Messinki on binääri metalliseos koostuu kupari ja sinkki jota on tuotettu vuosituhansien ajan ja jota arvostetaan sen työstettävyydestä, kovuudesta, korroosio kestävyys ja houkutteleva ulkonäkö.
ominaisuudet
- Lejeeringityyppi: Binaarinen
- Sisältö: Kupari ja sinkki
- Tiheys: 8,3 - 8,7 g / cm3
- Sulamispiste: 1652 - 1724 ° F (900-940 ° C).
- Mohin kovuus: 3-4
Ominaisuudet
Eri messinkien tarkat ominaisuudet riippuvat messingiseoksen koostumuksesta, erityisesti kupari-sinkki-suhteesta. Yleensä kuitenkin kaikki messingit arvostetaan niiden työstettävyyden tai helppouden suhteen, jolla metalli voidaan muotoilla haluttuihin muotoihin ja muotoihin samalla kun niiden lujuus säilyy.
Vaikka korkean ja matalan sinkkipitoisuuden omaavien messinkien välillä on eroja, kaikki messingit otetaan huomioon taottava ja taottava (alhaisen sinkin messingit enemmän). Messinki voidaan myös alhaisen sulamispisteensä vuoksi valaa suhteellisen helposti. Valusovelluksissa korkea sinkkipitoisuus on kuitenkin yleensä edullinen.
Messingit, joiden sinkkipitoisuus on alhaisempi, voidaan helposti kylmätyöstää, hitsata ja juottaa. Korkea kuparipitoisuus mahdollistaa myös metallin muodostavan sen pinnalle suojaavan oksidikerroksen (patina), joka suojaa lisäkorroosiolta, arvokas ominaisuus sovelluksissa, jotka altistavat metallin kosteudelle ja sään.
Metallissa on sekä hyvä lämpö että sähkönjohtavuus (sen sähkönjohtavuus voi olla 23 - 44% puhtaan kuparin) ja se on kulumisen ja kipinöiden kestävä. Kuten kupari, sen bakteriostaattiset ominaisuudet ovat johtaneet sen käyttöön kylpyhuonekalusteissa ja terveydenhuollon tiloissa.
Messinkiä pidetään vähäisen kitkan omaavana ja ei-magneettisena seoksena, kun taas sen akustiset ominaisuudet ovat johtaneet sen käyttöön monissa ”vaskibändin” soittimissa. Taiteilijat ja arkkitehdit arvostavat metallin esteettisiä ominaisuuksia, koska sitä voidaan tuottaa eri väreillä, syväpunaisesta kultakeltaiseen.
Sovellukset
Messinkin arvokkaat ominaisuudet ja suhteellisen helppo valmistus ovat tehneet siitä yhden yleisimmin käytetyistä seoksista. Koko luettelon laatiminen kaikista messingin sovelluksista olisi valtava tehtävä, mutta saada käsitys teollisuudesta ja tuotetyyppejä, joissa messinkiä löytyy, voimme luokitella ja tiivistää joitain loppukäyttöjä messingin laadun perusteella käytetyt:
Vapaa leikkaus messinki (esim. C38500 tai 60/40 messinki):
- Mutterit, pultit, kierteet
- Terminals
- Jets
- hanat
- Suihkutussuuttimet
Historia
Kupari-sinkkiseokset valmistettiin jo 5. vuosisadalla eKr. Kiinassa, ja niitä käytettiin laajasti Keski-Aasiassa 2. ja 3. vuosisadalla eKr. Näitä koristeellisia metallikappaleita voidaan kuitenkin parhaiten kutsua "luonnollisiksi seoksiksi", koska ei ole todisteita siitä, että niiden valmistajat olisivat tietoisesti seostaneet kuparia ja sinkkiä. Sen sijaan on todennäköistä, että seokset sulatettiin sinkkirikkaisista kuparimalmista, mikä tuotti messinkimäisiä raakametalleja.
Kreikan ja Rooman asiakirjat viittaavat siihen, että modernin messingin kaltaisten metalliseosten tarkoituksellinen tuotanto, käyttäen kuparia ja sinkkioksidirikas malmi, joka tunnetaan nimellä kalamiini, tapahtui 1. vuosisadalla eKr. Kalamiini messinkiä valmistettiin käyttämällä sementointiprosessia, jossa kupari sulatettiin upokkaaseen jauhetun smithsonite (tai kalamiini) malmin kanssa.
Korkeissa lämpötiloissa sellaisessa malmissa oleva sinkki muuttuu höyryksi ja tunkeutuu kupariin tuottaen siten suhteellisen puhtaan messingin, jonka sinkkipitoisuus on 17-30%. Tätä messinkinvalmistusmenetelmää käytettiin lähes 2000 vuotta 1800-luvun alkuun asti. Pian sen jälkeen kun roomalaiset olivat keksineet, kuinka valmistaa messinkiä, seosta käytettiin kolikoiden valmistukseen nykypäivän Turkin alueilla. Tämä levisi pian koko Rooman valtakuntaan.
Tyypit
'Messinki' on yleisnimi, joka viittaa monenlaisiin kupari-sinkkiseoksiin. Itse asiassa messinkiä on yli 60 erityyppistä messinkiä, jotka EN (eurooppalainen normi) määrittelee. Näillä seoksilla voi olla laaja valikoima erilaisia koostumuksia riippuen tietyssä sovelluksessa tarvittavista ominaisuuksista.
tuotanto
Messinki tuotetaan useimmiten kupariromusta ja sinkkiharkoista. Kupariromu valitaan sen epäpuhtauksien perusteella, koska tiettyjä lisäelementtejä halutaan saada aikaan tarkka messingiluokka.
Koska sinkki alkaa kiehua ja höyrystyy 907 ° C: n lämpötilassa, kuparin sulamispisteen alapuolella (1083 ° C), kupari on ensin sulattava. Sulamisen jälkeen sinkkiä lisätään suhteessa tuotettavan messingin laatuun. Vaikka sinkin menetyksestä höyrystymiseen on edelleen tehty jonkin verran varausta.
Tässä vaiheessa muut ylimääräiset metallit, kuten johtaa, alumiinia, piitä tai arseenia, lisätään seokseen halutun seoksen aikaansaamiseksi. Kun sula seos on valmis, se kaadetaan muotteihin, joissa se jähmettyy suuriksi levyiksi tai aihioiksi. Kannakkeet - useimmiten alfa-beeta messinki - voidaan jalostaa suoraan johtimiksi, putkiksi ja putkiksi kuumalla suulakepuristuksella, johon sisältyy kuumennetun metallin työntäminen suulakkeen läpi tai kuuma taonta.
Ellei aihioita suulakepuristetaan tai taosteta, ne lämmitetään uudelleen ja syötetään teräsrullien läpi (prosessi, joka tunnetaan nimellä kuumavalssaus). Tuloksena on laattoja, joiden paksuus on alle puoli tuumaa (<13 mm). Jäähdytyksen jälkeen messinki syötetään sitten jyrsinkoneen tai scalperin läpi, joka leikkaa ohuen kerroksen metallista pintavaluvirheiden ja oksidin poistamiseksi.
Kaasuatmosfäärissä hapettumisen estämiseksi seos kuumennetaan ja valssataan uudelleen, prosessi, joka tunnetaan nimellä hehkutus, ennen kuin se valssataan uudelleen viileämmissä lämpötiloissa (kylmävalssaus) noin 0,1 "(2,5 mm) paksuisiksi levyiksi. Kylmävalssausprosessi deformoi messingin sisäisen raerakenteen, jolloin syntyy paljon vahvempi ja kovempi metalli. Tämä vaihe voidaan toistaa, kunnes haluttu paksuus tai kovuus on saavutettu.
Lopuksi levyt sahataan ja leikataan halutun leveyden ja pituuden aikaansaamiseksi. Kaikille levyille, valetulle, taotulle ja suulakepuristetulle messingimateriaalille, annetaan kemiallinen kylpy, yleensä suola- ja rikkihaposta valmistettu, mustan kuparioksidin vaa'an ja tahran poistamiseksi.