Zliatina nazývaná mosadz sa vyrába zo zliatiny medi a zinku. Súčasne sa mnoho percent zliatiny, napríklad hustota mosadze, jej ťažnosť, elektrická vodivosť a iné, líšia od percenta týchto čistých kovov. Zliatina obsahuje okrem základných kovov ďalšie prvky, ktoré ovplyvňujú príjem špeciálnych vlastností mosadze potrebných pre konkrétnu aplikáciu.

Historické pozadie

Podľa historických informácií boli človekom prvé kovy meď a zlato. V čistom stave sú oba kovy veľmi mäkké, takže ich použitie v ľudskom živote je dosť obmedzené. Meď používali najmä starí ľudia od okamihu, keď začali používať oheň, a od doby Rímskej ríše sa tento kov začal intenzívnejšie používať na výrobu rúr, vojenských zbraní, šperkov pre sochy a na iné účely.

Na zlepšenie charakteristík čistých kovov, napríklad väčšej tvrdosti a pevnosti, prišla myšlienka na osobu, aby ich postupne zmiešala. Okolo roku 3500 pred Kristom sa v mezopotámii získal bronz - zliatina medi s cínom, ktorá mala vysokú odolnosť proti korózii a bola odolnejšia ako každý jednotlivý čistý kov. Na základe týchto vlastností sa bronz začal používať na výrobu zbraní a náradia.

Okolo roku 1400 pred Kristom bola objavená mosadz - zliatina zinku a medi, ktorá vykazovala vynikajúcu odolnosť proti deformácii, mala vysokú ťažnosť pri nízkych a vysokých teplotách a vysokú odolnosť proti korózii a mechanickému opotrebeniu. Jeho použitie sa však rozšírilo až v roku 250 pnl. So začiatkom výroby mincí v Rímskej ríši.

Od tej doby sa používanie mosadze začalo vykonávať v rôznych oblastiach ľudskej činnosti, od zbraní po šperky. V XV. Storočí sa začala používať na výrobu astronomických nástrojov a s nástupom tlače sa zliatina začala aktívne používať v tlači. Od polovice šestnásteho storočia v Európe sa skrutky a matice vyrábajú hlavne z mosadze, medi a bronzu. Táto zliatina sa používala na výrobu hodiniek a v 17. storočí sa v Holandsku na výrobu optického ďalekohľadu používala mosadz.

Zloženie a vlastnosti zliatiny

Pomery kovov v zliatine sa môžu značne líšiť, čo ovplyvňuje tvorbu materiálu s požadovanými vlastnosťami. V priemyselných zliatinách je percento zinku vždy pod 50%. Zloženie určuje nasledujúce materiálové vlastnosti:

  • taviteľnosť;
  • schopnosť tvarovania;
  • ťažnosť;
  • schopnosť razenia;
  • schopnosť obrábania.

Pri nízkych teplotách sa môže mosadz používať na výrobu dosiek rôznych hrúbok alebo na ťahanie drôtu. Hustota mosadze a teplota topenia tiež závisia od zloženia. Všeobecne sa merná hmotnosť mosadze pohybuje od 8, 4 g / cm3 do 8, 7 g / cm3 a teplota topenia je medzi 900 ° C a 940 ° C.

Čistá meď má hustotu 8, 96 g / cm3 a teplotu topenia 1084 ° C a čistý zinok má hustotu 7, 14 g / cm3 a teplotu topenia 420 ° C, čo znamená, že tieto dve vlastnosti mosadze sú kvôli svojim relatívnym relatívnym vlastnostiam blízke vlastnostiam medi. množstvo zliatiny v porovnaní so zinkom.

Mosadzné výrobky sa väčšinou používajú ako dekoratívne ozdoby kvôli svojmu vzhľadu a brilancii, podobne ako zlato. Táto zliatina sa tiež používa v zariadeniach, ktoré vyžadujú malé trenie medzi pracovnými časťami, napríklad v zámkach a rôznych ventiloch. Zliatina nachádza uplatnenie v elektrických zariadeniach a tiež vďaka svojim akustickým vlastnostiam sa používa pri výrobe niektorých hudobných nástrojov, ako sú rúry a zvončeky.

Ľudstvo pozná mosadz už od praveku, dokonca ešte pred objavením samotného zinku. Spočiatku bola táto zliatina získaná zmiešaním medi a hemimorfitového minerálu, ktorý je prírodným zdrojom zinku. Důl hemimorfity bola otvorená v dedine v modernom Nemecku. Táto baňa fungovala počas doby Rímskej ríše. Pri miešaní medi a hemimorfitu pri vysokej teplote sa z tohto minerálu uvoľňuje zinok a taví sa s meďou.

Fyzikálne vlastnosti mosadze zahŕňajú tieto vlastnosti:

  • schopnosť obrábania pri nízkych aj vysokých teplotách;
  • vysoká odolnosť proti oxidačným a koróznym procesom, dokonca aj v agresívnych prostrediach;
  • vysoká odolnosť proti opotrebeniu;
  • vysoká elektrická vodivosť;
  • vhodnosť na viacnásobné spracovanie;
  • schopnosť udržať si svoje vlastnosti, keď je vystavená vysokým teplotám.

Druhy mosadze

Druhy mosadze sa navzájom líšia rôznym obsahom zinku. V závislosti od percentuálneho podielu zinku v zliatine sa rozlišujú tri hlavné skupiny:

  • Prvá skupina s percentom zinku menej ako 34%.
  • Druhá skupina s percentom zinku od 33 do 44%.
  • Zliatiny tretej skupiny obsahujú viac ako 42% zinku a majú obmedzené použitie.

Klasifikácia zliatiny

Podľa tohto rozdelenia do skupín sa v závislosti od obsahu zinku zavádza táto klasifikácia obyčajnej mosadze:

  • Červené zliatiny . Používajú sa hlavne v klenotníckom priemysle kvôli svojmu vzhľadu (mosadz môže vyzerať ako zlato). Materiál s 10% zinku je podobný bronzu, preto sa používa ako jeho imitácia; 15% zinku dáva materiálu červenkastú farbu, táto zliatina sa používa v automobilových radiátoroch; zliatina s 20% zinku má dobrý extrakt, preto sa používa na výrobu rúr.
  • Žlté materiály . Zinok v nich obsahuje od 25% do 35%. Používajú sa hlavne ako vložky a pružiny.
  • Alfa beta mosadz s pomerom zinku 36 až 42% . Sú menej poddajné ako červená a žltá mosadz, preto sa nepoužívajú na výrobu dosiek pri nízkych teplotách. Zliatiny alfa-beta podliehajú mechanickému spracovaniu pri vysokých teplotách, a preto sa v 19. storočí použili na niektoré stavby lodí.

Niektoré zliatiny sa nazývajú špeciálne zliatiny, napríklad podobná zliatina. Similor pozostáva z 80% medi a 20% zinku. Ďalšími špeciálnymi materiálmi sú „kov princa Alberta“ (meď 86%, zinok 14%), „chryzokol“ (82% medi, 6% zinku, 6% cínu).

Okrem základných prvkov sa do zloženia mosadze pridávajú ďalšie prvky v minimálnom množstve, takže tieto zliatiny sú pri nízkych teplotách tvárné a tvárné a niektoré materiály nie sú pri žiadnej teplote tvárné. Všetky typy tohto materiálu sa krehnú pri teplote topenia.

Vďaka zinku je mosadz tvrdšia ako čistá meď. Súčasne je zliatina ľahšie spracovateľná na rôznych obrábacích strojoch, ľahšie sa razia a tavia výrobky. Zliatina je tiež odolná voči oxidačnému procesu v soľných podmienkach a jej tažnosť umožňuje výrobu tenkých kovových plechov. Plasticita závisí od troch faktorov: teplota, štruktúra a zloženie a dokonca aj minimálne množstvo ďalších prvkov môže významne zmeniť túto fyzikálnu vlastnosť zliatiny.

Obrábacia schopnosť mosadze sa výrazne zvyšuje pridaním malého množstva olova. Tento prvok sa v ňom prakticky nerozpúšťa a vytvára guľovité častice, ktoré veľmi uľahčujú proces obrábania. Olovo je navyše dobrým mazivom v dôsledku nízkeho bodu topenia, čo výrazne znižuje opotrebenie rezného nástroja počas spracovania materiálu. Mosadz sa prakticky nepodrobuje tepelnému spracovaniu, používajú sa iba procesy rekryštalizácie a homogenizačného žíhania.

Špeciálne materiály

Osobitné mosadzné materiály sa považujú za materiály, v ktorých sa okrem medi a zinku pridávajú ďalšie prvky v malých množstvách, aby im poskytli vhodné vlastnosti. Najbežnejšie špeciálne mosadze sú:

  • s prídavkom hliníka;
  • pridanie železa zvyšuje tvrdosť a tuhosť zliatiny v porovnaní so štandardnou mosadzou;
  • pridanie olova dodáva materiálu mechanickú odolnosť a zvyšuje schopnosť spracovania;
  • pridanie mangánu zvyšuje pevnosť materiálu a znižuje jeho ťažnosť a ťažnosť;
  • pridanie cínu dáva materiálu pevnosť v priebehu odsávania a zvyšuje odolnosť proti korózii. V tomto prípade existujú dve dobre známe zliatiny: „kovový admirál“, ktorý má vysokú odolnosť proti korózii, preto sa používa ako rúrka kondenzátorov; „Morská mosadz“ - obsahuje 40% zinku v zložení a bežne sa používa v sladkej a slanej vode;
  • pridanie kremíka (takzvaný bronsil) zvyšuje odolnosť proti korózii a používa sa pri výrobe ventilov, čerpadiel a ozubených kolies;
  • zložitá mosadz s pridaním rôznych prvkov, čo jej dodáva vysokú odolnosť proti oxidácii a kavitácii, takže je súčasťou lodných vrtúľ.

Oblasti použitia

Použitie mosadze pokrýva širokú škálu oblastí ľudskej činnosti. Zlatá farba zliatiny viedla k jej použitiu v šperkoch a rôznych dekoratívnych prvkoch. Používa sa tiež v kotolnom priemysle, pri výrobe vojenského materiálu a munície, pri výrobe drôtov a rúrok kondenzátorov, elektrických terminálov a bankoviek.

Vďaka svojej odolnosti voči deštrukcii v slanej vode sa kov používa pri výrobe vybavenia pre rôzne námorné lode a jeho akustické vlastnosti vám umožňujú vyrábať dychové nástroje: rúry a harmoniky. Vďaka svojim baktericídnym vlastnostiam sa zliatina používa na výrobu kľučiek dverí v nemocniciach a nemocniciach.

Ak hovoríme o použití ako dekorácie, mali by sme vyzdvihnúť výrobu lámp, lámp, ríms a niektorých šperkov. Tieto veci sa vyrábajú hlavne v krajinách východnej Európy, na území krajín SNŠ, ako aj v mnohých arabských a niektorých ázijských krajinách.

Jednou zo zaujímavých vlastností mosadze, ktorá je pre kovy neobvyklá, je absencia iskier počas mechanického pôsobenia na produkt. Táto jedinečná vlastnosť umožňuje použitie materiálu ako nádoby na skladovanie a prepravu horľavých kvapalín.

Vďaka ľahkému opracovaniu, vysokej odolnosti proti opotrebeniu a nízkej cene sa materiál používa na výrobu rôznych ventilov. Pre svoju vysokú odolnosť proti korózii a kavitácii sa mosadz používa na výrobu lodných vrtúľ. Materiál sa tiež používa na výrobu niektorých častí moderných počítačov.

Kategórie:

Technológie