Плав метал Месинг - историческо отклонение, основни свойства, характеристики и снимки на сплавта

Месингът е метален материал на основата на мед и легиращ компонент цинк. Сплавта може да съдържа елементи от олово, желязо, никел. Понякога присъства калай, но в малки количества. Според металургичната таблица месингът не принадлежи към групата на бронза.

История

Химическият елемент цинк е открит през 16 век, но жълтият метал е добре познат на човечеството много векове преди този момент. Древните народи, които са живели в южното Черноморие, са комбинирали мед със смитсонит, цинкова руда, за да получат месингова сплав.

По времето на римския политик Август месингът е наричан "орихалк", което буквално означава "златна мед". Жълтият метал е подобен на златото, от него са отпечатани древноримски монети, направени са бижута и предмети за бита.

В края на 18 век английският учен Д. Емерсън получава месинг чрез сплав на мед с индустриален цинк. Той патентова метода и получава британски патент. През 18 век, преди масовото използване на месинга в металургията, той е бил използван за фалшифициране на злато в Западна Европа и Русия.

Основните характеристики на месинга

Месингът съчетава положителните свойства и предимствата на композитните метали.Металурзите използват материала в промишлеността, за да подобрят свойствата на металите, които като цяло са по-здрави, отколкото поотделно. Жълтият метал има устойчивост на корозионни процеси, повишена якост и може да бъде във водни и алкални разтвори дълго време без повреди.

Химични свойства

Структурата на месинга се формира от два класически компонента - цинк, мед. В традиционната версия делът на медта не надвишава 70%, а цинкът - 30%. Разработени са няколко вида технологичен месинг, в които съдържанието на цинк е по-малко, само 48%. В стоманодобивната промишленост почти половината от целия използван цинк се възстановява от отпадъци и рециклиране.

Има два вида месинг с разлики във вътрешната структура и химичния състав:

• тип алфа (монофазен), съдържание на цинк 35 процента;
• тип алфа-бета (двуфазен), в сплав от 50% цинк и 6% олово.

Месингът по външни характеристики е подобен на някои марки бронз, но не принадлежи към бронзовите материали.

Съставът на специалните класове месингови сплави съдържа калай в малки пропорции. Използва се като легиращ компонент за подобряване на свойствата на метала. В допълнение към калай, химическият състав на месинга може да съдържа олово, никел, манган и други метали, които могат да подобрят характеристиките на материала.

Физични свойства

Характеристиките на месинга зависят от допълнителни легиращи елементи, добавени за подобряване на параметрите на процеса. Например, стойността на плътността варира в диапазона от 8300-8700 kg / m3.

Основните физични свойства на месинга са:

• специфичният топлинен капацитет при нагряване до 20 С е 0,377 kJ kg−1 K−1;
• специфично електрическо съпротивление 0,07 * 10−6 Ohm m;
• не е феромагнетик, не придобива магнитни свойства при излагане на критични температури;
• точката на топене е средно 900 градуса;
• висока устойчивост на корозия и разрушаване;
• издръжлив;
• пластмаса,
• добре се поддава на коване и обработка;
• устойчиви на температурни промени.

Месингът като конгломерат от няколко метала има слаба проводимост на електрически ток. Композитните метали създават изкривяване на кристалните решетки. Получените полета на напрежение формират съпротивлението. Самата мед е отличен проводник на електричество, така че всички проводници са медни.

Точката на топене на месингова сплав зависи от процентното съдържание на цинк. Колкото повече цинк, толкова по-лесно е да се стопи месингът.

Месинговият валцуван метал е добре изложен на дъгова и газова заварка. Добре полиран, валцован. Устойчив на атмосферни влияния по-добре от чистата мед.

Добавките на бисмут и олово към месинговата сплав намаляват еластичните свойства на метала, което го прави крехък при излагане на високи температури (при 500 градуса).

Влияние на съставните елементи

За да се разшири обхватът на използване на месинг и да се подобрят неговите свойства, към сплавта се добавят легиращи компоненти. Всеки съставен елемент има специфичен ефект:

• силицийът намалява стойността на твърдостта, прави материала по-малко издръжлив, но устойчив на износване при продължително триене;
• манганът повишава якостта и устойчивостта на корозия;
• калай, алуминий и желязо в малки пропорции се добавят към сплавта заедно с манган за подобряване на якостните стойности;
• оловото почти престава да се добавя като легиращ елемент, намалява механичните свойства на сплавта, влошава пластичността, еластичността;
• никелът повишава устойчивостта на корозия и прави възможно използването на метала в алкална среда;
• алуминий, алуминиевият оксид създава защитно покритие върху металната повърхност, което предотвратява разрушителния ефект на окислителните процеси;
• калайът е лек метал, добавянето му подобрява параметрите на якост и устойчивост на корозия.

Сплав с калай се използва широко за създаване на компоненти за кораби, които постоянно работят в морска вода.

Методи на производство

Месингът е един от тези конгломерати, които реагират добре на методите на обработка - коване, щамповане. При ниска точка на топене металът показва добри свойства на течливост, така че се използва широко в леярните.

При топене на месинг цинкът активно се изпарява.

В металургичната промишленост месингът се добива в специални огнеупорни контейнери (тигли), в топилни пещи, в които топлината се пренася чрез излъчване от газообразни продукти от изгаряне на гориво. В пещите топенето става за кратко време и с икономична консумация на енергия.

Приложения на сплави

В древността месингът е бил използван в бижутерията поради приликата му с естественото злато. Поради своята пластичност и добра ковкост за коване, от него са отпечатани монети, направени са бижута и калъфи.

Месинговите сплави се подобряват чрез добавяне на други метални компоненти, за да се подобрят характеристиките на валцувания метал и да се разширят възможностите за неговото използване в агресивни среди (в корабостроенето, в химически цехове).

В строителството

Жълтият метал отдавна се е утвърдил като ценен материал за създаване на части за водопроводни инсталации, тръби, уреди и за изграждане на различни конструкции. Изработен от жълт метал

• крепежни елементи (болтове и гайки, разклонителни тръби, щамповани части);
• продукти за топлотехнически конструкции, устройства, оборудване, кондензаторни тръби;
• водопроводни части (смесители, съединители, тройници, фитинги);
• мебелен обков (дръжки за врати, скоби, панти за врати).

Механичните свойства, устойчивостта на влага, здравината и достъпната цена позволяват използването на жълт метал в различни области, без страх, че материалът ще се срути или ръждясва.

Приложение в часовниците и изкуството

В часовникарската индустрия месингът е намерил особено широко приложение поради свойствата си на гъвкавост, пластичност и ниска цена. Продуктите от жълт метал изглеждат представителни, а часовниковият механизъм работи надеждно в продължение на много години. Материалът не ръждясва, не се окислява, издържа на дълъг престой във влажна среда, без да се поддава на корозивни процеси.

В декоративното изкуство месингът е ценен заради способността си да създава дизайнерски предмети с ефект на златно присъствие. За създаване на бижута се използват такива декоративни двукомпонентни месингови сплави:

• зелен (цинк 40%);
• златен томпак (цинк 25%);
• класическо жълто (цинк 33%).

Месингът е сплав с уникални характеристики. Широко използван в почти всички конструкции, използвани в трудни условия на околната среда и агресивни среди. Месинговите бижута изглеждат луксозни и с правилна грижа не губят красотата си в продължение на много години.

Месингови снимки