Messinki
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 21. syyskuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 27 muokkausta .| Messinki | |
|---|---|
| Lämmönjohtokyky | 121 W/(m K) |
| Tiheys | 8560 ± 160 kg/m³ [1] |
| Sulamislämpötila | 932 °C [2] [3] |
| Kristallijärjestelmä | kuutiojärjestelmä |
| Youngin moduuli | 115 ± 20 GPa |
| poissonin luku | 0,37 |
| Youngin puristusmoduuli | 50 GPa |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Messinki on kaksi- tai monikomponenttinen kuparipohjainen seos , jossa pääseoskomponentti on sinkki , joskus lisättynä tinaa (vähemmän kuin sinkkiä, muuten saat perinteistä tinapronssia ) , nikkeliä , lyijyä , mangaania , rautaa ja muita alkuaineita. Metallurgisen luokituksen mukaan se ei kuulu pronsseihin.
Kupari-sinkkiseokset ovat kovempia kuin alkuperäiset metallit. Niitä käytetään kodinkoneiden, koneenosien ja taloustavaroiden valmistukseen.
Nimen historia ja alkuperä
Huolimatta siitä, että sinkki kemiallisena alkuaineena löydettiin vasta 1500-luvulla , messinki tunnettiin jo ennen aikakauttamme [4] [5] . Mossinoidit saivat sen sulattamalla kuparia galmein [6] eli sinkkimalmin kanssa. Englannissa messinki saatiin ensin seostamalla kuparia metallisen sinkin kanssa. James Emerson patentoi tämän menetelmän 13. heinäkuuta 1781 (brittiläinen patentti nro 1297) [7] [8] . 1800 - luvulla messinkiä käytettiin väärennettynä kultana Länsi -Euroopassa ja Venäjällä .
Augustuksen aikana Roomassa messinkiä kutsuttiin orichalcumiks . ( lat. aurichalcum - kirjaimellisesti "kultainen kupari"), sestertia ja dupondia lyötiin siitä . Orichalcum sai nimensä lejeeringin väristä, joka on samanlainen kuin kullan väri. Kuitenkin itse Rooman valtakunnassa, ennen Britannian valloitusta 1. vuosisadalla jKr. e. messinkiä ei tuotettu, koska roomalaisilla ei ollut pääsyä sinkin lähteisiin (joka ilmestyi ja alkoi kehittyä vasta Ison- Britannian provinssin muodostamisen jälkeen osaksi valtakuntaa), ennen sitä sinkkiä saattoi tuoda vain kreikkalaiset. ja roomalaiset kauppiaat, Manner-Euroopassa ja Välimerellä ei ollut omaa kaivostoimintaa [9] .
Ominaisuudet ja tyypit
Messingin valmistukseen käytettävän sinkin maailmanlaajuinen kokonaiskysyntä on tällä hetkellä noin 2,1 miljoonaa tonnia, samalla 1 miljoona tonnia primäärisinkkiä, 600 tuhatta tonnia oman tuotannon jätteistä saatua sinkkiä ja 0,5 miljoonaa tonnia sekundääriraaka-ainetta. tuotannossa käytetään materiaaleja . Siten yli 50 % messingin valmistuksessa käytetystä sinkistä saadaan jätteistä. Tekniset messingit sisältävät yleensä jopa 48-50 % sinkkiä. Sinkkipitoisuudesta riippuen erotetaan alfa-messinki ja alfa + beeta-messinki. Yksivaiheiset alfamessingit (jopa 35 % sinkkiä) deformoituvat hyvin kuumissa ja kylmissä olosuhteissa. Kaksivaiheisella alfa + beeta-messingillä (jopa 47-50 % sinkkiä) on puolestaan alhainen plastisuus kylmässä tilassa. Ne ovat yleensä kuumatyöstetty alfa- tai alfa+beta-alueen lämpötiloissa. Alfa-messinkiin verrattuna duplex-messingillä on suurempi lujuus ja kulutuskestävyys ja vähemmän taipuisuutta. Kaksoismessinkiin seostetaan usein alumiinia, rautaa, magnesiumia, lyijyä tai muita elementtejä. Tällaisia messinkiä kutsutaan erikois- tai monikomponenttikomponenteiksi. Seoselementit (paitsi lyijy) lisäävät messingin lujuutta (kovuutta), mutta vähentävät messingin sitkeyttä. Messingin lyijypitoisuus (jopa 4 %) helpottaa leikkaamista ja parantaa kitkanesto-ominaisuuksia. Alumiini, sinkki, pii ja nikkeli lisäävät messingin korroosionkestävyyttä. Raudan, nikkelin ja magnesiumin lisääminen messingiin lisää sen lujuutta.
Fysikaaliset ominaisuudet
- Tiheys - 8500-8700 kg / m³.
- Ominaislämpökapasiteetti 20 °C:ssa on 0,377 kJ kg −1 K −1 .
- Sähkövastus - (0,07-0,08)⋅10 −6 Ohm m.
- Se ei ole ferromagneetti .
- Messingin sulamispiste on koostumuksesta riippuen 880–950 °C. Kun sinkkipitoisuus kasvaa, sulamispiste laskee. Messinki on melko hyvin hitsattavissa erilaisilla hitsauksilla, mukaan lukien kaasu- ja kaarihitsaus suojakaasuympäristössä, sekä valssattu. Messingin hitsaustekniikat on kuvattu asiaa koskevassa kirjallisuudessa. Vaikka messingin pinta, jos sitä ei ole lakattu, mustuu ilmassa, mutta irtotavarana se vastustaa ilmakehän vaikutusta paremmin kuin kupari. Se on väriltään keltainen ja kiillottaa hyvin.
- Vismutilla ja lyijyllä on haitallinen vaikutus messingiin, koska ne vähentävät kykyä deformoitua kuumana. Siitä huolimatta lyijyseosta käytetään irtonaisten lastujen saamiseksi, mikä helpottaa sen leikkaamista [10] .
Cu-Zn tilakaavio
Kupari sinkin kanssa muodostaa pääasiallisen α-liuoksen lisäksi useita elektronisen tyypin β, γ, ε vaiheita. Useimmiten messingin rakenne koostuu α- tai α + β'-faaseista: α-faasi on kiinteä sinkin liuos kuparissa, jossa on fcc -kuparikidehila , ja β'-faasi on järjestetty kiinteä liuos, joka perustuu kemiallinen yhdiste CuZn, jonka elektronipitoisuus on 3/2 ja primitiivinen alkeissolu.
Korkeissa lämpötiloissa β-faasilla on epäjärjestynyt atomijärjestely ([bcc]) ja laaja homogeenisuusalue. Tässä tilassa β-faasi on muovia. Alle 454–468 °C:n lämpötiloissa kupari- ja sinkkiatomien järjestely tässä vaiheessa tulee järjestykseen, ja sitä merkitään β'. P'-faasi, toisin kuin p-faasi, on kovempi ja hauraampi; γ-faasi on elektroninen yhdiste Cu 5 Zn 8 .
Yksivaiheisille messingeille on ominaista korkea plastisuus; β'-vaihe on erittäin hauras ja kova, joten kaksivaiheisilla messingillä on suurempi lujuus ja pienempi sitkeys kuin yksivaiheisilla.
Kuparin sinkkipitoisuus vaikuttaa hehkutetun messingin mekaanisiin ominaisuuksiin.
Jopa 30 % sinkkipitoisuudella sekä lujuus että sitkeys kasvavat samanaikaisesti. Sitten plastisuus laskee, ensin α-kiinteän liuoksen komplikaatiosta johtuen, ja sitten sen jyrkkä lasku johtuu hauraan β'-faasin ilmestymisestä rakenteeseen. Lujuus kasvaa noin 45 %:iin sinkkiä ja laskee sitten yhtä jyrkästi kuin sitkeys.
Suurin osa messingistä toimii hyvin paineen kanssa. Yksivaiheiset messingit ovat erityisen muovisia. Ne deformoituvat matalissa ja korkeissa lämpötiloissa. Lämpötila-alueella 300–700 °C on kuitenkin haurautta, joten messinki ei muutu sellaisissa lämpötiloissa.
Kaksivaiheiset messingit ovat sitkeitä kuumennettaessa β'-muunnoslämpötilan yläpuolelle, erityisesti yli 700 °C:een, kun niiden rakenteesta tulee yksivaiheinen (β-faasi). Messingin mekaanisten ominaisuuksien ja kemiallisen kestävyyden parantamiseksi niihin lisätään usein seosaineita: alumiinia (Al), nikkeliä (Ni), mangaania (Mn), piitä (Si) jne.
Merkintäjärjestys
Neuvostoliitto ja Venäjä
Neuvostoliitossa, Venäjällä ja joissakin neuvostoliiton jälkeisissä maissa on GOST -standardit messinkiseosten koostumukselle ja niiden merkinnälle:
- GOST 15527 Kupari-sinkkiseokset (messinki), paineistettu. Postimerkit
- GOST 17711 Kupari-sinkki (messinki) valulejeeringit. Postimerkit
Painekäsitellyn (GOST 15527) ja valimon (GOST 17711) messingin nimitysjärjestelmä on erilainen. Painekäsitellylle messingille tulee ensin kirjain "L", jota seuraa kaikki normalisoitujen alkuaineiden kirjaimet sinkkiä lukuun ottamatta ja sitten luettelo alkuaineiden prosenttiosuuden numeroista samassa järjestyksessä sinkkiä lukuun ottamatta. Sinkin ja ei-toivottujen epäpuhtauksien pitoisuus on jäljellä oleva massa 100 %:iin asti. Esimerkiksi:
- L70 - messinki, joka sisältää 70 % kuparia. Loput ovat sinkkiä ja epäpuhtauksia.
- LAZH60-1-1 - messinki, jossa on 60 % kuparia, seostettu 1 % alumiinilla (A) ja 1 % raudalla (G). Loput 100 % on sinkkiä ja epäpuhtauksia.
Valimomessingissä (GOST 17711) seososien keskimääräinen prosenttiosuus sijoitetaan välittömästi sen nimeä ilmaisevan kirjaimen perään. Samaan aikaan sinkkipitoisuus normalisoituu ensimmäisenä, joten valimolajit alkavat kirjaimilla "LC". Kuparin ja ei-toivottujen epäpuhtauksien osuus lasketaan jäännökseksi 100 %:iin asti. Esimerkiksi:
- LTS40Mts1.5 - messinki sisältää 40 % sinkkiä (C) ja 1,5 % mangaania (Mc). Loput 100 % on kuparia ja epäpuhtauksia.
Sovellus
Taottu messinki
Tombac ( ranskalainen tombac , malaijista tambaga - kupari ) - kaksinkertainen messinki, joka sisältää jopa 20% Zn, kutsutaan tompakiksi (messingit, jotka sisältävät 14-20% Zn - semi-tompak) ( http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/ lat ). Sillä on korkea sitkeys , korroosionesto- ja kitkaa estävät ominaisuudet, hyvin hitsattu teräksellä . Sitä käytetäänteräs-messinkibimetallin valmistukseen . Kultaisen värinsä ansiosta tompakia käytetään taidetuotteiden, merkkien ja asusteiden valmistukseen.
| Kaksinkertainen taottu messinki | |
| Brändi | Sovellusalue |
|---|---|
| L96, L90 | Tiedot koneista, lämpötekniikan ja kemian laitteiden laitteista, keloista , palkeista jne. |
| L85 | Koneiden tiedot, lämpötekniikan ja kemian laitteet, patterit, palkeet jne. |
| L80 | Koneiden tiedot, lämpötekniikan ja kemian laitteet, patterit, palkeet jne. |
| L70 | Kemiallisten laitteiden hihat, yksittäiset taotut tuotteet |
| L68 | Useimmat leimatut tuotteet |
| L63 | Mutterit , pultit , autonosat , lauhdutinputket _ |
| L60 | Paksuseinäiset putket , mutterit, koneenosat. |
| Moniosaiset taotut messingit | |
| Brändi | Sovellusalue |
| LA77-2 | Laivojen lauhdutinputket |
| LAZH60-1-1 | Yksityiskohdat merialuksista. |
| LAN59-3-2 | Yksityiskohdat kemiallisista laitteista, sähkökoneista , merialuksista |
| LZhMa59-1-1 | Laakerin kuoret , lentokoneiden osat , merialukset |
| LN65-5 | Mittari- ja lauhdutinputket |
| LMts58-2 | Mutterit, pultit, liittimet , koneenosat, Neuvostoliiton vaihtoraha vuodelta 1958, nimellisarvo 1-5 kopekkaa. |
| LMtsA57-3-1 | Yksityiskohdat meri- ja jokialuksista |
| LO90-1 | Lämpötekniikan laitteiden lauhdutinputket |
| LO70-1 | Lämpötekniikan laitteiden lauhdutinputket |
| LO62-1 | Lämpötekniikan laitteiden lauhdutinputket |
| LO60-1 | Lämpötekniikan laitteiden lauhdutinputket |
| LS63-3 | Kellon osat , holkit |
| LS74-3 | Kellon osat, holkit |
| LS64-2 | Painomatriisit _ |
| LS60-1 | Mutterit, pultit, vaihteet , holkit |
| LS59-1 | Mutterit, pultit, vaihteet, holkit |
| LZhS58-1-1 | Leikkauksella valmistetut osat |
| LK80-3 | Korroosionkestävät koneen osat |
| LMsh68-0,05 | Lauhduttimen putket |
| LANKMts75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 | Jouset , mittariputket |
Valettu messinki
- korroosionkestävä,
- yleensä hyvillä kitkanesto-ominaisuuksilla
- hyvät mekaaniset, teknologiset ominaisuudet
- hyvä juoksevuus
- vähän taipumusta segregaatioon
| Valettu messinki | |
| Brändi | Sovellusalue |
|---|---|
| LTs16K4 | Harjaraudan yksityiskohdat |
| LTs23A6ZhZMts2 | Massiiviset kierukkaruuvit , paineruuvimutterit |
| LCZOAZ | Korroosionkestävät osat |
| LTs40S | Valetut liittimet, holkit, erottimet , laakerit |
| LC40MtsZZh | Kriittiset osat, jotka toimivat jopa 300 °C: n lämpötiloissa |
| LTs25S2 | Auton hydraulijärjestelmän varusteet |
Korujen metalliseokset
| Korujen seokset | ||
| Käsittelyn tyyppi | Väri | Seoksen nimi |
|---|---|---|
| valu | keltainen | Messinki rakeina M67/33 |
| valu | vihreä | Messinki rakeina M60/40 |
| valu | kulta- | Messinki rakeina M75/25 |
| valu | keltainen | Messinki rakeina M90 |
Muistiinpanot
- ↑ https://www.simetric.co.uk/si_metals.htm
- ↑ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagramme_binaire_Cu_Zn_laiton.svg
- ↑ (määrittelemätön nimi) - ISBN 2-8293-0216-8
- ↑ Dzhua M. "Kemian historia", italiasta kääntänyt G.V. Bykov, toimittanut S.A. Pogodin. - Moskova: Mir. Chemistry Literature Editorial, 1975.
- ↑ Sinkki: alkuaineen löytämisen historia . Haettu 10. tammikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 10. tammikuuta 2017.
- ↑ Galmey // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
- ↑ Woodcroft B. Keksintöpatenttien aihehakemisto (tehty vain nimikkeistä), 2. maaliskuuta 1617 (14 James I.) 1. lokakuuta 1852 (16 Victoriae ) asti . - Lontoo, 1857. - s. 444.
- ↑ IV. Mr. Emersonin patentti messingin valmistamiseksi kuparilla ja spelterillä // The Repertory of Arts, Manufactures and Agriculture (englanti) . - Lontoo, 1796. - Voi. V.-P. 24-25.
- ↑ Vieras, Edwin . Tietyillä ulkomaisilla ehdoilla, jotka esi-isämme ovat hyväksyneet ennen siirtokuntaansa Brittisaarilla (osa II) Arkistoitu 27. syyskuuta 2018 Wayback Machineen . // Filologisen seuran julkaisut . - Lontoo, 11. kesäkuuta 1852. - Voi. 5 - ei. 124 - s. 188-189.
- ↑ [bse.sci-lib.com/article089370.html Automaattinen messinki] - artikkeli Great Soviet Encyclopediasta (3. painos)
Kirjallisuus
- Messinki // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
Linkit
 Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
|---|---|
| Bibliografisissa luetteloissa |
|
| kuparilejeeringit | |
|---|---|
| kolikon metallit | |
|---|---|
| Metallit | |
| Seokset |
|
| Kolikkoryhmät | |
| Metalliryhmät | |
| Katso myös | |