Месинг l63: преглед, свойства, характеристики и особености

Много хора често са забелязвали лъскави дръжки на интериорни врати, позлатени полилеи или свещници. Всички тези елементи се произвеждат от сплав, наречена месинг. В тази статия ще го разгледаме по-отблизо свойства и характеристики, Обръщане на специално внимание на клас L63.

Какво е месинг?

Месингът е една от двете познати медни сплави (другата е бронз). Основата му е мед, в която се разтварят различни количества цинк. Както е известно, медта има лицевоцентрирана кубична кристална решетка (HCC). От своя страна, чистият цинк образува хексагонална плътно опакована структура (HPU). Двете решетки са несъвместими, поради което в случай на равни атомни концентрации на цинк и мед могат да се образуват т.нар. двойни медни сплави. Те се характеризират с едновременното съществуване на две фази (твърди разтвори на HCC и HPC).

Ако обръщайте внимание виж таблица D. И. Ако решетката се основава на индекса на Менделеев, може да се види, че в нея има цинк е в номер 30, а медта е номер 29. Тази близост на елементите в периодичната таблица показва, че те имат сходни атомни радиуси. Този факт позволява, въпреки различните кристални решетки, да се образуват еднофазни твърди разтвори, когато съдържанието на мед в сплавта надхвърля 13,5 %, както се вижда от представената фазова диаграма Zn-Cu.

Така, ако медта е основният компонент, в условията на равновесие съществува само една фаза - твърд разтвор на цинк в HCC мед.

Месинг клас L63

Това е една от най-разпространените сплави, които се леят в нашата страна. Не е трудно да се разбере какво означават буквите и цифрите в името на марката: "Л" - Самата месинг, числото 63 показва процентното съдържание на основния компонент, т.е. медта. Реалността може да е малко по-различна от посочената цифра. Така месингът L63 съдържа от 62 % до 65 % мед, а сплавта - от 34,2 % до 37,5 % цинк.

Практически всички месингови изделия се обработват добре при ниски (стайни) температури. Този клас не прави изключение. Отличните му механични свойства позволяват използването му в широк спектър от приложения, включително листов метал, тръби и пръти с различна дебелина.

Заслужава да се спомене и фактът, че въпросната марка се полира лесно, така че много бижутерийни изделия, изработени от нея, имат златист цвят и блестящ оттенък.

Едно от важните предимства на месинг L63 е неговата относителна евтиност в сравнение с други сплави, съдържащи по-голямо количество мед.

Характеристики на L63

Известно е, че чистата мед е доста мек материал. Якостта му на срязване е 210 MPa. Заместването на една трета от медните атоми в Bcc решетката с цинкови атоми и определена термична обработка на месинг води до увеличаване на механичната му якост на срязване до 240 MPa.

Допълнително предимство на характеристиките на месинг L63 пред тези на медта е по-високата му твърдост без загуба на пластичност. Обърнете внимание, че в случай на неправилна обработка, като например недостатъчно отгряване, във въпросния продукт могат да се появят вторични фази на основата на цинка. Двуфазният месинг води до значително влошаване на механичните и механичните свойства технологични свойства. В частност сплавта става крехка и почти губи пластичните си характеристики.

Месингът се различава от другите метали по това, че не искри при механично въздействие. Това свойство позволява използването на L63 при производството на контейнери за съхранение и транспортиране на запалими вещества.

Недостатъците на този клас в сравнение с чистата мед са лекото намаляване на якостта на удар. Освен това месингът L63 е лош проводник на електричество и топлина.

Специфично тегло на сплавта

Припомнете си, че плътността е отношението на масата на дадено тяло към обема, който то заема в пространството. Плътността се изчислява по следната формула:

ρ = m/V.

В случай на многокомпонентни сплави, при които има просто смесване на химични елементи с ниска енталпия на образуване, за определяне на плътността им може да се използва следната формула

ρ = ∑_im_i/∑_i(m_i/ρ_i).

Където m_i и ρ_i - тегло и плътност на i-тия компонент в сместа.

Като се използва записаната формула, може да се изчисли специфичната тежест на месинг L63. Ако запишем ρ за двата компонента, ще получим следното равенство

ρ = ρ_zn*ρ_cu/(ρ_zn + x*(ρ_cu-ρ_zn), където x = m_zn/(m_zn+m_cu).

Параметърът x представлява масовата фракция на цинка в сплавта. Тъй като атомните маси на месинговите компоненти са близки една до друга, масовата част може да се приеме за равна на атомната част на Zn. Ако вземем за пример състав от 63 % Cu и 37 % Zn и приемем, че ρ_cu = 8960 kg/m³ и ρ_zn = 7140 kg/m³, получаваме стойността ρ = 8188 kg/m³.

Връщайки се към експерименталната стойност на плътността на месинг L63, виждаме, че тя съответства на 8440 kg/m³ при стайна температура. Разминаването с теоретичния резултат се дължи на два основни фактора:

• има отрицателна енталпия на смесване на компонентите при образуването на сплавта;
• съдържа примес от по-тежки метали.

Термична обработка и устойчивост на корозия

Въпросният продукт се разтопява при температура 906 °C^oC. В диапазона от 750^oC до 880^oВ, то все още има добра еластичност, така че може да се обработва. Важна стъпка в производството на сплав L63 е отгряването, което се извършва между 550-650^oC. В резултат на това третиране се наблюдават два ефекта основните процеси:

• механичните напрежения се освобождават;
• Метастабилните фази се разтварят, за да образуват еднофазна структура.

Наличието на механични напрежения е крайно нежелателно за L63. Известно е, че добавянето на цинк към медта значително подобрява нейната устойчивост на корозия, което прави всички месингови сплави относително химически пасивни. Те се разрушават с течение на времето само в агресивни среди като хлор и азотни киселини. Наличието на напрежения в конструкциите от месинг обаче значително влошава тяхната устойчивост на корозия.

Не се препоръчва бързото рязане на L63 поради горепосочените натоварвания.

Области на приложение

Разглежданият клас месинг се използва широко за производство ленти, пръти, листове и тръби. Сплавта се използва и за производство на тел, която се използва за занитване.

Накратко, L63 се използва навсякъде, където е необходимо да се извършва значителна студена работа при производството на части. Използва се за изработване на ръкави, резервоари и различни декоративни елементи.