesmolten wordt zink toegevoegd in een verhouding die geschikt is voor de kwaliteit koper die wordt geproduceerd. Hoewel er nog steeds enige correctie wordt toegepast voor zinkverlies tot verdamping.
Op dit punt worden alle andere extra metalen, zoals lood , aluminium, silicium of arsenicum, aan het mengsel toegevoegd om de gewenste legering te creëren.
Zodra de gesmolten legering klaar is, wordt het in vormen gegoten, waar het tot grote plakken of knuppels vast wordt. Knuppels - meestal van alfa-beta-messing - kunnen direct worden verwerkt tot draden, buizen en buizen via hete extrusie, waarbij het verhitte metaal door een matrijs wordt geduwd, of heet smeden.
Indien niet geëxtrudeerd of gesmeed, worden de knuppels vervolgens opnieuw verwarmd en door stalen rollen gevoerd (een proces dat bekend staat als heet walsen). Het resultaat is platen met een dikte van minder dan een halve inch (<13 mm). Na afkoeling wordt het messing vervolgens door een freesmachine of scalpeur gevoerd, die een dunne laag van het metaal snijdt om oppervlaktegietstekorten en oxide te verwijderen.
Onder een gasatmosfeer om oxidatie te voorkomen, wordt de legering opnieuw verwarmd en opnieuw gewalst, een proces staat bekend als uitgloeien voordat het opnieuw wordt gewalst bij lagere temperaturen (koud walsen) tot vellen met een dikte van ongeveer 0,1 "(2,5 mm). vervormt de interne korrelstructuur van het messing, wat resulteert in een veel sterker en harder metaal. Deze stap kan worden herhaald totdat de gewenste dikte of hardheid is bereikt.
Ten slotte worden de vellen gezaagd en afgeschoven om de vereiste breedte en lengte te produceren. Alle vellen, gegoten, gesmeed en geëxtrudeerd messing materialen krijgen een chemisch bad, meestal gebruikt zoutzuur en zwavelzuur om de zwarte koperoxide schaal en aantasting te verwijderen.
toepassingen
De waardevolle eigenschappen en het relatief gemak van productie van Brass maken het tot een van de meest gebruikte legeringen. Het samenstellen van een complete lijst van alle toepassingen van koper zou een kolossale taak zijn, maar om een idee te krijgen van industrieën en de soorten producten waarin koper wordt gevonden, kunnen we sommige eindgebruiken categoriseren en samenvatten op basis van de kwaliteit van het gebruikte messing:
Vrij snijden van messing (bijv. C38500 of 60/40 messing):
- Moeren, bouten, onderdelen met schroefdraad
- terminals
- jets
- taps
- injectoren