Mit zunehmendem Gehalt an Legierungselementen können zusätzliche harte und spröde Phasen entstehen. Daher überschreitet das Legieren mit einer zusätzlichen Komponente normalerweise nicht 0,5 - 3% (siehe Tabelle der Messingqualitäten).

Die Phasenzusammensetzung bestimmt, ob es zur Klasse der gegossenen oder geschmiedeten Messingteile gehört, die Möglichkeit der Herstellung verschiedener Halbzeuge und deren Eigenschaften. Mehr über die Struktur von Messing - Struktur und Eigenschaften von Legierungen .

Normales Messing .

Die Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit und Duktilität von einfachem Messing sind höher als die von Kupfer. Im Allgemeinen nehmen diese Indikatoren mit zunehmendem Zinkgehalt zu. L68 hat die beste Duktilität (die größte Zeichentiefe für Bleche, die größte Anzahl von Biegungen für Draht). In L63 die Nummer? Die Phase ist unbedeutend und hat wenig Einfluss auf die Plastizität von L63 und seine Fähigkeit zur Druckbehandlung bei niedrigen Temperaturen, erfordert jedoch die strikte Einhaltung des Kühlregimes.

Alle Arten von Walzmetallen werden aus einfachem Messing hergestellt. Alle einfachen Messingteile haben gute Gusseigenschaften und können zur Herstellung von Gussteilen verwendet werden. Einfaches Messing sowie Kupfer besitzen keine Antifriktionseigenschaften.

Spezielles Messing .

Spezialmessing hat im Vergleich zu einfachen Messing eine höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Medien. Die meisten Messingspezialitäten haben gute Reibungseigenschaften.

Viele von ihnen sind beständig gegen Meerwasser (Zinn, Aluminium, Kieselsäure, Mangan), überhitzten Dampf (Manganmessing) usw. Einige von ihnen kombinieren hervorragende Korrosionseigenschaften mit guten Antifriktionseigenschaften (LK65-1.5-3, LO90-1, LZhMts59-1-1). Die besondere Beständigkeit einzelner Messingteile gegenüber bestimmten Umgebungen unter bestimmten Betriebsbedingungen bestimmt den Umfang ihrer bevorzugten Verwendung. Beispielsweise werden Zinnmessing als "Meeresmessing" bezeichnet.

Am häufigsten sind Bleimessing. Ihre Haupteigenschaft ist eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit. Dies zeigt sich in der Möglichkeit der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Werkstücken mit geringem Werkzeugverschleiß. In diesem Fall bilden sich kleine lose Späne, die die Sauberkeit der bearbeiteten Oberfläche und die minimale Kaltverfestigung beim Schneiden bestimmen. Dies bestimmt die Verwendung von Bleimessing für die Herstellung von Kleinteilen für die Präzisionsmechanik.Ihre negative Seite ist eine geringe Schlagfestigkeit, eine geringe Biegefestigkeit bei Vorhandensein einer Kerbe. Das am häufigsten verwendete Bleimessing ist LS59-1.

Messing LS63-3 hat die beste Bearbeitbarkeit. In Bezug darauf wird die Bearbeitbarkeit von Nichteisenmetallen und Kohlenstoffstählen (in Prozent) bewertet.

Fast alles Messing ist bei niedrigen Temperaturen ein gutes Strukturmaterial. Wie Kupfer behalten sie ihre Duktilität und werden beim Abkühlen auf Heliumtemperaturen nicht spröde.

Aufgrund der höheren Rekristallisationstemperaturen (300-370 ° C)) Das Kriechen von Messing bei hohen Temperaturen ist geringer als das von Kupfer. In der Zone mittlerer Temperaturen (200-600 ° C) ) Sprödigkeit wird bei Messing beobachtet. Es ist mit der Bildung spröder interkristalliner Zwischenschichten von Verunreinigungen verbunden, die bei niedrigen Temperaturen unlöslich sind (Blei, Wismut). Mit steigender Temperatur nimmt die Zähigkeit von Messing ab.

Einige Parameter der physikalischen und mechanischen Eigenschaften des gebräuchlichsten Messings (im Vergleich zu Kupfer) sind in der Tabelle angegeben:

Mechanische Eigenschaften von Messingwalz

Fast alle Arten von Walzmetallen werden aus Messing hergestellt.

Messingstangen (rund, sechseckig und quadratisch) werden gemäß GOST2060-2006 hergestellt. Die Bewertungen und Zustände von Balken verschiedener Marken sind in der Tabelle angegeben.

Die Abbildung zeigt die Werte der Hauptparameter der mechanischen Eigenschaften für Stäbe aus verschiedenen Messingmarken und zum Vergleich Kupfer (rechte Seite der Abbildung).

Das Bild zeigt deutlich, wie viel härter und stärker Messing ist als Kupfer.

Unter den halbfesten Stäben haben Stäbe aus LZhMts59-1-1 und LMts58-2 die maximale Härte und Endfestigkeit. Sie kombinieren hervorragende mechanische Eigenschaften mit guten Gleitfähigkeitseigenschaften und erhöhter Korrosionsbeständigkeit unter atmosphärischen Bedingungen und in Meerwasser. Messing LS63-3 im festen Zustand hat die größte Festigkeit und Härte, ist jedoch sehr zerbrechlich. Wie die meisten Messingteile haben sie eine relativ enge Anwendung, die auf einer Kombination spezifischer Merkmale der mechanischen, korrosiven oder technologischen Eigenschaften einer bestimmten Messingqualität beruht. Sie werden auf Bestellung hergestellt und sind im freien Verkauf praktisch nicht erhältlich.

Gepresste, feste und halbfeste Stäbe aus billigem Messing LS59-1 (Kreise und Sechsecke) und Kreise aus L63 werden massiv hergestellt.

Flache Messingprodukte Für allgemeine Zwecke wird es in Form von Folie, Klebeband, Blechen und Platten gemäß GOST 2208-2007 aus Messing eines Dutzend verschiedener Marken in verschiedenen Lieferzuständen (warmgewalzte und kaltverformte Produkte) hergestellt. Von allen möglichen Sorten sind jedoch nur flache Produkte ab 63 GBP und in geringerem Umfang ab 59-1 GBP zum freien Verkauf erhältlich. Andere Marken werden auf Anfrage vermietet.

Nachfolgend finden Sie Histogramme, die einen allgemeinen Überblick über die mechanischen Eigenschaften von Blechen aus L63, LS59-1 und zum Vergleich aus Kupfer geben.

In Bezug auf Festigkeit und Härte übertrifft L63 Kupfer und gleichzeitig LS59-1 erheblich. Die hohe Härte von kaltverformten Blechen aus LS59-1 mit guter Verschleißfestigkeit bestimmt deren Verwendung für Führungen in Werkzeugmaschinen.

Das Histogramm zeigt nicht die Werte der Parameter für L68, da sie praktisch mit denen für L63 übereinstimmen. Trotzdem weisen Blätter und Streifen aus L68 eine bessere Duktilität auf. Bleche und Streifen dieser Marke werden zur Herstellung von Teilen durch Kaltprägen und Tiefdruck verwendet, inkl. Für die Herstellung von Gehäusen wird es daher oft als Messingpatrone bezeichnet.

Die Plastizität wird weniger durch den Wert der relativen Spannungsdehnung (dieser Indikator ist für L68 und L63 gleich) als vielmehr durch technologische Tests bestimmt. Basierend auf ihren Ergebnissen werden die Anzahl der Biegungen (für Draht), der minimale Biegeradius und die Tiefe der Extrusion durch den Stempel (für Bänder und Platten) bestimmt, bei denen die Probe noch nicht zerstört wird.

In Bezug auf die Extrusionstiefe der Bänder (ohne das Auftreten von Rissen und Rissen) übertrifft L68 L63 und darüber hinaus Kupfer. Dieser Unterschied wächst mit zunehmender Banddicke. Bei diesen Messingteilen ist die Extrusion nicht nur in weichen, sondern auch in deformierten Zuständen möglich.

Messingrohre Für allgemeine Zwecke werden sie kaltverformt (L63, L68) hergestellt und gemäß GOST 494-90 gepresst (L63, LS59-1, LZhMts59-1-1). Aus vielen Messingmarken werden Rohre für spezielle Zwecke nach verschiedenen Spezifikationen hergestellt. Kesselrohre aus L63 oder L68 sind weit verbreitet, wobei letztere wegen der besseren Korrosionsbeständigkeit von L68 vorzuziehen sind. Billige Rohrknüppel werden aus LS59-1 im Stranggussverfahren hergestellt.

Messingdraht hergestellt aus L80, L68, L63 und LS59-1 (GOST 1066-90). Draht aus L63 (in weichem, hartem und halbhartem Zustand) mit einem Durchmesser von 0,1 bis 12 mm wird massiv hergestellt. L63-Draht wird für Nieten und als Lötmittel verwendet. Hochpräziser Draht L63 wird als Elektrode in Erodiermaschinen verwendet.

Die Verfügbarkeit von Messingwalzen im Lager finden Sie auf der Seite "Messingstangen, Bleche. Draht"

Messing hat im Allgemeinen eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Kupfer, jedoch sind Halbzeuge im kaltverformten Zustand (auch nach dem Schneiden) aus einfachen und vielen Spezialmessingen anfällig für Korrosionsrisse. L68 und L63 sind am empfindlichsten gegenüber Spannungsrisskorrosion. Die Korrosionsrate steigt mit zunehmender Temperatur stark an. Diese Art der Korrosion äußert sich am zerstörerischsten in dünnwandigen Produkten.

Die Hauptursache für Spannungsrisskorrosion sind die Restzugspannungen im Metall, und die provozierenden Faktoren sind das Vorhandensein von Feuchtigkeit, Spuren von Ammoniak und Schwefeldioxid in der Atmosphäre. Dieses Phänomen nennt man saisonal, weil es hängt von der Luftfeuchtigkeit ab und seine Intensität ist zu verschiedenen Jahreszeiten nicht gleich. Um dieses Phänomen zu verhindern, werden Halbzeuge und Produkte nach der Verarbeitung bei niedriger Temperatur geglüht, die inneren Stress abbaut.

Natürlich haben verschiedene Messingteile in derselben Umgebung unterschiedliche Korrosionsbeständigkeitsgrade. Die besondere Beständigkeit einzelner Messingteile gegenüber bestimmten Umgebungen und Betriebsbedingungen (ruhiger Zustand oder Strömung, Belüftung, Auswirkungen auf die Umwelt) bestimmt den Anwendungsbereich.

Die allgemeinen Eigenschaften der Korrosionsbeständigkeit von Messing sind wie folgt:

Messing stetig in folgenden Umgebungen (bei normalen Temperaturen):

Luft, inkl. nautisch

Trockendampf bei niedrigen Geschwindigkeiten (Sauerstoff, Kohlendioxid und Ammoniak beschleunigen die Korrosion)

Süßwasser (Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Chloride, Säuren beschleunigen die Korrosion)

Im Meerwasser bei niedrigen Wasserbewegungsgeschwindigkeiten

Trockene Halogengase

Frostschutzmittel, Alkohole, Freone

Relativ Stabil:

Alkalien ohne Rühren

Messing instabil in den folgenden Umgebungen:

Nasser Sattdampf bei hohen Geschwindigkeiten

Minenwasser

Oxidierende Lösungen, Chloride

Mineralsäuren

Schwefelwasserstoff

Fettsäure

Kontaktkorrosion: Messing darf nicht in Kontakt mit Eisen, Aluminium, Zink verwendet werden, weil es wird sich schnell auflösen.

Vergleich der Eigenschaften von L63 und LS59-1

Die Praxis zeigt, dass viele Verbraucher die Unterschiede zwischen den beiden gängigsten Messingmarken - 59-1 und 63 - nicht kennen. Daher finden Sie hier die Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen.

1 ... Die elektrische und thermische Leitfähigkeit dieser Messingteile ist gleich.

2 ... Diese Messingteile unterscheiden sich nicht dadurch, dass sie unterschiedliche Kupfergehalte aufweisen, sondern weil Blei in LS59-1 vorhanden ist. Dank Blei schärft sich LS59-1 perfekt unter Bildung feiner loser Späne.

3 ... L63 ist schlechter geschnitten als LS59-1, aber besser als die meisten Bronzen, Duraluminium und Kupfer, d.h. es eignet sich ohne Probleme zum Drehen, es hat nur verschiedene Chips.

4 ... Unter vergleichbaren Bedingungen sind Stangen aus LS59-1 nicht viel härter und stärker als L63. Bei Schnitten können Stangen aus LS59-1 jedoch unter Querbelastung leicht spröde brechen. Schlagfestigkeit LS59-1 (5-6) ist viel weniger als für L63 (14). Aus diesen Gründen können Teile von L63 unter bestimmten Betriebsbedingungen zuverlässiger sein als von LS59-1.

5 ... L63 ist leicht mit kaltem Druck zu arbeiten. Der Unterschied in der Plastizität wird durch ein einfaches Experiment deutlich: Der L63-Draht lässt sich leicht abflachen und der LS59-1-Draht reißt nach 2-3 Hammerschlägen. Dies unterscheidet L63 günstig von LS59-1 und bestimmt die Verwendung von L63 für die Herstellung von Teilen, die zusätzlich zum Drehen und Fräsen eine zusätzliche Formgebung durch Druck erfordern.

6 ... Die hohe Duktilität ermöglicht die Verwendung von L63-Draht zur Herstellung von Nieten.

7 ... Als Lötmittel werden L63-Stäbe und -Drähte verwendet.

8. LS59-1 hat gute Gleitfähigkeitseigenschaften und kann in Gleitlagern verwendet werden, die bei niedrigen spezifischen Drücken und hohen Drehzahlen arbeiten.

9 ... Kaltverformte Bleche aus LS59-1 weisen eine hohe Härte auf. In Kombination mit ihrer hohen Verschleißfestigkeit können sie als Führungen in Werkzeugmaschinen verwendet werden.

Messing wird mit dem Buchstaben "L" bezeichnet, und Bronzen werden mit "Br" bezeichnet. Dann gibt es Buchstaben, die Legierungselemente bezeichnen: O-Zinn, C-Zink, Mts-Mangan, F-Eisen, F-Phosphor, B-Beryllium, X. - Chrom, C - Blei, A - Aluminium, N - Nickel, Su - Antimon usw. Sowohl Bronzen als auch Messing sind in Schmiedeeisen und Guss unterteilt, was sich in der Markierung widerspiegelt.

In glattem (unlegiertem) verformbarem Messing bedeutet die Zahl nach dem Buchstaben "L"% Cu. Zum Beispiel L80 - 80% Cu, Zn - der Rest (20%). Wenn das verformbare Messing mehrkomponentig ist, folgen auf den Buchstaben "L" die Bezeichnungen aller Legierungselemente. Zum Beispiel LAN59-3-2 (A - Aluminium, N - Nickel). Die erste Zahl in der Marke ist der Prozentsatz an Kupfer, die nachfolgenden sind der Prozentsatz des Legierungselements in der gleichen Reihenfolge wie die Buchstaben, Zink ist der Rest. Somit steht LAN59-3-2 für verformbares Messing mit 59% Cu, 3% Al, 2% Ni, Zn - der Rest. Verformbare Bronzen sind ebenfalls markiert, nur die Kupfermenge ist nicht angegeben, beispielsweise wird BrOCS8-4-3 wie folgt entschlüsselt: verformbare Zinnbronze mit 8% Sn, 4% Zn, 3% Pb, der Rest Cu.

Die Kennzeichnung von Gießerei-Messing und Bronze ist identisch: Nach jedem Buchstaben, der ein Legierungselement bezeichnet, gibt es eine Zahl - den Prozentsatz dieses Legierungselements. Zum Beispiel LTs35N2ZHA Gießerei Messing, Zn 35%, Ni 2%, Fe bis zu 1%, Al - bis zu 1%, Cu - Rest. BrA9Mts2 - Aluminiumgussbronze mit 9% Al? Mn 2%, Cu - Rest. BrA9Mts2 - Aluminiumgussbronze mit 9% Al, 2% Mn, Cu - Rest.

Messing.

In Abb. 12.1 zeigt ein Diagramm von Cu-Zn, in dem zu sehen ist, dass sich bis zu 39% Zn in Kupfer lösen. In Abb. 12.2 zeigt, wie sich die Eigenschaften in Abhängigkeit vom Zinkgehalt des Messings ändern. Es ist ersichtlich, dass das Auflösen von Zn nicht nur die Festigkeit, sondern auch die Plastizität von Messing erhöht (das Maximum tritt bei 30% Zn auf), so dass einphasiges β-Messing plastischer ist als reines Kupfer. Solche Messingteile (L96, L90 - Tombak, L80 - halbkompakt, L68 - Patrone (Hülse) usw.) werden einer Druckbehandlung unterzogen. Sie werden zur Herstellung von Blechen, Rohren, Drähten, Bälgen, Musikinstrumenten, Rohren für Wärmetauscher usw. verwendet.

Feige. 12.1 Cu-Zn-Diagramm

Feige. 12.2 Einfluss von Zn auf die mechanischen Eigenschaften von Messing.

Wenn der Zn-Gehalt mehr als 39% beträgt, tritt in Messing eine spröde "Phase" auf, während die Festigkeit der Messingteile am höchsten wird und die Duktilität abnimmt. Beim Übergang in den einphasigen "-Bereich sowohl Festigkeit als auch Duktilität fallen stark ab, so dass Messing nicht mit einem Zn-Gehalt von mehr als 45% hergestellt wird (siehe Abb. 12.2). Zweiphasenmessing wird durch Druck bei Temperaturen über 700 ° C verarbeitet, wenn die "-Phase ungeordnet ist und ausreichend duktil wird.

Zweiphasige Messingteile werden häufig legiert, wobei die Festigkeit zunimmt und die Duktilität abnimmt.

Blei verbessert die Bearbeitbarkeit durch Schneiden (Messing LS60-1 und LS59-1 - automatisch), Zinn, Nickel, Aluminium und Mangan erhöhen die Korrosionsbeständigkeit. Zum Beispiel werden LO70-1, LO62-1 als "Marine" -Messing, LN65-5 für Kondensatorrohre bezeichnet.

Teile können nicht nur durch Druck, sondern auch durch Gießen aus Messing hergestellt werden: Sie haben eine gute Fließfähigkeit, sind wenig anfällig für Verflüssigungen, was durch das kleine Temperaturintervall der Kristallisation erklärt wird (die Liquidus- und Soliduslinien sind sehr eng (siehe Abb. 12.1) In der Regel sind Gießereimessing mehrkomponentig, und Additive verbessern die Gusseigenschaften sowie die Festigkeit und verleihen besondere Eigenschaften (Korrosionsschutz, Wälzschutz, Hitzebeständigkeit usw.). Beispielsweise bestehen Teile für den Schiffbau und den Maschinenbau aus Messing LTS30A3, Messing LTS25S2 ist eine Armatur für Hydrauliksysteme von Autos von LTS23A6ZhZMts - kritische Teile und Reibungsteile.

Bronze.

Zinnbronzen sind die ältesten Metalllegierungen (Bronzezeit). Jetzt werden Zinnbronzen wegen der Zinnknappheit immer seltener verwendet.

Bronzen mit bis zu 4-5% Sn sind normalerweise einphasig und mit einem höheren Sn-Gehalt zweiphasig und haben eine + eutektoide Struktur (+ Cu 31 Sn 8). Die chemische Verbindung Cu 31 Sn 8 (-Phase) ist sehr zerbrechlich. In der Praxis werden nur Bronzen mit einem Sn-Gehalt von bis zu 10-12% verwendet, weil Bei einem höheren Gehalt werden Legierungen sehr spröde.

Bronzen werden legiert: Zn - um die Kosten zu senken, P - verbessert die Gusseigenschaften, Ni - erhöht die mechanischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und die Dichte der Gussteile, verringert die Verflüssigung, führt - erhöht die Gießdichte, verbessert die Bearbeitbarkeit und verleiht Korrosions- und Antifriktionseigenschaften.

Verformbare Bronzen sind normalerweise einphasig, Stäbe, Bänder, Drähte, Federn oder andere Elemente werden daraus hergestellt. Zum Beispiel werden flache und runde Federn aus BrOTs4-3-, BrOF7- 0.2-Stäben mit hoher Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit sowie mit guten Federeigenschaften hergestellt.

Zinnbronzen haben einen verstreuten Schrumpfhohlraum, gleichzeitig kopieren die äußeren Umrisse die Form sehr genau, weshalb sie für Teile einer sehr komplexen Konfiguration sowie für künstlerisches Gießen verwendet werden.

a) - Cu-Al-Diagramm

b) - die Wirkung der Konzentration

aluminium zu mechanisch

eigenschaften von Aluminiumbronzen

a) - Cu-Be-Diagramm

b) - die Wirkung der Konzentration

beryllium auf mechanisch

eigenschaften von Berylliumbronzen

Zweiphasenbronzen haben sehr hohe Gleitfähigkeitseigenschaften und werden daher für Lagerschalen, Schneckengetriebepaare usw. verwendet. Zum Beispiel werden Gleitlager aus Bronze BrO10S10, BrO5Ts5S5 - Fittings, Lagerschalen gegossen.

Aluminiumbronzen Aufgrund der Tatsache, dass Al kein knappes Metall ist, werden Aluminiumbronzen am häufigsten verwendet. Al in Kupfer löst sich bis zu 9% (siehe Abb. 12.3), bei einem Gehalt von mehr als 9% Al erscheint ein Eutektoid in der Legierung ("), wobei" die chemische Verbindung Cu 32 Al 9 ist. Einphasiges Aluminiumbronze BrA5 ist Kunststoff, der zur Herstellung von Münzen und Medaillen verwendet wird und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Zweiphasige Aluminiumbronzen haben eine verringerte Duktilität, aber eine hohe Festigkeit, die durch Wärmebehandlung erhöht werden kann. Beim Erhitzen verwandelt sich das Eutektoid in die β-Phase, die sich beim Abkühlen mit einer kritischen Geschwindigkeit in Martensit verwandelt (eine nadelförmige Struktur ähnlich wie bei gehärtetem Stahl). Zusätzlich kann bei bestimmten Abkühlraten eine zerkleinerte eutektoide Mischung erhalten werden (ähnlich wie Troostit und Sorbit in Stahl).

Bei einem Gehalt von mehr als 11% Al nimmt die Festigkeit aufgrund der Sprödigkeit ab (Abb. 12.3, b), daher werden nicht mehr als 11% Al zugesetzt. Zweiphasenbronzen werden normalerweise legiert: Eisen verfeinert das Korn und erhöht die mechanischen und Antifriktionseigenschaften: Nickel verbessert die mechanischen Eigenschaften und die Verschleißfestigkeit sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen. Bronzen BrAZHN10-4-4 und BrAZHN11-6-6 sind die haltbarsten aller Aluminiumbronzen, während sie gute Antifriktionseigenschaften und chemische Beständigkeit aufweisen. Daher werden Teile der Chemie- und Lebensmittelindustrie, aus denen Reibteile hergestellt werden.

Die Gusseigenschaften von Aluminiumbronzen sind geringer als die von Zinnbronzen, sie bieten jedoch eine hohe Gussdichte und sind haltbarer.

Berylliumbronzen (BrB2, BrBNT1, 9 usw.) enthalten bis zu 2% Beryllium. Die Grenzlöslichkeit von Beryllium (siehe Abb. 12.4) in Kupfer beträgt 2,7% und bei 300 ° C - 0,2%. Wenn Bronze auf eine Abschrecktemperatur von 760-780 ° C erhitzt wird, entsteht eine einphasige Lösung, und wenn sie in Wasser abgekühlt wird, wird eine übersättigte Lösung von Beryllium in Kupfer erhalten. Mit Alterung 300-350 0 С für 3 Stunden. Dispergierte Partikel der Phase (Cu Be) werden aus der übersättigten Lösung freigesetzt, was die Festigkeit (Abb. 12.4, b) und Härte (\u003d 1250 MPa, \u003d 3-5%, HB375) stark erhöht. Beryllium ist ein teures und seltenes Metall, aber der Komplex der Eigenschaften dieser Bronzen ist so hoch, dass ihre Herstellung wirtschaftlich gerechtfertigt ist.

Berylliumbronzen werden in Instrumenten zur Herstellung kritischer Federn, Membranen und anderer federnder Teile verwendet. Es besitzt chemische Beständigkeit, gute Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit des Schneidwerkzeugs.

Berylliumbronze ist eigensicher und wird daher für elektrische Kontakte und Schlagwerkzeuge zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet.

Bleibronzen (BrS30, BrS60N2, 5 usw.) werden zur Herstellung von Gleitlagerschalen verwendet. Blei löst sich praktisch nicht in flüssigem Kupfer, daher wird kein Eutektikum gebildet, und das Kristallisationsintervall beträgt mehr als 600 0, was zu einer Entmischung führt. Um dies zu verhindern, muss die Legierung schnell abgekühlt oder legiert werden. Nach dem Erstarren besteht die Legierung aus Kupferkristallen und Bleieinschlüssen. Im Vergleich zu Zinnbronzen ist die Wärmeleitfähigkeit von Br30 viermal höher, so dass die durch Reibung erzeugte Wärme gut abgeführt wird.

Aufgrund seiner geringen mechanischen Eigenschaften (\u003d 60 MPa, \u003d 4%) wird Bleibronze mit einer dünnen Schicht auf Stahlrohren (Streifen) verschmolzen.

Solche Bimetalllager sind einfach herzustellen, bei Verschleiß leicht austauschbar und billiger. Zum Aushärten von Kupferkristalliten wird BrS30 mit Sn und Ni legiert.

Neben Zinn-, Blei-, Aluminium- und Berylliumbronzen werden auch Silizium-, Mangan-, Antimon-, Cadmium- und andere Bronzen verwendet.

Metalle und Legierungen sind buchstäblich die Grundlage der menschlichen Zivilisation. Reine Metalle werden in der Volkswirtschaft nicht oft verwendet, aber Legierungen werden überall verwendet. Dies ist nicht überraschend, da die Legierung die Eigenschaften mehrerer Substanzen im bestmöglichen Verhältnis kombiniert. Dieser Artikel befasst sich mit der Herstellung und Verarbeitung der Schmelze, der Materialvorbereitung, der Zusammensetzung, den Eigenschaften usw.

Struktur und chem. Die Zusammensetzung von Messing ist eine sehr wichtige Frage. Messing ist eine zwei- oder mehrkomponentige feste Lösung - eine Legierung auf Basis von und Zink. Messing ist schon seit der Zeit des alten Roms sehr bekannt und wird bis heute verwendet. Seine Eigenschaften hängen von der quantitativen Zusammensetzung ab.

Die traditionelle Zusammensetzung von Messing besteht aus 70% Kupfer und 30% Zink. Zink erhöht die mechanischen und technologischen Eigenschaften der Legierung und macht sie gleichzeitig billiger, da es ein Metall ist, das erschwinglicher ist. In der Praxis ist die Verwendung von Lösungen mit einem Zinkgehalt von mehr als 50% selten.

Messing hat eine sehr schöne goldene Farbe. Ohne Schutzschicht - zum Beispiel Lack - wird es jedoch recht schnell dunkler. In einer relativ großen Anzahl von Fällen wird diese Eigenschaft nicht als Nachteil angesehen.

Die Legierung ist je nach Zusammensetzung markiert. Messing ist mit dem Buchstaben "L" gekennzeichnet, gefolgt von einer Zahl, die beispielsweise den Kupferanteil von - 70 angibt. Wenn die Legierung legiert wurde, werden alle Additive durch Verringern ihres Anteils angezeigt, und dann wird die Zusammensetzung angegeben. Zum Beispiel bedeutet -160-1-1, dass Messing 60% Kupfer enthält und dass die Legierung mit Aluminium - 1% und Eisen - 1% legiert ist.

In diesem Video erfahren Sie, wie Messing brennt und wie das Material zu Hause geschmolzen wird:

Klassifizierungen des Zinkgehalts

Zusammensetzungen werden nach dem Zinkanteil klassifiziert:

• wenn sein Gehalt 5–20% beträgt, wird Messing als Rot-Tombak bezeichnet.
• schwankt der Zinkanteil im Bereich von 20–36%, spricht man von gelbem Messing;
• eine Legierung mit einem Zinkgehalt von 48-50% wird als technisch bezeichnet.

Bei der Herstellung von Messing werden mehr als 50% Zink aus der Verarbeitung von Sekundärrohstoffen gewonnen, so dass die Legierung einem ziemlich umweltfreundlichen Produkt zugeordnet werden kann.

Trennung der zusätzlichen Zutaten nach Qualität

Legierungen werden sowohl nach Quantität als auch nach Qualität der zusätzlichen Bestandteile unterteilt.

Zweikomponenten

Zweikomponente enthält nur Kupfer und Zink. Hierbei werden die Eigenschaften der Legierung stark von der Phasenzusammensetzung beeinflusst. Kupfer kann nicht mehr als 39% Zink lösen. Darüber hinaus nimmt mit steigender Temperatur die Löslichkeit ab und es entsteht nur eine einphasige Lösung, die α-Phase. Solche Legierungen werden als α-Messing bezeichnet, sie zeichnen sich durch eine hohe Duktilität aus und sind stark genug, wenn der Zinkanteil 30% erreicht.

Mit zunehmendem Zinkanteil löst sich ein Teil des Metalls nicht mehr auf und es entsteht eine zweiphasige Lösung - α + β'-Messing. Die β'-Phase ist härter, aber auch spröder, daher ist eine solche Legierung fester, verliert aber ihre Duktilität.

Diese Funktion verursacht auch eine ungewöhnliche Verarbeitungsmethode. Für die Kaltumformung - lockige Profile, Draht, wird nur α-Messing verwendet, da seine Plastizität bei niedrigen Temperaturen hoch ist und im Temperaturbereich von +300 bis +700 ° C stark abfällt, so dass es sinnlos ist, Messing zu verformen, wenn erhitzt. Aber α + β'-Lösungen werden genau bei hohen Temperaturen verarbeitet.

Mehrkomponenten

Mehrkomponentenadditive können enthalten:

• nickel - erhöht die Korrosionsbeständigkeit;
• - verringert die Festigkeit, ergibt aber zusammen mit Blei Antifriktionseigenschaften;
• blei - nicht mehr als 4%, verringert die Festigkeit, erleichtert aber die Bearbeitung. Solche Messingteile werden oft als automatisch bezeichnet.
• eisen - reduziert das Kornwachstum, wodurch die mechanischen Eigenschaften der Legierung verbessert werden;
• - nicht mehr als eine Aktie. Andernfalls wird die Legierung zu einer der Sorten. Zinn verleiht der Legierung Beständigkeit gegen die Einwirkung von Meerwasser, für das solches Messing Meer genannt wurde;
• mangan - erhöht die Korrosionsbeständigkeit und trägt zur Festigkeit bei.

Metallproduktion

Da der Hauptbestandteil von Messing Kupfer ist, wird das Material als Kupferlegierung eingestuft. Das Produktionsschema ist recht einfach. Aus technologischer Sicht erweist sich das Verfahren jedoch als kompliziert, da es eine sehr strikte Einhaltung der Temperaturbedingungen und die Verarbeitung von Rohstoffen und Werkstücken erfordert.

Im Allgemeinen sieht das Erhalten einer Legierung folgendermaßen aus:

• schmelzen von Kupfer in speziellen Tiegeln;
• die Einführung von Zink;
• einführung zusätzlicher Komponenten - Eisen, Nickel;
• gießen in Formen;
• härten - durch Stanzen oder Ziehen.

Die Angelegenheit wird weiter durch die Tatsache kompliziert, dass die Bedingungen zum Erhalten von Legierungen weitgehend von der Zusammensetzung der Legierung und ihrem Zweck abhängen.

Unten sehen Sie ein Video über das Schmelzen von Messing zu Hause.

Das folgende Video erklärt, wie man Messing zu Hause herstellt und schmilzt:

Technologien

Die Messingproduktion sollte mit der Gewinnung von Kupfer aus Kupfererz beginnen. Tatsächlich ist dies ein komplexer polymetallischer Rohstoff, bei dem der Kupferanteil nur gering ist. Die Hauptkomponenten sind unfruchtbares Erz, Eisen und Kupfer. Der erste Schritt bei der Herstellung von Messing besteht darin, das Kupfer von den anderen Komponenten zu trennen.

Rohstoffe erhalten

Dieser Prozess ist äußerst komplex, da sein Zweck darin besteht, Rohstoffe aus einem einzelnen Mehrkomponentengemisch in ein heterogenes System zu übertragen, das aus mehreren Phasen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und unterschiedlichen Eigenschaften besteht. Nur dann können die Phasen voneinander getrennt und Formulierungen erhalten werden, die zur weiteren Verwendung geeignet sind. Hierzu werden verschiedene Techniken eingesetzt: In einigen Fällen wird die extrahierte Phase zusätzlich mit dem "Hauptmetall" angereichert, in anderen Fällen wird sie abgereichert, in anderen Fällen greifen sie bei den Phasen auf mechanische Trennverfahren zurück unterscheiden sich beispielsweise in der Löslichkeit und so weiter.

Die folgenden zwei Methoden werden am häufigsten verwendet.

• Pyrometallurgical Die Technologie umfasst die Verarbeitung von Kupfererz mit anschließender Raffination von Blisterkupfer. Es umfasst das Schmelzen, die Umwandlung von Kupfermatte, die Feuerraffinierung - in der Tat die Reinigung von großen Verunreinigungen und die elektrolytische Raffination. Letzteres ermöglicht nicht nur die Tiefenreinigung von Kupfer, sondern auch die Extraktion von Begleitkomponenten, wenn diese von Wert sind.
• Hydrometallurgisch Die Methode wird bei Verwendung von schlechtem Kupfererz angewendet. Seine Essenz läuft auf das Auslaugen hinaus - die Wirkung von Schwefelsäure, Eisensulfat. Zu diesem Zweck wird das Erz zerkleinert und in Lösungsmitteln gelöst, und dann wird Kupfer entweder durch Zementierung abgebaut - die Abscheidung von reinem Kupfer auf Eisen, für das gewöhnliche Blech- und Drahtabschnitte verwendet werden, oder durch Elektrolyse.

Somit ist es möglich, Kupfer selbst aus dem ärmsten Erz vollständig zu extrahieren.

Das Erhalten von Zink hat auch seine eigenen Eigenschaften, ist jedoch im Allgemeinen ein einfacherer Prozess.

Wir werden unten diskutieren, ob Messing zu Hause geschweißt werden kann und wie es im Werk hergestellt wird.

Legierungsherstellungsverfahren

Das Schmelzen von Messing hängt von der Zusammensetzung der Legierung ab. Hierbei sind sowohl die unterschiedlichen Siedepunkte der Metalle als auch die unterschiedliche Oxidationskapazität zu berücksichtigen.

• Reines Metall schmilzt - Bei Verwendung von recycelten Metallen kann die Ladung in beliebiger Reihenfolge geladen werden. Befindet sich reines Metall in der Ladung, wird zuerst Kupfer und dann die zirkulierenden Metalle geschmolzen. Zink und, falls vorhanden, werden in der letzten Umdrehung in die Schmelze eingeführt und auf 100–120 ° C vorgewärmt. Das Schmelzen erfolgt unter einer Schicht Holzkohle, die mit dem ersten Teil der Ladung beladen ist.
• Schmelzendes Silikonmessing - Eine solche Zusammensetzung neigt dazu, reduzierende Gase zu absorbieren, daher wird hier keine Holzkohle verwendet. Das Schmelzen erfolgt unter einem Deckmittel - Glas oder Braun -, um eine Wechselwirkung mit Sauerstoff zu verhindern. Kupfer wird zuerst in den Ofen geladen, dann Abfall und Kupfer-Silizium-Legierung. Zink wird zuletzt nach dem Entfernen der Schlacke in die Schmelze geladen.
• Mangan Messing schmelzen - unter Holzkohle oder Glasflussmittel durchgeführt. In diesem Fall wird Mangan zuletzt zusammen mit den Ligaturen zugegeben, nachdem alle anderen Bestandteile geschmolzen sind.

Blatt machen

Die übliche Form der Messingherstellung sind Bleche und Draht. Im Allgemeinen findet der Prozess auf diese Weise statt.

1. Die Barren aus der Schmelzerei gehen zum Walzwerk, wo sie in einem Ofen auf eine Verformungstemperatur von –790–830 ° C erhitzt werden.
2. In der Mühle werden die Barren auf die Größe und Dicke des Knüppels verformt.
3. Der Block in Form einer Rolle wird geschweißt und anschließend doppelseitig gefräst.
4. Anschließend wird das Halbzeug in die Walzerei zurückgebracht, wo es auf einem Walzwerk mit drei Ständern gewalzt wird, bis eine bestimmte Blechdicke erreicht ist.
5. Der fertige Streifen wird in gemessene Längen geschnitten.
6. Die Bleche werden in Kammeröfen geglüht und dann in Beiztanks gebeizt.
7. Das Material wird wieder auf seine endgültige Dicke verformt und erneut geätzt.

Lesen Sie unten mehr über Geräte zum Gießen von Messing in einer Fabrik zur Herstellung.

Notwendige Ausrüstung und Rohstoffe

Da Kupfer ein gefragtes Metall ist, werden Produktionsmethoden verwendet, um Kupfer sowohl aus reichen als auch aus sehr armen Erzen zu gewinnen. So kann fast jedes Erz, das mindestens einen Teil des Metalls enthält, als Rohstoff dienen.

Die Gewinnung von Messing ist ein mehrstufiger und technologisch komplexer Prozess. Die Ausstattung umfasst hier sowohl die neuesten technologischen Linien als auch die traditionellsten Gießereiwerkzeuge.

• Zum Schmelzen von Messing ist die beste Option ein Induktionskanalofen oder ein elektrischer Widerstandstiegel. Dieses Gerät verbraucht eine minimale Menge an Strom, basierend auf der Produktion von 1 kg Legierung, und ermöglicht es Ihnen, eine minimale Überhitzung von Metallen zu erreichen. Lichtbogenöfen sind die schlechteste Wahl.
• Zum Aufwärmen der Barren vor der Verformung wird ein methodischer Ofen verwendet - hier ist eine Erwärmung von 650 auf 1200 ° C möglich.
• Warmwalzwerk - Das Arbeitsmodul ist ein Arbeitsständer, in dem das Warmwalzen durchgeführt wird. Das Gerät kann auch zum Kaltwalzen von Blechen und Bändern verwendet werden.
• Schweißlinie - Die Ausrüstung hängt von den Parametern der Rohlinge und Fertigprodukte ab.
• Fräsmühle - zum doppelseitigen Fräsen eines geschweißten Bandes.
• Das Kaltwalzwerk besteht normalerweise aus drei Ständern. Um es zu warten, wird auch ein Telpher benötigt - er führt Spulen in die Mühle ein, ein Speicherrollenförderer - mit seiner Hilfe wird eine Charge von Streifen derselben Marke fertiggestellt und der Eingangsbereich - ein Abwickler, ein Abwickler, ein Richten Maschine und so weiter.

Darüber hinaus sollte die Linie Ausrüstung enthalten - von einem Wagen bis zu einem Ladekran, der die Bewegung von Barren, Knüppeln, Spulen und Blechen zwischen technologischen Einheiten gewährleistet.

Zum Erhalt von Legierungen benötigen Sie außerdem ein mechanisches Werkzeug:

• glocke - eine Vorrichtung zum Reinigen und Entgasen von Legierungen, die sich perfekt zum Einbringen von Raffinationsflussmitteln eignet;
• schlacke - ein Werkzeug zum Entfernen von Schlacke von der Oberfläche der Legierung;
• gießlöffel;
• zweihandpfanne - eine Vorrichtung zum Gießen von Nichteisenlegierungen.

Die Herstellung von Messing bzw. Draht und Draht, die für die Herstellung von Fertigprodukten erforderlich sind, ist ein technologisch komplexer und mühsamer Prozess. Eine Legierung, die die Anforderungen von GOST erfüllt, ist nur bei großen Nichteisenmetallurgieunternehmen erhältlich.

Das Video unten zeigt Messingguss: