Plastne metall Messing - ajalooline kõrvalekalle, sulami põhiomadused, omadused ja fotod

Messing on metallmaterjal, mis põhineb vasel ja legeeriva komponendina tsingil. Sulam võib sisaldada plii, raua, nikli elemente. Mõnikord on tina olemas, kuid väikestes kogustes. Metallurgia tabeli järgi ei kuulu messing pronksirühma.

Lugu

Keemiline element tsink avastati 16. sajandil, kuid kollane metall oli inimkonnale hästi teada juba palju sajandeid enne seda hetke. Vanad rahvad, kes elasid Musta mere lõunaosas, kombineerisid vaske smitsoniidi ja tsingimaagiga, et saada messingisulam.

Rooma poliitiku Augustuse ajal nimetati messingit "orikriidiks", mis tähendab sõna-sõnalt "kuldne vask". Kollane metall sarnaneb kullaga, sellest trükiti Vana-Rooma münte, valmistati ehteid ja majapidamistarbeid.

Inglise teadlane D. Emerson sai 18. sajandi lõpus vase legeerimisel tööstusliku tsingiga messingi. Ta patenteeris meetodi ja sai Briti patendi. 18. sajandil, enne messingi laialdast kasutamist metallurgias, kasutati seda Lääne-Euroopas ja Venemaal kulla võltsimiseks.

Messingi peamised omadused

Messing ühendab endas komposiitmetallide positiivsed omadused ja eelised.Metallurgid kasutavad seda materjali tööstuses, et parandada metallide omadusi, mis on kollektiivselt tugevamad kui üksikult. Kollasel metallil on vastupidavus korrosiooniprotsessidele, suurenenud tugevus ning see võib olla pikka aega ilma kahjustusteta vesi- ja leeliselistes lahustes.

Keemilised omadused

Messingi struktuuri moodustavad kaks klassikalist komponenti - tsink, vask. Traditsioonilises versioonis ei ületa vase osakaal 70% ja tsink - 30%. Tehnoloogilise messingi mitut sorti on välja töötatud, milles tsingisisaldus on väiksem, vaid 48%. Terasetööstuses taaskasutatakse jäätmetest ja ringlussevõtust peaaegu pool kogu kasutatavast tsingist.

On kahte tüüpi messingit, mille sisemine struktuur ja keemiline koostis erinevad:

• alfa-tüüpi (ühefaasiline), tsingisisaldus 35 protsenti;
• alfa-beeta tüüpi (kahefaasiline), 50% tsingi ja 6% plii sulamis.

Messing on väliste omaduste poolest sarnane mõne pronksimargiga, kuid ei kuulu pronksmaterjalide hulka.

Spetsiaalsete messingisulamite koostis sisaldab väikestes kogustes tina. Seda kasutatakse legeeriva komponendina metalli omaduste parandamiseks. Lisaks tinale võib messingi keemiline koostis sisaldada pliid, niklit, mangaani ja muid metalle, mis võivad parandada materjali omadusi.

Füüsikalised omadused

Messingi omadused sõltuvad protsessi parameetrite parandamiseks lisatud täiendavatest legeerelementidest. Näiteks tiheduse väärtus varieerub vahemikus 8300-8700 kg/m3.

Messingi peamised füüsikalised omadused on:

• erisoojusmaht 20 C-ni kuumutamisel on 0,377 kJ kg−1 K−1;
• elektri eritakistus 0,07 * 10−6 Ohm m;
• ei ole ferromagnet, ei omanda kriitilise temperatuuriga kokkupuutel magnetilisi omadusi;
• sulamistemperatuur on keskmiselt 900 kraadi;
• kõrge vastupidavus korrosioonile ja hävitamisele;
• vastupidav;
• plastist,
• sobib hästi sepistamiseks ja töötlemiseks;
• vastupidav temperatuurimuutustele.

Messingil kui mitme metalli konglomeraadil on nõrk elektrivoolu juhtivus. Komposiitmetallid tekitavad kristallvõre moonutusi. Saadud pingeväljad moodustavad takistuse. Vask ise on suurepärane elektrijuht, seega on kõik juhtmed vasest.

Messingissulami sulamistemperatuur sõltub tsingi protsendist. Mida rohkem tsinki, seda lihtsam on messingit sulatada.

Messingist valtsmetall on hästi avatud kaar- ja gaaskeevitusele. Hästi poleeritud, valtsitud. Vastupidav ilmastikumõjudele paremini kui puhas vask.

Vismuti ja plii lisandid messingisulamile vähendavad metalli elastseid omadusi, muutes selle kõrgel temperatuuril (500 kraadi juures) rabedaks.

Koostisosade mõju

Messingi kasutusala laiendamiseks ja omaduste parandamiseks lisatakse sulamile legeerivaid komponente. Igal koostisosal on konkreetne mõju:

• räni alandab kõvaduse väärtust, muudab materjali vähem vastupidavaks, kuid kulumiskindlaks pikaajalise hõõrdumise korral;
• mangaan suurendab tugevust ja vastupidavust korrosioonile;
• tugevuse parandamiseks lisatakse sulamile väikestes kogustes tina, alumiiniumi ja rauda koos mangaaniga;
• plii ei ole peaaegu enam legeerelemendina lisatud, see vähendab sulami mehaanilisi omadusi, halvendab plastilisust, elastsust;
• nikkel suurendab korrosioonikindlust ja võimaldab metalli kasutada leeliselises keskkonnas;
• alumiinium, alumiiniumoksiid loob metalli pinnale kaitsekatte, mis ei lase oksüdatiivsetel protsessidel avaldada hävitavat mõju;
• tina on kergmetall, selle lisamine parandab tugevuse ja korrosioonikindluse parameetreid.

Tinaga sulamit kasutatakse laialdaselt komponentide loomiseks laevadele, mis pidevalt merevees töötavad.

Tootmismeetodid

Messing on üks neist konglomeraatidest, mis reageerivad hästi töötlemismeetoditele - sepistamine, stantsimine. Madalal sulamistemperatuuril on metallil head voolavusomadused, mistõttu kasutatakse seda laialdaselt valukodades.

Messingi sulatamisel aurustub tsink aktiivselt.

Metallurgiatööstuses kaevandatakse messingit spetsiaalsetes tulekindlates mahutites (tiiglites), sulatusahjudes, milles soojust edastatakse kütuse põlemisel tekkivate gaasiliste saaduste kiirgusega. Ahjudes toimub sulatamine lühikese ajaga ja säästliku energiakuluga.

Sulamite rakendused

Iidsetel aegadel kasutati messingit ehetes selle sarnasuse tõttu loodusliku kullaga. Tänu plastilisusele ja heale sepistatavusele trükiti sellest münte, valmistati ehteid ja ümbriseid.

Messingisulamid täiustatakse muude metallkomponentide lisamisega, et parandada valtsmetalli omadusi ja laiendada selle kasutusvõimalusi agressiivses keskkonnas (laevaehituses, keemiatsehhides).

Ehituses

Kollane metall on juba pikka aega tõestanud end väärtusliku materjalina torustiku, torude, seadmete osade loomiseks ja erinevate konstruktsioonide ehitamiseks. Valmistatud kollasest metallist

• kinnitusdetailid (poldid ja mutrid, harutorud, stantsitud osad);
• tooted soojustehniliste konstruktsioonide, seadmete, seadmete, kondensaatoritorude jaoks;
• sanitaartehnilised osad (segisti segistid, liitmikud, triibud, liitmikud);
• mööbli furnituur (ukselingid, klambrid, uksehinged).

Mehaanilised omadused, niiskuskindlus, tugevus ja taskukohane hind võimaldavad kasutada kollast metalli erinevates valdkondades, kartmata, et materjal laguneb või roostetab.

Kasutamine kellades ja kunstis

Kellatööstuses on messing leidnud eriti laialdast kasutust tänu paindlikkusele, plastilisusele ja madalale hinnale. Kollasest metallist tooted näevad esinduslikud välja ning kellamehhanism töötab usaldusväärselt aastaid. Materjal ei roosteta, ei oksüdeeru, talub pikka viibimist niiskes keskkonnas, ei allu söövitavatele protsessidele.

Dekoratiivkunstis hinnatakse messingit selle võime tõttu luua kullast mõjuvaid disainiesemeid. Ehete loomiseks kasutatakse selliseid dekoratiivseid kahekomponendilisi messingisulameid:

• roheline (tsink 40%);
• kuldne tompak (tsink 25%);
• klassikaline kollane (tsink 33%).

Messing on ainulaadsete omadustega sulam. Laialdaselt kasutatav peaaegu kõigis keerulistes keskkonnatingimustes ja agressiivses keskkonnas kasutatavates disainides. Messingist ehted näevad luksuslikud välja ja korraliku hooldusega ei kaota oma ilu aastaid.

Messingist fotod