Slitina zvaná mosaz se vyrábí ze slitiny mědi a zinku. Současně se mnoho procent slitiny, například hustota mosazi, její tažnost, elektrická vodivost a další, liší od procenta těchto čistých kovů. Kromě základních kovů obsahuje slitina další prvky, které ovlivňují příjem zvláštních vlastností mosazi potřebných pro konkrétní aplikaci.

Historické pozadí

Podle historických informací byly první kovy používané člověkem měď a zlato. Oba kovy jsou velmi čisté v čistém stavu, takže jejich použití v lidském životě je poměrně omezené. Zejména měď byla používána starými lidmi od okamžiku, kdy začali používat oheň, a od doby římské říše se tento kov začal intenzivněji používat při výrobě dýmek, vojenských zbraní, šperků pro sochy a pro jiné účely.

Aby se zlepšily vlastnosti čistých kovů, například větší tvrdost a pevnost, přišla myšlenka na osobu, aby je promíchala v průběhu času. Kolem roku 3500 př. Nl byl bronz získán v Mezopotámii - slitině mědi s cínem, která měla vysokou odolnost proti korozi a byla odolnější než každý jednotlivý čistý kov. Díky těmto vlastnostem se bronz začal používat k výrobě zbraní a nástrojů.

Kolem roku 1400 př.nl byla objevena mosaz - slitina zinku a mědi, která vykazovala vynikající odolnost proti deformaci, měla vysokou tažnost při nízkých a vysokých teplotách a vysokou odolnost proti korozi a mechanickému opotřebení. Nicméně, jeho použití stalo se rozšířené jen v roce 250 př.nl se zahájením výroby mincí v římské Říši.

Od té doby se používání mosazi začalo provádět v celé řadě oblastí lidské činnosti, od zbraní po šperky. V XV století, to začalo být používáno pro výrobu astronomických nástrojů, as příchodem tisku, slitina začala být aktivně používána v tisku. Od poloviny šestnáctého století v Evropě se šrouby a matice vyráběly hlavně z mosazi, mědi a bronzu. Tato slitina byla používána k výrobě hodinek a v 17. století v Nizozemsku byla mosaz použita k výrobě optického dalekohledu.

Složení a vlastnosti slitiny

Poměry kovů ve slitině se mohou značně lišit, což ovlivňuje vytvoření materiálu s požadovanými vlastnostmi. V průmyslových slitinách je procento zinku vždy pod 50%. Složení určuje následující materiálové vlastnosti:

  • tavitelnost;
  • tvarovací schopnost;
  • kujnost;
  • schopnost lisování;
  • schopnost obrábění.

Při nízkých teplotách lze mosaz použít k výrobě plechů různých tlouštěk nebo k tažení drátu. Hustota mosazi a bod tání závisí také na složení. Obecně se měrná hmotnost mosazi pohybuje od 8, 4 g / cm3 do 8, 7 g / cm3 a teplota tání je mezi 900 ° C a 940 ° C.

Čistá měď má hustotu 8, 96 g / cm3 a teplotu tání 1084 ° C, a čistý zinek má hustotu 7, 14 g / cm3 a teplotu tání 420 ° C, to znamená, že tyto dvě vlastnosti mosazi jsou díky svým větším relativním blízkým vlastnostem mědi množství ve slitině ve srovnání se zinkem.

Většinou jsou mosazné výrobky používány jako ozdobné ozdoby vzhledem ke svému vzhledu a brilanci, podobně jako zlato. Tato slitina se také používá v zařízeních, která vyžadují malé tření mezi pracovními částmi, například v zámcích a různých ventilech. Slitina nachází uplatnění v elektrických zařízeních a také díky svým akustickým vlastnostem se používá při výrobě některých hudebních nástrojů, jako jsou trubky a zvonky.

Lidstvo zná mosaz již od pravěku, ještě před objevením samotného zinku. Původně byla tato slitina získána smícháním mědi a hemimorfitového minerálu, který je přirozeným zdrojem zinku. Důl hemimorfitu byl otevřen ve vesnici v moderním Německu. Tento důl fungoval v době římské říše. Při míchání mědi a hemimorfitu při vysoké teplotě se z tohoto minerálu uvolňuje zinek a taví se s mědí.

Fyzikální vlastnosti mosazi zahrnují následující vlastnosti:

  • schopnost obrábění při nízkých i vysokých teplotách;
  • vysoká odolnost proti oxidačním a korozním procesům, a to i v agresivním prostředí;
  • vysoká odolnost proti opotřebení;
  • vysoká elektrická vodivost;
  • vhodnost pro vícenásobné zpracování;
  • schopnost udržet své vlastnosti, když je vystavena vysokým teplotám.

Typy mosazi

Druhy mosazů se od sebe liší odlišným obsahem zinku. V závislosti na procentuálním obsahu zinku ve slitině se rozlišují tři hlavní skupiny:

  • První skupina s procentem zinku méně než 34%.
  • Druhá skupina s procentem zinku od 33 do 44%.
  • Slitiny třetí skupiny obsahují více než 42% zinku a mají omezené použití.

Klasifikace slitin

Podle tohoto rozdělení do skupin se v závislosti na obsahu zinku zavádí následující klasifikace obyčejné mosazi:

  • Červené slitiny . Používají se hlavně v klenotnickém průmyslu kvůli svému vzhledu (mosaz může vypadat jako zlato). Materiál s 10% zinku je podobný bronzu, proto se používá jako jeho imitace; 15% zinku dává materiálu červenou barvu, tato slitina se používá v automobilových radiátorech; slitina s 20% zinku má dobrý extrakt, proto se používá pro výrobu trubek.
  • Žluté materiály . Zinek v nich obsahuje od 25% do 35%. Používají se hlavně pro vložky a pružiny.
  • Alfa beta mosaz s poměrem zinku 36 až 42% . Jsou méně poddajné než červená a žlutá mosaz, proto se nepoužívají k výrobě desek při nízkých teplotách. Slitiny alfa-beta podléhají mechanickému zpracování při vysokých teplotách, a proto byly v 19. století použity pro některé struktury lodí.

Některé slitiny se nazývají speciální slitiny, například podobná slitina. Similor se skládá z 80% mědi a 20% zinku. Dalšími speciálními materiály jsou „kov Alberta Alberta“ (měď 86%, zinek 14%), „chrysocol“ (82% mědi, 6% zinku, 6% cínu).

Kromě základních prvků zahrnuje složení mosazi další prvky v minimálním množství, takže tyto slitiny jsou poddajné a tvárné při nízkých teplotách a některé materiály jsou tvárné při žádné teplotě. Všechny typy tohoto materiálu se křehnou blízko teploty tání.

Díky zinku je mosaz tvrdší než čistá měď. Současně se slitina snáze zpracovává na různých obráběcích strojích, je snazší mátovat a tavit produkty. Slitina je také odolná vůči oxidačnímu procesu ve slaných podmínkách a její tažnost umožňuje výrobu tenkých kovových plechů. Plasticita závisí na třech faktorech: teplota, struktura a složení a dokonce i minimální množství dalších prvků může významně změnit tuto fyzikální vlastnost slitiny.

Obráběcí schopnost mosazi se výrazně zvýší přidáním malého množství olova. Tento prvek se v něm prakticky nerozpouští a vytváří kulovité částice, což výrazně usnadňuje proces obrábění. Kromě toho je olovo dobrým mazivem kvůli nízkému bodu tání, tato skutečnost významně snižuje opotřebení řezného nástroje během zpracování materiálu. Mosaz se prakticky nepodrobuje tepelnému zpracování, používají se pouze procesy rekrystalizace a homogenizačního žíhání.

Speciální materiály

Za zvláštní mosazné materiály se považují materiály, ve kterých se kromě mědi a zinku přidávají další prvky v malém množství, aby jim poskytly vhodné vlastnosti. Nejběžnější speciální mosazi jsou následující:

  • s přídavkem hliníku;
  • přidání železa zvyšuje tvrdost a tuhost slitiny ve srovnání se standardní mosazí;
  • přidání olova dodává materiálu mechanickou odolnost a zvyšuje schopnost zpracování;
  • přidání manganu zvyšuje pevnost materiálu a snižuje jeho tažnost a tažnost;
  • přidání cínu dává materiálu materiál během kapuce pevnost a zvyšuje jeho odolnost proti korozi. V tomto případě existují dvě dobře známé slitiny: „kovový admirál“, který má vysokou odolnost proti korozi, proto se používá jako trubka kondenzátorů; „Mořská mosaz“ - obsahuje 40% zinku ve svém složení a je široce používán ve sladké a slané vodě;
  • přidání křemíku (tzv. bronsil) zvyšuje odolnost proti korozi a používá se při výrobě ventilů, čerpadel a ozubených kol;
  • složitá mosaz s přídavkem různých prvků, což jí poskytuje vysokou odolnost proti oxidaci a kavitaci, takže je součástí lodních vrtulí.

Oblasti použití

Použití mosazi pokrývá celou řadu oblastí lidské činnosti. Zlatá barva slitiny tedy vedla k jejímu použití v špercích a v různých dekorativních prvcích. Používá se také v kotelním průmyslu, při výrobě vojenské techniky a střeliva, při výrobě vodičů a trubek kondenzátorů, elektrických terminálů a bankovek.

Díky své odolnosti vůči ničení ve slané vodě se kov používá při výrobě vybavení pro různé mořské lodě a jeho akustické vlastnosti vám umožňují vyrábět dechové nástroje: dýmky a harmoniky. Díky svým baktericidním vlastnostem se slitina používá k výrobě kliky dveří v nemocnicích a nemocnicích.

Pokud mluvíme o použití jako dekor, měli bychom zdůraznit výrobu lamp, lamp, říms a některých šperků. Tyto věci se vyrábějí hlavně v zemích východní Evropy, na území zemí SNS, v mnoha arabských a některých asijských zemích.

Jednou ze zajímavých vlastností mosazi, která je u kovů neobvyklá, je absence jisker při mechanickém působení na produkt. Tato jedinečná vlastnost umožňuje použít tento materiál jako nádoby pro skladování a přepravu hořlavých kapalin.

Díky snadnému obrábění, vysoké odolnosti proti opotřebení a nízké ceně se materiál používá k výrobě různých ventilů. Díky vysoké odolnosti vůči korozi a kavitaci se mosaz používá pro výrobu lodních vrtulí. Materiál se také používá při výrobě některých částí moderních počítačů.

Kategorie:

Technologie