Eigenschappen, geschiedenis en toepassingen van messing metaal

Messing is een binaire legering bestaande uit koper en zink, dat al millennia is geproduceerd en wordt gewaardeerd om zijn werkbaarheid, hardheid, corrosiebestendigheid en aantrekkelijke uitstraling.

Eigenschappen

• Legeringstype: Binair
• Inhoud: Koper & Zink
• Dichtheid: 8. 3-8. 7 g / cm ³
• Smeltpunt: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
• Moh's Hardheid: 3-4

Kenmerken

De exacte eigenschappen van verschillende messen zijn afhankelijk van de samenstelling van de messinglegering, in het bijzonder de koper-zinkverhouding.

In het algemeen worden alle messing echter gewaardeerd voor hun bewerkbaarheid of het gemak waarmee het metaal in gewenste vormen en vormen kan worden gevormd, terwijl hoge sterkte wordt behouden.

Hoewel er sprake is van verschillen tussen messing met hoge en lage zinkgehalte, worden alle messing beschouwd als smeebaar en ductiel (zinkjes met lage zink). Door het lage smeltpunt kan messing ook relatief makkelijk worden gegoten. Voor het gieten van toepassingen is echter een hoog zinkgehalte meestal de voorkeur.

Brasses met een lager zinkgehalte kunnen gemakkelijk koud gewerkt, gelast en gelast worden. Met een hoge koperen inhoud kan het metaal ook een beschermende oxidelaag (patina) op het oppervlak vormen dat beschermt tegen verdere corrosie, een waardevolle eigenschap in toepassingen die het metaal blootstellen aan vocht en verwering.

Het metaal heeft zowel goede warmte als elektrische geleidbaarheid (de elektrische geleidbaarheid kan van 23% tot 44% zijn van puur koper) en het is slijtvast.

Zoals koper, hebben de bacteriostatische eigenschappen ervan geleid tot gebruik in badkamerinrichtingen en zorginstellingen.

Messing wordt beschouwd als een lage wrijving en niet-magnetische legering, terwijl de akoestische eigenschappen ervan tot gevolg hebben dat het in veel 'muziektoestellen'

Artiesten en architecten waardeer de esthetische eigenschappen van het metaal, omdat het in een reeks kleuren kan worden geproduceerd, van dieprood tot gouden geel.

Geschiedenis

Koper-zinklegeringen werden zo vroeg in de 5e eeuw voor Christus in China geproduceerd 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', aangezien er geen bewijs is dat hun producenten bewust legering van koper en zink hebben. In plaats daarvan is het waarschijnlijk dat de legeringen gesmolten zijn van zinkrijke koperenertsen, waardoor ruwe messingachtige metalen worden geproduceerd.

Griekse en Romeinse documenten suggereren dat de opzettelijke productie van legeringen die vergelijkbaar zijn met moderne messing, met koper en een zinkoxide-rijk erts, bekend als calamine, rond de 1ste eeuw voor Christus plaatsvonden.

Calamine-messing werd geproduceerd door middel van een cementeringsproces, waarbij koper in een smeltkroes met smithsoniet (of calamine) erts gesmolten werd.Bij hoge temperaturen gaat zink aanwezig in zulke erts om naar damp en doordringt het koper, waardoor een relatief zuivere messing met 17-30% zinkgehalte wordt verkregen. Deze methode van koperen productie werd bijna 2000 jaar gebruikt tot begin 19e eeuw.

Niet lang nadat de Romeinen hadden ontdekt hoe koperen te maken, werd de legering gebruikt voor munten in gebieden van het hedendaagse Turkije. Dit verspreidde zich snel door het Romeinse Rijk.

Lees meer over de Geschiedenis van Brass.

Soorten

'Brass' is een generieke term die betrekking heeft op een breed scala aan koper-zinklegeringen. In feite zijn er meer dan 60 verschillende soorten messing gespecificeerd volgens EN (European Norm) Standards. Deze legeringen kunnen een breed scala aan verschillende composities hebben, afhankelijk van de eigenschappen die nodig zijn voor een bepaalde toepassing.

Voor meer informatie over verschillende soorten messing, kijk eens naar dit artikel.

Productie

Messing wordt meestal geproduceerd uit koperschroot en zinkbottel. Schrootkoper wordt geselecteerd op basis van zijn onzuiverheden, aangezien bepaalde extra elementen gewenst zijn om de exacte kwaliteit van messing te produceren.

Omdat het zink begint te koken en verdampen bij 1665 ° F (907 ° C), onder het smeltpunt van koper 1981 ° F (1083 ° C), moet het koper eerst gesmolten worden. Zodra het gesmolten is, wordt zink toegevoegd bij een verhouding die geschikt is voor de productie van messing.

Er is nog steeds een vergoeding voor zinkverlies voor verdamping gemaakt.

Op dit punt worden alle andere extra metalen, zoals lood, aluminium, silicium of arseen, aan het mengsel toegevoegd om de gewenste legering te creëren.

Zodra de gesmolten legering klaar is, wordt het gegoten in molds waar het in grote platen of billets stollt.

Billets - meestal van alfa-bèta-messing - kunnen rechtstreeks worden verwerkt in draden, buizen en buizen via hete extrusie , waarbij het verwarmde metaal door een matrijs wordt geduwd of warm smeden.

Als het niet wordt geëxtrudeerd of gesmeed, worden de billets dan opnieuw verwarmd en gevoed door stalen rollen (een proces bekend als hot rolling). Het resultaat is platen met een dikte van minder dan een half inch (<13mm).

Na afkoeling wordt de koper dan gevoed door een freesmachine of scalper, die een dunne laag van het metaal snijdt om de afwerkingsfouten en het oxide te verwijderen.

Onder een gasatmosfeer om oxidatie te voorkomen, wordt de legering opnieuw verwarmd en opnieuw gerold, een proces dat bekend staat als gloeien, voordat het opnieuw wordt geroerd bij koeler temperaturen (koud rollen) op platen van ongeveer 0,1 inch (2,5 mm) dik.

Het koudrolproces vervormt de interne korrelstructuur van de koper, wat resulteert in een veel sterker en harder metaal. Deze stap kan worden herhaald tot de gewenste dikte of hardheid bereikt wordt.

Ten slotte worden de lakjes gesaagd

Alle lak-, gegoten, gesmede en geëxtrudeerde messingmaterialen krijgen een chemisch bad, meestal gebruikt zoutzuur en zwavelzuur om zwarte koperoxide-schaal te verwijderen en te ontlopen.

Toepassingen > Brass's waardevolle eigenschappen en relatief gemak van productie heeft het tot de meest gebruikte legeringen gemaakt.Het compileren van een volledige lijst van alle toepassingen van messing zou een enorme taak zijn, maar om een ​​idee te krijgen van de industrieën en de soorten producten waarin messing is gevonden, kunnen we sommige eindgebruiken categoriseren en samenvatten op basis van de gebruikte messing:

Klemmen

Klemmen

• Kranen
• Injectors