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Erfahren Sie mehr über die Eigenschaften und Verwendungen von Messingmetall

Messing ist eine seit Jahrtausenden hergestellte binäre Legierung aus Kupfer und Zink. die aufgrund ihrer Verarbeitbarkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit und ihres attraktiven Aussehens geschätzt wird .

 

Eigenschaften

  • Legierungstyp: Binär
  • Inhalt: Kupfer & Zink
  • Dichte: 8,3-8,7 g / cm 3
  • Schmelzpunkt: 900-940 ° C (1652-1724 ° F)
  • Mohs Härte: 3-4

 

Eigenschaften

Die genauen Eigenschaften verschiedener Messingteile hängen von der Zusammensetzung der Messinglegierung ab, insbesondere vom Kupfer-Zink-Verhältnis. Im Allgemeinen werden jedoch alle Messingteile aufgrund ihrer Bearbeitbarkeit oder der Leichtigkeit, mit der das Metall unter Beibehaltung einer hohen Festigkeit zu gewünschten Formen und Formen geformt werden kann, geschätzt.

Während es Unterschiede zwischen Messing mit hohem und niedrigem Zinkgehalt gibt, werden alle Messingteile als formbar und duktil angesehen (Messing mit niedrigem Zinkgehalt mehr). Messing kann aufgrund seines niedrigen Schmelzpunktes auch relativ leicht gegossen werden. Für Gießanwendungen wird jedoch üblicherweise ein hoher Zinkgehalt bevorzugt.

Messing mit einem niedrigeren Zinkgehalt kann leicht kaltverformt, geschweißt und gelötet werden. Ein hoher Kupfergehalt ermöglicht es dem Metall auch, auf seiner Oberfläche eine schützende Oxidschicht (Patina) zu bilden, die vor weiterer Korrosion schützt. Dies ist eine wertvolle Eigenschaft bei Anwendungen, bei denen das Metall Feuchtigkeit und Witterungseinflüssen ausgesetzt ist.

Das Metall hat sowohl eine gute Wärme- als auch eine elektrische Leitfähigkeit (seine elektrische Leitfähigkeit kann zwischen 23% und 44% der von reinem Kupfer liegen) und es ist verschleiß- und funkenbeständig. Wie Kupfer haben seine bakteriostatischen Eigenschaften zu seiner Verwendung in Badarmaturen und Gesundheitseinrichtungen geführt.

Messing wird als reibungsarme und nicht magnetische Legierung angesehen, während seine akustischen Eigenschaften zur Verwendung in vielen Musikinstrumenten der Blaskapelle geführt haben. Künstler und Architekten schätzen die ästhetischen Eigenschaften des Metalls, da es in verschiedenen Farben hergestellt werden kann, von tiefrot bis goldgelb.

 

Anwendungen

Die wertvollen Eigenschaften von Messing und die relativ einfache Herstellung haben es zu einer der am häufigsten verwendeten Legierungen gemacht. Das Zusammenstellen einer vollständigen Liste aller Messinganwendungen wäre eine gewaltige Aufgabe. Um sich jedoch ein Bild von den Branchen und den Arten von Produkten zu machen, in denen Messing vorkommt, können wir einige Endanwendungen anhand der verwendeten Messingqualität kategorisieren und zusammenfassen:

Frei schneidendes Messing (zB C38500 oder 60/40 Messing):

  • Muttern, Schrauben, Gewindeteile
  • Terminals
  • Jets
  • Wasserhähne
  • Injektoren

 

Geschichte

Kupfer-Zink-Legierungen wurden bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. In China hergestellt und im 2. und 3. Jahrhundert v. Chr. In Zentralasien weit verbreitet. Diese dekorativen Metallteile können jedoch am besten als „natürliche Legierungen“ bezeichnet werden, da es keine Beweise dafür gibt, dass ihre Hersteller Kupfer und Zink bewusst legiert haben. Stattdessen ist es wahrscheinlich, dass die Legierungen aus zinkreichen Kupfererzen geschmolzen wurden, wodurch rohe messingähnliche Metalle erzeugt wurden.

Griechische und römische Dokumente legen nahe, dass die absichtliche Herstellung von Legierungen, die dem modernen Messing ähnlich sind, unter Verwendung von Kupfer und einem zinkoxidreichen Erz, das als Calamin bekannt ist, um das 1. Jahrhundert vor Christus erfolgte. Calaminmessing wurde unter Verwendung eines Zementierungsverfahrens hergestellt, wobei Kupfer in einem Tiegel mit gemahlenem Smithsoniterz (oder Calaminerz) geschmolzen wurde.

Bei hohen Temperaturen verwandelt sich in einem solchen Erz vorhandenes Zink in Dampf und durchdringt das Kupfer, wodurch ein relativ reines Messing mit einem Zinkgehalt von 17 bis 30% erzeugt wird. Diese Methode der Messingherstellung wurde fast 2000 Jahre lang bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts angewendet. Kurz nachdem die Römer herausgefunden hatten, wie man Messing herstellt, wurde die Legierung in Gebieten der heutigen Türkei für die Münzprägung verwendet. Dies verbreitete sich bald im gesamten Römischen Reich.

 

Typen

„Messing“ ist ein Oberbegriff, der sich auf eine breite Palette von Kupfer-Zink-Legierungen bezieht. Tatsächlich gibt es über 60 verschiedene Messingarten, die in den EN-Normen (European Norm) festgelegt sind. Diese Legierungen können abhängig von den für eine bestimmte Anwendung erforderlichen Eigenschaften eine Vielzahl unterschiedlicher Zusammensetzungen aufweisen.

 

Produktion

Messing wird am häufigsten aus Kupferschrott und Zinkbarren hergestellt. Kupferschrott wird aufgrund seiner Verunreinigungen ausgewählt, da bestimmte zusätzliche Elemente erwünscht sind, um die genaue erforderliche Messingqualität zu erzielen.

Da Zink bei 907 ° C (1665 ° F) unterhalb des Kupferschmelzpunkts von 1083 ° C (1981 ° F) zu kochen beginnt und verdampft, muss das Kupfer zuerst geschmolzen werden. Nach dem Schmelzen wird Zink in einem Verhältnis zugesetzt, das der hergestellten Messingqualität entspricht. Zwar wird der Zinkverlust durch Verdampfung noch etwas berücksichtigt.

Zu diesem Zeitpunkt werden alle anderen zusätzlichen Metalle wie Blei. Aluminium, Silizium oder Arsen zu der Mischung gegeben, um die gewünschte Legierung zu erzeugen. Sobald die geschmolzene Legierung fertig ist, wird sie in Formen gegossen, wo sie sich zu großen Platten oder Knüppeln verfestigt. Knüppel – meistens aus Alpha-Beta-Messing – können direkt durch Heißextrusion zu Drähten, Rohren und Rohren verarbeitet werden, wobei das erhitzte Metall durch eine Düse gedrückt oder heiß geschmiedet wird.

Wenn sie nicht extrudiert oder geschmiedet werden, werden die Knüppel wieder erwärmt und durch Stahlwalzen geführt (ein Prozess, der als Warmwalzen bekannt ist). Das Ergebnis sind Platten mit einer Dicke von weniger als einem halben Zoll (<13 mm). Nach dem Abkühlen wird das Messing durch eine Fräsmaschine oder einen Scalper geführt, der eine dünne Schicht aus dem Metall abschneidet, um Oberflächengussfehler und Oxid zu entfernen.

Unter einer Gasatmosphäre, um eine Oxidation zu verhindern, wird die Legierung erhitzt und erneut gewalzt, ein als Tempern bekanntes Verfahren , bevor sie bei kühleren Temperaturen (Kaltwalzen) erneut auf Bleche mit einer Dicke von etwa 2,5 mm (0,1 Zoll) gewalzt wird verformt die innere Kornstruktur des Messings, was zu einem viel festeren und härteren Metall führt. Dieser Schritt kann wiederholt werden, bis die gewünschte Dicke oder Härte erreicht ist.

Schließlich werden die Bleche gesägt und geschert, um die erforderliche Breite und Länge zu erzeugen. Alle Bleche, gegossenen, geschmiedeten und extrudierten Messingmaterialien erhalten ein chemisches Bad, üblicherweise eines aus Salz- und Schwefelsäure, um schwarzen Kupferoxidablagerungen und Anlauffarben zu entfernen.

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