Erfahren Sie mehr über die Eigenschaften und Verwendung von Brass Metal

Messing ist eine binäre Legierung aus Kupfer und Zink, die seit Jahrtausenden hergestellt wird und wegen ihrer Bearbeitbarkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit und ihres attraktiven Aussehens geschätzt wird.

Eigenschaften

Eigenschaften

Die genauen Eigenschaften verschiedener Messingarten hängen von der Zusammensetzung der Messinglegierung ab, insbesondere vom Kupfer-Zink-Verhältnis.

Im allgemeinen werden jedoch alle Lehren wegen ihrer maschinellen Bearbeitbarkeit oder der Leichtigkeit bewertet, mit der das Metall zu gewünschten Formen und Formen geformt werden kann, während eine hohe Festigkeit beibehalten wird.

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

Brassen mit einem niedrigeren Zinkgehalt können leicht kalt bearbeitet, geschweißt und gelötet werden. Durch einen hohen Kupfergehalt kann das Metall auf seiner Oberfläche eine schützende Oxidschicht (Patina) bilden, die vor weiterer Korrosion schützt - eine wertvolle Eigenschaft bei Anwendungen, bei denen das Metall Feuchtigkeit und Witterungseinflüssen ausgesetzt ist.

Das Metall hat sowohl eine gute Wärme- als auch elektrische Leitfähigkeit (seine elektrische Leitfähigkeit kann von 23% bis 44% derjenigen von reinem Kupfer betragen) und ist verschleiß- und funkenbeständig.

Wie Kupfer haben seine bakteriostatischen Eigenschaften zu seiner Verwendung in Badezimmereinrichtungen und Gesundheitseinrichtungen geführt.

Messing wird als eine reibungsarme und nichtmagnetische Legierung angesehen, während seine akustischen Eigenschaften zu seiner Verwendung in vielen Blasmusikinstrumenten geführt haben. Künstler und Architekten schätzen die ästhetischen Eigenschaften des Metalls, da es in einer Vielzahl von Farben hergestellt werden kann, von tiefrot bis goldgelb.

Geschichte

Kupfer-Zink-Legierungen wurden bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. In China hergestellt und waren im 2. und 3. Jahrhundert v. Chr. In Zentralasien verbreitet. Diese dekorativen Metallteile können jedoch am besten als "natürliche Legierungen" bezeichnet werden, da es keinen Beweis dafür gibt, dass ihre Hersteller bewusst Kupfer und Zink legierten. Es ist wahrscheinlich, dass die Legierungen aus zinkreichen Kupfererzen geschmolzen wurden und rohe messingähnliche Metalle erzeugten.

Griechische und römische Dokumente legen nahe, dass die beabsichtigte Produktion von Legierungen, die dem modernen Messing ähneln, mit Kupfer und einem Zinkoxid-reichen Erz, das als Galmei bekannt ist, um das 1. Jahrhundert vor Christus auftrat. Calamin-Messing wurde unter Verwendung eines Zementationsprozesses hergestellt, wobei Kupfer in einem Tiegel mit gemahlenem Smithsonit- (oder Calamin-) Erz geschmolzen wurde.

Bei hohen Temperaturen wandelt sich in solchen Erzen vorhandenes Zink in Dampf um und durchdringt das Kupfer, wodurch ein relativ reines Messing mit 17-30% Zinkgehalt erzeugt wird. Diese Methode der Messingherstellung wurde fast 2000 Jahre lang bis Anfang des 19. Jahrhunderts verwendet. Nicht lange nachdem die Römer entdeckt hatten, wie man Messing herstellt, wurde die Legierung für Münzprägungen in Gebieten der heutigen Türkei verwendet. Dies verbreitete sich bald im ganzen Römischen Reich.

Typen

"Brass" ist ein Oberbegriff, der sich auf eine breite Palette von Kupfer-Zink-Legierungen bezieht.

In der Tat gibt es über 60 verschiedene Arten von Messing nach EN (Europäische Norm) Standards. Diese Legierungen können in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind, einen großen Bereich unterschiedlicher Zusammensetzungen aufweisen.

Produktion

Messing wird meistens aus Kupferschrott und Zinkbarren hergestellt. Schrottkupfer wird aufgrund seiner Verunreinigungen ausgewählt, da bestimmte zusätzliche Elemente erwünscht sind, um die genaue Menge an erforderlichem Messing zu erzeugen.

Da Zink zu kochen beginnt und bei 1665 ° F (907 ° C) unter dem Schmelzpunkt von Kupfer bei 1083 ° C (1981 ° F) verdampft, muss das Kupfer zuerst geschmolzen werden. Nach dem Schmelzen wird Zink in einem Verhältnis zugegeben, das für die Qualität des hergestellten Messing geeignet ist. Zwar wird immer noch ein gewisser Spielraum für den Zinkverlust bei der Verdampfung gewährt.

Zu diesem Zeitpunkt werden irgendwelche anderen zusätzlichen Metalle, wie Blei , Aluminium, Silizium oder Arsen, zu der Mischung hinzugefügt, um die gewünschte Legierung zu erzeugen.

Sobald die geschmolzene Legierung fertig ist, wird sie in Formen gegossen, wo sie zu großen Brammen oder Knüppeln erstarrt. Knüppel - am häufigsten aus Alpha-Beta-Messing - können direkt zu Drähten, Rohren und Rohren durch Heißextrusion verarbeitet werden, wobei das erhitzte Metall durch eine Düse gedrückt wird oder warmgeschmiedet wird.

Wenn sie nicht extrudiert oder geschmiedet werden, werden die Barren wieder erwärmt und durch Stahlwalzen geführt (ein Prozess, der als Heißwalzen bekannt ist). Das Ergebnis sind Platten mit einer Dicke von weniger als einem halben Zoll (<13 mm). Nach dem Abkühlen wird das Messing dann durch eine Fräsmaschine oder einen Skalpierer geführt, der eine dünne Schicht von dem Metall schneidet, um Gussfehler und Oxid an der Oberfläche zu entfernen.

Unter einer Gasatmosphäre, um Oxidation zu verhindern, wird die Legierung erhitzt und erneut gewalzt, ein Prozess ist als Glühen bekannt, bevor er erneut bei kühleren Temperaturen (Kaltwalzen) zu Blechen von etwa 0,1 Zoll (2,5 mm) Dicke gewalzt wird Verformt die innere Kornstruktur des Messings, was zu einem viel stärkeren und härteren Metall führt.Dieser Schritt kann wiederholt werden, bis die gewünschte Dicke oder Härte erreicht ist.

Schließlich werden die Blätter gesägt und geschert, um die erforderliche Breite und Länge zu erzeugen. Alle Bleche, gegossene, geschmiedete und extrudierte Messingwerkstoffe erhalten ein chemisches Bad, üblicherweise Salzsäure und Schwefelsäure, um schwarze Kupferoxidzunder und Anlauffarben zu entfernen.

Anwendungen

Die wertvollen Eigenschaften und die relativ einfache Herstellung von Messing haben Brass zu einer der am häufigsten verwendeten Legierungen gemacht. Die Zusammenstellung einer vollständigen Liste aller Messing-Anwendungen wäre eine kolossale Aufgabe, aber um eine Vorstellung von den Industrien und den Arten von Produkten zu bekommen, in denen Messing gefunden wird, können wir einige Endverwendungen basierend auf dem verwendeten Messinggrad kategorisieren und zusammenfassen:

Freischneiden von Messing (zB Messing C38500 oder 60/40):