Mosaz, vlastnosti, charakteristika – přehledový článek

Mosaz je slitina na bázi kovů mědi a zinku. Obsah zinku ve slitině může být od 5 do 45 %. Zinek je ve srovnání s mědí levnější, z tohoto důvodu jeho zavedení do slitiny nejen zlepšuje mechanické, kluzné a technologické vlastnosti, ale také snižuje cenu mosazi.

Mosaz lze nazvat nejpodivnější slitinou starověku. V římské říši začala výroba slitiny v 1781. století před naším letopočtem. Mezi drahými kovy se mosaz umístila na třetím místě za stříbrem a zlatem. Na východě je slitina známá již od XNUMX. století. Za zdroj mědi, olova a stříbra je považován důl Anarak, který se nachází v severním Íránu. Existují důkazy o používání slitin mosazi v XNUMX.-XNUMX. století na severozápadním Kavkaze. Podél Hedvábné stezky mohli obyvatelé severního Kavkazu nakupovat mosaz z Malé Asie. V Anglii v roce XNUMX byla mosaz vyrobena legováním mědi se zinkem.

Klasifikace mosazí

V závislosti na chemickém složení existují:

• Jednoduché (dvousložkové) mosazi. Obsahují pouze měď a zinek. Jednoduchá mosaz je označena písmenem „L“ a číslem, které udává procento mědi. Například: L85 obsahuje 85 % mědi a 15 % zinku.
• Speciální (vícekomponentní) mosazi. Obsahují měď, zinek, olovo, hliník, železo a další prvky, které zlepšují základní vlastnosti materiálu. Takové prvky se nazývají legující prvky. Speciální mosaz je označena písmenem „L“, stejně jako písmeny a číslicemi označujícími další legující prvky a jejich procentuální zastoupení. Například: LA77-2 obsahuje 77 % mědi, 2 % hliníku a 21 % zinku.

Speciální mosazi se dělí do tříd pojmenovaných podle hlavního legujícího prvku (mangan, hliník, křemík, cín, nikl, olovo).

Podle stupně zpracování mosazi existují:

• deformovatelný (mosazná páska, drát, trubka, mosazný plech);
• slévárny (kování, ložiska, části přístrojů).

Přečtěte si více o slitinách mosazi

Existuje také klasifikace založená na množství zinku ve slitině:

• 5-20% zinek – červená mosaz (tompak);
• 20-36% zinek – mosaz žlutá.

Základní vlastnosti mosazi

Mosaz se dobře hodí pro tlakové zpracování. Mechanické vlastnosti jsou poměrně vysoké, odolnost proti korozi je vyhovující. Pokud porovnáme mosaz s bronzem, pak je jejich pevnost, odolnost proti korozi a kluzné vlastnosti menší. Nejsou příliš stabilní na vzduchu, ve slané mořské vodě, roztocích oxidu uhličitého a roztocích mnoha organických kyselin.

Mosaz má krásnou barvu a ve srovnání s mědí má lepší odolnost proti korozi. S rostoucí teplotou se však zvyšuje i rychlost koroze. Tento proces je nejvíce patrný u tenkostěnných výrobků. Korozi může vyvolat: vlhkost, stopy amoniaku a oxidu siřičitého ve vzduchu. Aby se tomuto jevu zabránilo, jsou mosazné výrobky po zpracování vypalovány při nízké teplotě.

Téměř všechny mosazi zůstávají při poklesu teploty (na teploty helia) tažné a nekřehnou, což umožňuje jejich použití jako dobrého konstrukčního materiálu. Vzhledem k vyšší teplotě rekrystalizace (300-370°C) než u mědi bude tečení mosazí při vysokých teplotách menší. Při průměrných teplotách (200-600°C) dochází k jevu křehkosti, protože nečistoty nerozpustné při nízkých teplotách (např. olovo, vizmut) tvoří křehké mezikrystalické vrstvy. S rostoucí teplotou se rázová houževnatost mosazi snižuje. Ve srovnání s mědí je elektrická vodivost a tepelná vodivost mosazi nižší.

Podívejme se, jak legující prvky ovlivňují vlastnosti mosazi.

• Cín výrazně zvyšuje antikorozní vlastnosti v mořské vodě a zvyšuje pevnost slitiny. Mosaz s cínem se často nazývá mosaz.
• Mangan zvyšuje pevnost a odolnost proti korozi. Manganové mosazi se často kombinují s cínem, železem a hliníkem.
• Nikl zlepšuje korozní vlastnosti a pevnost v různých prostředích.
• Křemík snižuje pevnost a tvrdost a také zlepšuje svařitelnost. Mosaz obsahující křemík a olovo má dobré vlastnosti proti tření. Takové slitiny mohou nahradit dražší, jako je cínový bronz.
• Olovo výrazně zlepšuje obrobitelnost, ale zároveň zhoršuje mechanické vlastnosti. Olověná mosaz se nazývá automatická, protože se zpracovává na automatických strojích. Tato slitina je nejběžnější.
• Hliník snižuje těkavost zinku v důsledku tvorby ochranného filmu (oxid hlinitý) na povrchu roztavené mosazi.

Způsoby, jak se dostat

Technologie výroby mosazi zahrnuje procesy v průmyslu mědi a zinku, stejně jako zpracování recyklovatelných materiálů. Surovinou pro výrobu slitin jsou polotovary z mědi, zinku a dalších kovů pro výrobu vícesložkových slitin. Využíváme také vlastní výrobní odpady a druhotné suroviny. Všechny přířezy jsou vyráběny v souladu s GOST.

Pro tavení mosazi se používají různé typy tavicích pecí, které se používají k tavení slitin mědi. Nejúčinnější jsou elektrické indukční nízkofrekvenční pece s magnetickým jádrem. Tavení se provádí pod odsávacím větráním, protože některé prvky slitiny se intenzivně odpařují a mohou poškodit lidské zdraví. Je nežádoucí přehřívat slitinu kvůli pravděpodobnosti vznícení některých součástí na vzduchu. Čisté a recyklované kovy se používají jako vsázky pro tavení mosazi.

Nejprve se připraví suroviny a vyčistí se pece. Měď zahřátá na červený žár se umístí do pece a poté se přidají hrudky zinku. Při tavení slitin mědi a zinku se počítá s výraznou oxidací zinku. Ke snížení oxidace se provádí řada opatření. Pro výrobu vícesložkových slitin se nejprve přidává měď a poté opatrně zbývající složky.

Homogenní hmota se nalévá do forem pro výrobu slévárenské mosazi. Výsledkem jsou ploché a kulaté ingoty. Po odlití procházejí tvářené slitiny procesem deformace. Výsledné produkty se liší stupněm tuhnutí a stárnutí a také tvrdostí materiálu. Předběžné tepelné zpracování obrobků výrazně zvyšuje pevnost a odolnost mosazi proti korozi.

přihláška

Chladicí systémy pro motory, různá pouzdra a adaptéry jsou vyrobeny z mosazi. Slitina se používá ve stavebnictví. Například na výrobu klempířských zařízení a designových prvků. Upevňovací prvky, jako jsou šrouby a matice, jsou také vyrobeny z mosazi. Tato slitina se používá při stavbě lodí a při výrobě střeliva.

Existuje několik typů válcované mosazi:

• Mosazná tyč – Jedná se o dlouhý kovový výrobek, který je polotovarem pro různé díly. Tyč má různé tvary průřezu: kulatý, oválný, obdélníkový, čtvercový, šestihranný, lichoběžníkový.
• Mosazný plech je plochý polotovar obdélníkového průřezu o tloušťce větší než 25 mm, který se vyrábí válcováním nebo odléváním. Desky jsou měkké, tvrdé, polotvrdé a extra tvrdé. Mosazné plechy se v průmyslu používají k dekorativní úpravě budov.
• Mosazný drát – Jedná se o podlouhlý profil malého průměru. Drát se používá při výrobě elektrických zařízení a dekorativních prvků, dále ve strojírenství, letecké výrobě, svařování a obuvnickém průmyslu.
• Mosazná trubka – má vysokou tažnost, odolnost proti korozi a opotřebení. Trubky se používají v bytových a komunálních službách, strojírenství, výrobě přístrojů a elektrické energii.
• Mosazný kruh – Jedná se o pevný profil kruhového průřezu. Výrobek se používá v automobilovém průmyslu, výrobě nástrojů a při výrobě obráběcích strojů a mechanismů.
• mosazný plech – nepostradatelný v polygrafickém, automobilovém, elektroenergetickém, přístrojovém, elektrotechnickém, stavebním a chemickém průmyslu.

Při zmínce o mosazi se běžnému člověku vybaví jen suvenýry a starožitné předměty do domácnosti: svícny, podnosy, všelijaké stojánky a figurky. V minulosti to byl téměř jediný dostupný materiál pro výrobu domácích potřeb, šperků a suvenýrů. S rozvojem zpracovatelských technologií a se vznikem průmyslu jako takového ztratila mosaz svou dřívější roli a získala novou: ukázalo se, že slitina zinku a mědi se nejen snadno zpracovává, má nejsložitější podobu díky své elasticitě a měkkosti, srovnatelné s měkkostí zlata, nejen že v průběhu let nerezaví, ale také odolává účinkům agresivních látek, je odolná a spolehlivá.

Není divu, že se mosaz začala aktivně používat k výrobě jednotek, dílů a součástí různých systémů a mechanismů. Mosazný drát, ložiska, pouzdra, trubky, plechy jsou ideální jak pro miniaturní zařízení, tak pro velká zařízení.

Druhy mosazi a oblasti jejich použití

Ještě před průmyslovou revolucí řemeslníci experimentovali se slitinami a vyvíjeli technologie, jak změkčit nebo ztvrdnout mosaz. S příchodem nových výrobních metod se objevilo ještě více odrůd: pokud se dříve slitina skládala pouze z mědi a zinku (a řemeslníci museli experimentovat pouze s obsahem zinku), nyní může obsahovat další komponenty: hliník, křemík, cín, olovo, cín a další takzvané legovací prvky.

• Mosaz s přidaným cínem dobře poslouží v mořské vodě, která zreziví téměř jakýkoli kov. Tato slitina se nazývá „námořní“ a používá se v mechanismech, které se používají na lodích nebo na mořském pobřeží.
• Olovo usnadňuje zpracování slitiny, pokud jde o řezání na strojích. Tento typ mosazi není tak silný jako ostatní, ale je levný a poměrně běžný.
• Mosaz s křemíkem se snadněji zpracovává svařováním. Má antifrikční vlastnosti a může být levnou obdobou bronzu s přídavkem cínu.
• Přídavek manganu zvyšuje antikorozní vlastnosti a pevnost slitiny. To je dobrá volba pro díly pracující v agresivním prostředí.
• Hliník je „pracovní“ složka, díky které se na roztavené mosazi vytváří ochranný film, který zabraňuje odpařování zinku.

Existuje další klasifikace mosazi, která je založena na způsobu zpracování. Jedná se o litou mosaz, ze které se odlévají různé tvarově složité díly (například ložiska), a deformovatelnou slitinu, která se táhne, řeže, svařuje, čímž vznikají trubky, plechy, dráty, pásky.

Aplikace mosazi

Slitina zinku a mědi je ideální pro výrobu adaptérů, součástí chladicích systémů pro spalovací motory, spojovacích prvků, nábojnic a střel, sanitárních armatur a dekorativních prvků.

Automobilový průmysl a strojírenství

Mosaz je odolná proti opotřebení a dobře se hodí pro výrobu ložisek, pouzder, trubek a dalších pohyblivých a stacionárních částí. Tím, že je odolný vůči korozi, funguje perfektně i v těch nejobtížnějších podmínkách.

Budova

Spojovací materiál, dráty pro elektrické rozvody a komunikační systémy, instalatérské práce (především vodovodní baterie), dveřní a okenní kování – to vše lze vyrobit z mosazi.

Chladící zařízení

Slitina je odolná vůči nízkým teplotám a je elastická: díly z ní vyrobené při zmrazení nepraskají a nekorodují vlhkostí ani nemrznoucí směsí. Mosaz se používá pro výrobu komponentů chladniček, stejně jako pro klimatizační jednotky a chladicí systémy v automobilech.

Potravinářský průmysl

Mosazné nádobí se vždy používalo: tato slitina je inertní vůči potravinářským výrobkům a nepoškozuje ji voda ani většina domácích kyselin, zásad a solí. To je důvod, proč se často používá v průmyslových závodech na zpracování potravin.

Stavba letadel a lodí

Mosazné trubky, dráty, tyče, desky a plechy se používají při konstrukci a opravách letadel a námořních plavidel. Slitina odolá mrazu i působení slané vody.

Chemický průmysl

Mosaz se používá k výrobě potrubí, nádob a nádob na chemikálie. Slitina je odolná vůči agresivním látkám a nerezaví.

Mosaz není jen jednou z nejstarších slitin. Jedná se o velmi relevantní a žádaný materiál, který se používá téměř ve všech oblastech průmyslu.

17 2018 февраля

Sdílet s přáteli: