Mosaz je binární slitina složen z měď a zinek který byl vyroben po tisíciletí a je ceněn pro svou zpracovatelnost, tvrdost, koroze odolnost a atraktivní vzhled.
Vlastnosti
- Typ slitiny: Binární
- Obsah: Měď a zinek
- Hustota: 8,3 - 8,7 g / cm3
- Bod tání: 1652 - 1724 ° F (900 - 940 ° C)
- Mohova tvrdost: 3-4
Vlastnosti
Přesné vlastnosti různých mosazi závisí na složení mosazné slitiny, zejména poměru měď-zinek. Obecně jsou však všechny mosazi oceňovány pro svou obrobitelnost nebo snadnost, s jakou může být kov formován do požadovaných tvarů a tvarů při zachování vysoké pevnosti.
I když existují rozdíly mezi mosazi s vysokým a nízkým obsahem zinku, uvažují se všechny mosazi poddajný a tažný (mosaz s nízkým obsahem zinku více). Díky nízkému bodu tání může být mosaz také odlita relativně snadno. Pro aplikace odlévání je však obvykle výhodný vysoký obsah zinku.
Mosaz s nižším obsahem zinku může být snadno zpracována za studena, svařována a pájena. Vysoký obsah mědi také umožňuje, aby kov na jeho povrchu vytvořil ochrannou vrstvu oxidu (patinu) chrání před další korozí, což je cenná vlastnost v aplikacích, které vystavují kov vlhkosti a zvětrávání.
Kov má dobré teplo i teplo elektrická vodivost (jeho elektrická vodivost může být od 23% do 44% vodivosti čisté mědi) a je odolná proti opotřebení a jiskření. Jeho bakteriostatické vlastnosti, stejně jako měď, vedly k použití v koupelnových zařízeních a zdravotnických zařízeních.
Mosaz je považována za slitinu s nízkým třením a nemagnetickou slitinu, zatímco její akustické vlastnosti vedly k jejímu použití v mnoha hudebních nástrojích s dechovou kapelou. Umělci a architekti oceňují estetické vlastnosti kovu, protože jej lze vyrábět v různých barvách, od tmavě červené až po zlatožlutou.
Aplikace
Díky cenným vlastnostem a relativní snadnosti výroby se z mosazi stala jednou z nejpoužívanějších slitin. Sestavení kompletního seznamu všech mosazných aplikací by bylo obrovským úkolem, ale získat představu o průmyslových odvětvích a typy produktů, u kterých se nachází mosaz, můžeme roztřídit a shrnout některá konečná použití na základě stupně mosazi použitý:
Volná řezací mosaz (např. C38500 nebo 60/40 mosaz):
- Matice, šrouby, závitové části
- Terminály
- Trysky
- Závitníky
- Vstřikovače
Dějiny
Slitiny měď-zinek byly vyrobeny již v 5. století před naším letopočtem v Číně a ve 2. a 3. století před naším letopočtem byly široce využívány ve střední Asii. Tyto dekorativní kovové kusy však lze nejlépe označovat jako „přírodní slitiny“, protože neexistuje důkaz, že jejich výrobci vědomě legovali měď a zinek. Místo toho je pravděpodobné, že slitiny byly taveny z měděných rud bohatých na zinek a vyráběly surové mosazné kovy.
Řecké a římské dokumenty naznačují, že úmyslná výroba slitin podobných moderní mosazi, pomocí mědi a ruda bohatá na oxid zinečnatý známá jako kolamin, se vyskytovala kolem 1. století před naším letopočtem. Mosaz Calamine byla vyrobena cementačním procesem, přičemž měď byla roztavena v kelímku s rozemletou smithsonitovou (nebo calaminovou) rudou.
Při vysokých teplotách se zinek přítomný v takové rudě přemění na páru a proniká mědí, čímž se získá relativně čistá mosaz s obsahem zinku 17-30%. Tento způsob výroby mosazi se používal téměř 2000 let až do počátku 19. století. Krátce poté, co Římané objevili, jak vyrábět mosaz, byla slitina používána k ražení mincí v oblastech dnešního Turecka. Toto brzy se rozšířilo skrz římskou Říši.
Typy
„Mosaz“ je obecný pojem, který se vztahuje na širokou škálu slitin měď-zinek. Ve skutečnosti existuje více než 60 různých typů mosazi specifikovaných v normách EN (Evropská norma). Tyto slitiny mohou mít širokou škálu různých složení v závislosti na vlastnostech požadovaných pro konkrétní aplikaci.
Výroba
Mosaz se nejčastěji vyrábí z měděného šrotu a zinek. Odpadní měď je vybírána na základě svých nečistot, protože jsou zapotřebí určité další prvky, aby se dosáhlo přesného stupně požadované mosazi.
Protože zinek začíná vařit a odpařuje se při teplotě 907 ° C (1665 ° F), pod teplotou tání mědi (1083 ° C), musí být měď nejprve roztavena. Po roztavení se přidá zinek v poměru odpovídajícím druhu vyráběné mosazi. I když se stále počítá se ztrátou zinku odpařováním.
V tomto okamžiku, jakékoli další další kovy, jako je Vésthliníku, křemíku nebo arsenu, jsou přidány do směsi za vzniku požadované slitiny. Jakmile je roztavená slitina hotová, nalije se do forem, kde ztuhne na velké desky nebo sochory. Sochory - nejčastěji z alfa-beta mosazi - mohou být přímo zpracovány na dráty, trubky a trubky pomocí vytlačování za tepla, což zahrnuje vytlačování zahřátého kovu skrz matrici nebo kování za tepla.
Pokud nejsou protlačovány nebo kovány, jsou sochory znovu ohřívány a přiváděny přes ocelové válce (proces známý jako válcování za tepla). Výsledkem jsou desky o tloušťce menší než půl palce (<13 mm). Po ochlazení je mosaz potom vedena přes frézovací stroj nebo skalpel, který řeže tenkou vrstvu z kovu, aby se odstranily vady povrchového odlitku a oxidy.
V atmosféře plynu, aby se zabránilo oxidaci, se slitina zahřívá a znovu válcuje, což je proces známý jako žíhání, před tím, než se znovu válcuje při nižších teplotách (válcování za studena) na plechy o tloušťce asi 0,1 "(2,5 mm). Proces válcování za studena deformuje vnitřní strukturu zrn mosazi, což má za následek mnohem silnější a tvrdší kov. Tento krok může být opakován, dokud není dosaženo požadované tloušťky nebo tvrdosti.
Nakonec jsou listy pilovány a stříhány, aby se vytvořila požadovaná šířka a délka. Všechny plechy, odlévané, kované a extrudované mosazné materiály jsou podrobeny chemické lázni, obvykle vyrobené z kyseliny chlorovodíkové a kyseliny sírové, aby se odstranily okují a usazeniny černého oxidu mědi.