Duktilni metal Mjed - povijesna digresija, osnovna svojstva, karakteristike i fotografije legure

Mesing je metalni materijal na bazi bakra i legirajuće komponente cinka. Legura može sadržavati elemente olova, željeza, nikla. Ponekad je prisutan kositar, ali u malim količinama. Prema metalurškoj tablici mjed ne spada u skupinu bronce.

Priča

Kemijski element cink otkriven je u 16. stoljeću, ali je žuti metal bio dobro poznat čovječanstvu mnogo stoljeća prije tog trenutka. Stari narodi koji su živjeli u južnom crnomorskom području spajali su bakar sa smithsonitom, cinkovom rudom, kako bi dobili leguru mjedi.

Za vrijeme rimskog političara Augusta, mjed se nazivao "orychalk", što doslovno znači "zlatni bakar". Žuti metal sličan je zlatu, od njega su tiskani stari rimski novčići, izrađivani nakit i predmeti za kućanstvo.

Krajem 18. stoljeća engleski znanstvenik D. Emerson dobio je mjed legiranjem bakra s industrijskim cinkom. Patentirao je metodu i dobio britanski patent. U 18. stoljeću, prije raširene upotrebe mjedi u metalurgiji, korišten je za krivotvorenje zlata u zapadnoj Europi i Rusiji.

Glavne karakteristike mesinga

Mjed kombinira pozitivna svojstva i prednosti kompozitnih metala.Metalurzi koriste materijal u industriji za poboljšanje svojstava metala koji su zajedno jači nego pojedinačno. Žuti metal ima otpornost na korozijske procese, povećanu čvrstoću i može dugo biti u vodenim i alkalnim otopinama bez oštećenja.

Kemijska svojstva

Struktura mesinga sastoji se od dvije klasične komponente - cinka, bakra. U tradicionalnoj verziji udio bakra ne prelazi 70%, a cinka - 30%. Razvijeno je nekoliko razreda tehnološke mjedi, u kojima je sadržaj cinka manji, samo 48%. U industriji čelika, gotovo polovica cjelokupnog upotrijebljenog cinka dobiva se iz otpada i recikliranja.

Postoje dvije vrste mesinga s razlikama u unutarnjoj strukturi i kemijskom sastavu:

• alfa tip (jednofazni), sadržaj cinka 35 posto;
• alfa-beta tip (dvofazni), u leguri 50% cinka i 6% olova.

Mjed je po vanjskim karakteristikama slična nekim markama bronce, ali ne spada u brončane materijale.

Sastav posebnih vrsta legura mjedi sadrži kositar u malim udjelima. Koristi se kao legirajuća komponenta za poboljšanje svojstava metala. Osim kositra, kemijski sastav mesinga može sadržavati olovo, nikal, mangan i druge metale koji mogu poboljšati karakteristike materijala.

Fizička svojstva

Svojstva mesinga ovise o dodatnim legirajućim elementima koji se dodaju radi poboljšanja parametara procesa. Na primjer, vrijednost gustoće varira u rasponu od 8300-8700 kg / m3.

Glavna fizička svojstva mesinga su:

• specifični toplinski kapacitet pri zagrijavanju na 20 C iznosi 0,377 kJ kg−1 K−1;
• specifični električni otpor 0,07 * 10−6 Ohm m;
• nije feromagnet, ne stječe magnetska svojstva kada je izložen kritičnim temperaturama;
• talište je u prosjeku 900 stupnjeva;
• visoka otpornost na koroziju i uništavanje;
• izdržljiv;
• plastika,
• dobro se podvrgava kovanju i obradi;
• otporan na promjene temperature.

Mjed kao konglomerat nekoliko metala ima slabu vodljivost električne struje. Kompozitni metali stvaraju distorziju kristalnih rešetki. Rezultirajuća naponska polja tvore otpor. Bakar je sam po sebi izvrstan vodič električne energije, tako da su sve žice bakrene.

Talište legure mjedi ovisi o postotku cinka. Što je više cinka, to je lakše topiti mjed.

Mjedeni valjani metal dobro je izložen lučnom i plinskom zavarivanju. Dobro polirano, valjano. Otporan je na atmosferilije bolje od čistog bakra.

Dodaci bizmuta i olova leguri mjedi smanjuju elastična svojstva metala, čineći ga lomljivim kada je izložen visokim temperaturama (na 500 stupnjeva).

Utjecaj sastavnih elemenata

Kako bi se proširio raspon uporabe mjedi i poboljšala njegova svojstva, leguri se dodaju komponente za legiranje. Svaki sastavni element ima specifičan učinak:

• silicij smanjuje vrijednost tvrdoće, čini materijal manje izdržljivim, ali otpornim na trošenje tijekom dugotrajnog trenja;
• mangan povećava čvrstoću i otpornost na koroziju;
• kositar, aluminij i željezo u malim omjerima dodaju se leguri zajedno s manganom radi poboljšanja vrijednosti čvrstoće;
• olovo se gotovo prestalo dodavati kao legirajući element, smanjuje mehanička svojstva legure, pogoršava duktilnost, elastičnost;
• nikal povećava otpornost na koroziju i omogućuje upotrebu metala u alkalnim sredinama;
• aluminij, aluminijev oksid stvara zaštitnu prevlaku na metalnoj površini, koja sprječava destruktivni učinak oksidativnih procesa;
• kositar je lak metal, njegovim dodatkom poboljšavaju se parametri čvrstoće i otpornosti na koroziju.

Legura s kositrom naširoko se koristi za izradu komponenti za brodove koji stalno rade u morskoj vodi.

Metode proizvodnje

Mesing je jedan od onih konglomerata koji dobro reagiraju na metode obrade - kovanje, štancanje. Pri niskom talištu, metal pokazuje dobra svojstva tečenja, pa se široko koristi u ljevaonicama.

Prilikom taljenja mesinga cink aktivno isparava.

U metalurškoj industriji mjed se vadi u posebnim vatrostalnim posudama (lonci), u pećima za taljenje, u kojima se toplina prenosi zračenjem iz plinovitih proizvoda izgaranja goriva. U pećima se taljenje odvija u kratkom vremenu i uz ekonomičan utrošak energije.

Primjene legura

U davnim vremenima mjed se koristila u nakitu zbog svoje sličnosti s prirodnim zlatom. Zbog svoje plastičnosti i dobre podatnosti za kovanje, od njega su se tiskali novčići, izrađivao nakit i kutije.

Mjedene legure poboljšavaju se dodavanjem drugih metalnih komponenti kako bi se poboljšala svojstva valjanog metala i proširile mogućnosti njegove primjene u agresivnim sredinama (u brodogradnji, u kemijskim radionicama).

U izgradnji

Žuti metal odavno se etablirao kao vrijedan materijal za izradu dijelova za vodovod, cijevi, aparate i za izgradnju raznih struktura. Izrađen od žutog metala

• pričvrsni elementi (vijci i matice, ogranci cijevi, utisnuti dijelovi);
• proizvodi za konstrukcije toplinske tehnike, uređaji, oprema, kondenzatorske cijevi;
• vodovodni dijelovi (mješalice za slavine, spojnice, T-kolice, spojnice);
• okovi za namještaj (kvake, spojnice, šarke za vrata).

Mehanička svojstva, otpornost na vlagu, čvrstoća i pristupačna cijena omogućuju upotrebu žutog metala u raznim područjima bez bojazni da će materijal propasti ili zahrđati.

Primjena u satovima i umjetnosti

U industriji satova mjed je našla posebno široku primjenu zbog svojstava fleksibilnosti, rastegljivosti i niske cijene. Proizvodi od žutog metala izgledaju prezentirano, a satni mehanizam pouzdano radi dugi niz godina. Materijal ne hrđa, ne oksidira, podnosi dugi boravak u vlažnom okruženju, ne podliježe korozivnim procesima.

U dekorativnoj umjetnosti mjed je cijenjen zbog svoje sposobnosti stvaranja dizajnerskih komada s učinkom prisutnosti zlata. Za izradu nakita koriste se takve ukrasne dvokomponentne legure mesinga:

• zelena (cink 40%);
• zlatni tompak (cink 25%);
• klasična žuta (cink 33%).

Mesing je legura s jedinstvenim karakteristikama. Široko se koristi u gotovo svim dizajnima koji se koriste u teškim uvjetima okoline i agresivnim okruženjima. Nakit od mesinga izgleda luksuzno, a uz pravilnu njegu ne gubi svoju ljepotu dugi niz godina.

Brass Fotografije