Messing er en binær legering består av kobber og sink som er produsert i årtusener og verdsettes for dens bearbeidbarhet, hardhet, korrosjon motstand og attraktivt utseende.
Eiendommer
- Legeringstype: Binær
- Innhold: Kobber og sink
- Tetthet: 8,3-8,7 g / cm3
- Smeltepunkt: 900-940 ° C (1652-1724 ° F)
- Mohs hardhet: 3-4
Kjennetegn
De nøyaktige egenskapene til forskjellige messinger avhenger av sammensetningen av messinglegeringen, spesielt kobber-sink-forholdet. Generelt sett er imidlertid alle messinger verdsatt for sin bearbeidbarhet eller enkelheten med hvilken metallet kan formes til ønskede former og former samtidig som den holder høy styrke.
Selv om det er forskjeller mellom messinger med høyt og lavt innhold av sink, vurderes alle messinger form og duktilt (lave sink messinger mer så). På grunn av det lave smeltepunktet, kan messing også støpes relativt enkelt. For støpeapplikasjoner er imidlertid høyt sinkinnhold vanligvis foretrukket.
Messinger med lavere sinkinnhold kan lett kaldbehandles, sveises og loddes. Et høyt kobberinnhold gjør det også mulig for metallet å danne et beskyttende oksidlag (patina) på overflaten beskytter mot ytterligere korrosjon, en verdifull egenskap i bruksområder som utsetter metallet for fuktighet og forvitring.
Metallet har både god varme og elektrisk Strømføringsevne (dens elektriske ledningsevne kan være fra 23 til 44% av ren kobber), og den er slitasje- og gnistbestandig. I likhet med kobber har dens bakteriostatiske egenskaper resultert i bruk i baderomsinnredning og helsetjenester.
Messing regnes som en lavfriksjon og ikke-magnetisk legering, mens dens akustiske egenskaper har resultert i bruken i mange 'messingband' musikkinstrumenter. Kunstnere og arkitekter verdsetter metallets estetiske egenskaper, da det kan produseres i en rekke farger, fra dyp rød til gullgul.
applikasjoner
Messingens verdifulle egenskaper og relativt enkle produksjon har gjort det til en av de mest brukte legeringene. Å samle en fullstendig liste over alle messingapplikasjoner ville være en viktig oppgave, men å få en ide om bransjer og hvilke typer produkter som messing finnes i, kan vi kategorisere og oppsummere noen sluttbruk basert på messingens kvalitet brukt:
Gratis kutt messing (f.eks. C38500 eller 60/40 messing):
- Muttere, bolter, gjengede deler
- terminaler
- Jets
- Taps
- injektorer
Historie
Kobber-sinklegeringer ble produsert så tidlig som på 500-tallet f.Kr. i Kina og ble mye brukt i sentral-Asia av det 2. og 3. århundre f.Kr. Disse dekorative metallstykkene kan imidlertid best omtales som 'naturlige legeringer', ettersom det ikke er bevis på at produsentene bevisst legert kobber og sink. I stedet er det sannsynlig at legeringene ble smeltet fra sinkrike kobbermalm, og produserte rå messinglignende metaller.
Greske og romerske dokumenter antyder at forsettlig produksjon av legeringer som ligner moderne messing, ved bruk av kobber og en sinkoksydrik malm kjent som calamine, skjedde rundt 1000-tallet f.Kr. Calamine messing ble produsert ved bruk av en sementeringsprosess, hvorved kobber ble smeltet i en digel med malt smithsonite (eller calamine) malm.
Ved høye temperaturer blir sink som er tilstede i slik malm til damp og gjennomsyrer kobberet, og produserer derved en relativt ren messing med 17-30% sinkinnhold. Denne metoden for messingproduksjon ble brukt i nesten 2000 år fram til begynnelsen av 1800-tallet. Ikke lenge etter at romerne hadde oppdaget hvordan de skulle produsere messing, ble legeringen brukt til mynt i områder av det moderne Tyrkia. Dette spredte seg snart over Romerriket.
typer
'Messing' er et generisk begrep som refererer til et bredt spekter av kobber-sinklegeringer. Det er faktisk over 60 forskjellige typer messing som er spesifisert av EN (European Norm) -standarder. Disse legeringene kan ha et bredt spekter av forskjellige sammensetninger avhengig av egenskapene som kreves for en spesiell anvendelse.
Produksjon
Messing produseres oftest av kobberskrap og sink-blokker. Skrapkobber velges basert på urenheter, da det er ønskelig med flere tilleggselementer for å produsere den nøyaktige kvaliteten av messing.
Fordi sink begynner å koke og fordampes ved 907 ° C, under kobberens smeltepunkt 1083 ° C, må kobberet først smeltes. Når den er smeltet tilsettes sink i et forhold som er passende for den messingkvaliteten som produseres. Mens det fortsatt tas hensyn til sink tap til fordampning.
På dette tidspunktet vil alle andre tilleggsmetaller, som f.eks lede, aluminium, silisium eller arsen, tilsettes blandingen for å lage den ønskede legering. Når den smeltede legeringen er klar, helles den i muggsopp der den stivner til store plater eller dyner. Linjer - oftest av alfa-beta messing - kan direkte bearbeides til ledninger, rør og rør via varmekstrudering, noe som innebærer å skyve det oppvarmede metallet gjennom en form eller varm smiing.
Hvis de ikke ekstruderes eller smides, blir billetsene deretter oppvarmet og matet gjennom stålruller (en prosess kjent som varmvalsing). Resultatet er plater med en tykkelse på mindre enn en halv tomme (<13 mm). Etter avkjøling blir messingen deretter matet gjennom en fresemaskin, eller skalper, som kutter et tynt lag fra metallet for å fjerne overflate-støpefeil og oksid.
Under en gassatmosfære for å forhindre oksidasjon, blir legeringen oppvarmet og rullet igjen, en prosess kjent som annealing, før den rulles igjen ved kjøligere temperaturer (kaldvalsing) til ark på 2,5 mm tykkelse. Den kalde valseprosessen deformerer den indre kornstrukturen i messingen, noe som resulterer i et mye sterkere og hardere metall. Dette trinnet kan gjentas til ønsket tykkelse eller hardhet er oppnådd.
Til slutt blir arkene saget og skjært for å gi den nødvendige bredden og lengden. Alle ark, støpte, smidde og ekstruderte messingmaterialer får et kjemisk bad, vanligvis et av saltsyre og svovelsyre for å fjerne svart kobberoksydskala og søl.