Mosaz, obecné vlastnosti, slitiny, neželezné kovy, koupě, prodej (Kyjev, Ukrajina)

Mosaz je binární nebo vícesložková slitina na bázi mědi, kde hlavním legujícím prvkem je zinek, někdy s přídavkem cínu, niklu, olova, manganu, železa a dalších prvků.

Fázový diagram Cu-Zn

Měď a zinek tvoří kromě základního α-roztoku řadu fází elektronového typu β, γ, ε. Nejčastěji se struktura mosazí skládá z α- nebo α+ β‘-fází: α-fáze je pevný roztok zinku v mědi s krystalovou mřížkou mědi FCC a β‘-fáze je uspořádaný pevný roztok na bázi elektronové sloučeniny Cu5Zn8 s mřížkou BCC.

Při vysokých teplotách má β-fáze neuspořádané uspořádání atomů a širokou oblast homogenity. V tomto stavu je β-fáze plastická. Při teplotách pod 454–468 °C se uspořádání atomů mědi a zinku v této fázi uspořádá a označuje se jako β‘. Fáze β‘ je na rozdíl od β-fáze tvrdší a křehčí; γ-fáze je elektronová sloučenina Cu5Zn8.

Jednofázové mosazi se vyznačují vysokou plasticitou; β-fáze je velmi křehká a tvrdá, proto mají dvoufázové mosazi vyšší pevnost a nižší plasticitu než jednofázové. Vliv chemického složení na mechanické vlastnosti žíhaných mosazí: Při obsahu zinku do 30 % se současně zvyšuje pevnost i plasticita. Poté plasticita klesá, nejprve v důsledku komplikace roztoku a-pevné látky, a poté dochází k prudkému poklesu v důsledku výskytu křehké β-fáze ve struktuře. Pevnost se zvyšuje až do obsahu zinku asi 45 % a poté klesá stejně prudce jako pevnost. Většina mosazí se dobře zpracovává tlakem. Jednofázové mosazi jsou obzvláště plastické. Deformují se při nízkých a vysokých teplotách. V rozmezí 300-700 (°C) se však nachází zóna křehkosti, proto se mosazi při takových teplotách nedeformují. Dvoufázové mosazi jsou plastické při zahřátí nad teplotu β-transformace, zejména nad 700 (°C), kdy se jejich struktura stává jednofázovou (β-fázovou). Pro zlepšení mechanických vlastností a chemické odolnosti mosazí se do nich často zavádějí legující prvky: hliník, nikl, mangan, křemík atd.

Pořadí značení

Je akceptováno následující značení. Mosazná slitina je označena písmenem „L“, za nímž následují písmena hlavních prvků, které slitinu tvoří. U jakostí deformovatelných mosazí první dvě číslice za písmenem „L“ označují průměrný obsah mědi v procentech. Například L70 je mosaz obsahující 70 % Cu. V případě legovaných deformovatelných mosazí se uvádějí také písmena a číslice, které obohacují název a množství legujícího prvku, ЛАЖ60-1-1 znamená mosaz s 60 % Cu, legovanou hliníkem (A) v množství 1 % a železem v množství 1 %. Obsah Zn je určen rozdílem od 100 %. U litých mosazí se průměrný obsah složek slitiny v procentech uvádí bezprostředně za písmenem označujícím její název. Například mosaz ЛЦ40Мц1,5 obsahuje 40 % zinku (Ц) a 1,5 % manganu (Мц).

Mosazi jsou binární a vícesložkové slitiny mědi, ve kterých je hlavní legující složkou zinek. Ve srovnání s mědí mají mosazi vyšší pevnost, odolnost proti korozi, slévací vlastnosti a teplotu rekrystalizace. Jsou to nejlevnější slitiny mědi. Mosazi se široce používají ve strojírenství a mnoha průmyslových odvětvích.

Dvojité (jednoduché) mosazi obsahující 88-97 % Cu se nazývají tombakové a ty obsahující 79-86 % Cu se nazývají polotombakové. Podle struktury rozlišujeme α-mosazi, (α+ β)-mosazi a β-mosazi, přičemž α- a (α+ β)-mosazi jsou plastické za studeného i horkého stavu, β-mosazi pouze za vysokých teplot. Obr. 11 ukazuje závislost vlastností slitin mědi a zinku na složení.

Slitiny mědi a zinku legované jedním nebo více prvky se nazývají speciální mosazi. Název těchto mosazí se uvádí podle legujících prvků, například mosaz obsahující olovo se nazývá olovo. Jednoduché mosazi se označují písmenem L, za nímž následuje obsah mědi v %. U speciálních mosazí se za písmenem L píše velké písmeno dalších legujících prvků a za pomlčkou za obsahem mědi se uvádí obsah zavedených prvků v procentech. V závislosti na způsobu zpracování se mosazi dělí na deformované a lité. Ty mohou být vyrobeny z druhotných surovin (druhotná litá mosaz). Deformované mosazi se používají k výrobě plechů, pásů, proužků, tyčí, trubek, drátů a výkovků; tvarové odlitky se vyrábějí ze slévárenských mosazí.

Obr. 1. Závislost mechanických vlastností slitin mědi a zinku na obsahu zinku (původní materiál – vzorky deformované o 40 %)

Hlavními legujícími prvky ve speciálních mosazích jsou hliník, železo, křemík, mangan, arsen, nikl, cín a olovo. Hliník, stejně jako nikl a cín, zvyšují pevnost a korozní odolnost mosazi na vzduchu, v mořské atmosféře a v mořské vodě a zlepšují antifrikční vlastnosti. Železo zjemňuje zrno, zvyšuje teplotu rekrystalizace a tvrdost mosazi. Křemík zvyšuje pevnost, korozní odolnost, antifrikční vlastnosti a mangan zvyšuje tepelnou odolnost mosazi. Arsen chrání mosaz před odzinkováním v agresivní sladké vodě při pokojové a zvýšené teplotě. Přísady niklu, arsenu a železa do hliníkových mosazí zvyšují jejich odolnost vůči zásadám a zředěným kyselinám. Olovo, které je prakticky nerozpustné v měděném základu, se nachází ve formě dispergovaných částic v objemu zrn a podél jejich hranic. Olovo je unikátní mazivo, které snižuje opotřebení nástroje při řezání mosazi. Jemné, snadno oddělitelné třísky, které vznikají při mechanickém zpracování, umožňují vysoce čisté povrchy zpracovávaných předmětů.

Obrobitelnost slitin mědi se odhaduje v procentech ve vztahu k obrobitelnosti mosazi třídy LS 63-3, která se bere jako 100 %.

Mosazné oceli, s výjimkou mosazí obsahujících olovo, se snadno zpracovávají tlakem za horka i za studena. Všechny se dobře pájejí tvrdými i měkkými pájkami a svařují se snadněji než měď. Je třeba mít na paměti, že mosazné oceli obsahující více než 15 % zinku za studena, a to i po obrábění, jsou náchylné k spontánnímu koroznímu praskání během skladování, zejména ve vlhké atmosféře obsahující sirné plyny nebo amoniak. Aby se zabránilo praskání, mosazné polotovary a výrobky se podrobují nízkoteplotnímu žíhání (250-300 °C), které snižuje zbytková napětí, ale nesnižuje jejich pevnost. Mosazné oceli, s výjimkou značky LANKMts 75-2-2,5-0,5-0,5, jsou zpevněny deformačním zpevněním. Mosaz nejnovější třídy je jedinou slitinou zpevňující se precipitací, která je zpevněna v důsledku kalení a stárnutí.

Ploché válcované výrobky se vyrábějí v měkkém (žíhaném), polotvrdém (redukce 10–30 %), tvrdém (redukce 30–50 %) a extra tvrdém (redukce více než 60 %) stavu.