Legura koja se naziva mesing proizvodi se od legure bakra i cinka. Istovremeno, mnoga svojstva legure, na primjer, gustoća mjedi, njezina duktilnost, električna vodljivost i druga, razlikuju se od postotka ovih čistih metala. Osim osnovnih metala, legura sadrži i druge elemente koji utječu na primanje posebnih svojstava mjedi potrebnih za određenu primjenu.

Povijesna pozadina

Prema povijesnim podacima, prvi metali koje je čovjek koristio bili su bakar i zlato. Oba metala su u mekom stanju vrlo meka, pa je njihova upotreba u ljudskom životu prilično ograničena. Konkretno, bakar su drevni ljudi koristili od trenutka kada su počeli koristiti vatru, a od vremena Rimskog carstva, ovaj se metal počeo intenzivnije koristiti u proizvodnji cijevi, vojnog oružja, nakita za statue i u druge svrhe.

Da bi poboljšali karakteristike čistih metala, na primjer, veću tvrdoću i čvrstoću, osoba je došla do ideje da ih miješa s vremenom. Dakle, oko 3500. godine prije Krista, bronza je dobivena u Mezopotamiji - legura bakra s kositrom, koja je imala visoku otpornost na koroziju i bila je izdržljivija od svakog čistog metala pojedinačno. Zbog tih svojstava bronca se počela koristiti za proizvodnju oružja i oruđa.

Oko 1400. godine prije Krista otkriven je mjed - legura cinka i bakra koja je pokazala izvrsnu otpornost na deformacije, imala je visoku duktilnost na niskim i visokim temperaturama, te imala visoku otpornost na koroziju i mehaničko habanje. Međutim, njegova upotreba postala je raširena tek 250. godine prije Krista s početkom proizvodnje kovanica u Rimskom carstvu.

Od tog vremena upotreba mjedi počela se provoditi na najrazličitijim područjima ljudske djelatnosti, od oružja do nakita. U XV stoljeću počeo se koristiti za proizvodnju astronomskih instrumenata, a s pojavom tiska legura se počela aktivno koristiti u tisku. Od sredine šesnaestog stoljeća u Europi vijci i matice izrađivani su uglavnom od mjedi, bakra i bronce. Ova legura korištena je za izradu zupčanika satova, a u 17. stoljeću u Nizozemskoj mjedeni je korišten za izradu optičkog teleskopa.

Sastav i svojstva legure

Udjeli metala u leguri mogu se uvelike razlikovati, što utječe na stvaranje materijala sa željenim svojstvima. U industrijskim legurama postotak cinka uvijek je ispod 50%. Sastav određuje sljedeća svojstva materijala:

  • fusibility;
  • sposobnost formiranja;
  • duktilnost;
  • sposobnost žigosanja;
  • sposobnost obrade.

Pri niskim temperaturama, mjed se može koristiti za izradu listova različite debljine ili za crtanje žica. Gustoća mjedi i talište također ovise o sastavu. Općenito, specifična težina mjedi varira od 8, 4 g / cm3 do 8, 7 g / cm3, a talište je između 900 ° C i 940 ° C.

Čisti bakar ima gustoću 8, 96 g / cm3 i talište 1084 ° C, a čisti cink ima gustoću 7, 14 g / cm3 i talište od 420 ° C, to jest, ova dva svojstva mjedi bliska su svojstvima bakra, zbog većeg udjela količine u leguri u odnosu na cink.

Uglavnom se mesingani proizvodi zbog svog izgleda i sjaja koriste kao ukrasni ukras, sličan zlatnom. Ova se legura također koristi u uređajima koji zahtijevaju malo trenja između radnih dijelova, na primjer, u bravama i raznim ventilima. Legura nalazi svoju primjenu u električnim uređajima, a također se zbog svojih zvučnih svojstava koristi u proizvodnji nekih glazbenih instrumenata, poput cijevi i zvona.

Čovječanstvo je mjedi poznavalo još od prapovijesti, čak i prije samog otkrića cinka. U početku se ta legura dobivala miješanjem bakra i minerala hemimorfita, koji je prirodni izvor cinka. Rudnik hemorfita otvoren je u selu u modernoj Njemačkoj. Ovaj je rudnik djelovao u vrijeme Rimskog carstva. U procesu miješanja bakra i hemimorfita pri visokoj temperaturi, cink se oslobađa iz ovog minerala i spaja se s bakrom.

Fizička svojstva mjedi uključuju sljedeće karakteristike:

  • sposobnost obrade i na niskim i na visokim temperaturama;
  • visoka otpornost na oksidacijske i korozijske procese, čak i u agresivnim okruženjima;
  • visoka otpornost na trošenje;
  • visoka električna vodljivost;
  • prikladnost za višestruku obradu;
  • sposobnost održavanja svojih svojstava kada su izloženi visokim temperaturama.

Vrste mesinga

Vrste mjedi međusobno se razlikuju u različitim sadržajima cinka. Razlikuju se tri glavne skupine ovisno o postotku cinka u leguri:

  • Prva skupina s postotkom cinka manjom od 34%.
  • Druga skupina s postotkom cinka od 33 do 44%.
  • Legure treće skupine sadrže više od 42% cinka i imaju ograničenu upotrebu.

Klasifikacija legura

Prema ovoj podjeli u skupine, ovisno o sadržaju cinka, uvodi se sljedeća klasifikacija običnih mjedi:

  • Crvene legure . Koriste se uglavnom u industriji nakita zbog svog izgleda (mesing može izgledati kao zlato). Materijal s 10% cinka sličan je bronci, pa se koristi kao njegova imitacija; 15% cinka daje materijalu crvenkastu boju, ova se legura koristi u automobilskim radijatorima; legura s 20% cinka ima dobar ekstrakt, pa se koristi za proizvodnju cijevi.
  • Žuti materijali . Cink u njima sadrži od 25% do 35%. Koriste se uglavnom za obloge i opruge.
  • Alfa beta mesing sa omjerom cinka od 36 do 42% . Oni su manje kosi od crvenog i žutog mesinga, pa se ne koriste za izradu ploča na niskim temperaturama. Alfa-beta legure podvrgavaju se mehaničkoj obradi pri visokim temperaturama, pa su se zato u 19. stoljeću koristile za neke brodske strukture.

Neke se legure nazivaju posebnim legurama, na primjer, slitura similora. Similor se sastoji od 80% bakra i 20% cinka. Ostali posebni materijali su "metal princa Alberta" (bakar 86%, cink 14%), "krizokol" (82% bakra, 6% cinka, 6% kositra).

Pored osnovnih elemenata, sastav mjedi uključuje i druge elemente u minimalnim količinama, tako da su ove legure kovne i duktilne na niskim temperaturama, a neki materijali su duktilni i bez temperature. Sve vrste ovog materijala postaju krhke blizu temperature taljenja.

Zahvaljujući cinku, mesing je tvrđi od čistog bakra. Istodobno se legura lakše obrađuje na raznim alatnim alatima, lakše je mljeti i rastopiti proizvode. Također, legura je otporna na proces oksidacije u uvjetima soli, a njezina duktilnost omogućuje proizvodnju tankih metalnih limova. Plastičnost ovisi o tri čimbenika: temperaturi, strukturi i sastavu, pa čak i minimalne količine ostalih elemenata mogu značajno promijeniti ovo fizičko svojstvo legure.

Mogućnost obrade mjedi uvelike je poboljšana dodavanjem male količine olova. Ovaj se element praktički ne otapa u njemu i tvori globularne čestice, što uvelike olakšava postupak obrade. Uz to, olovo je dobro mazivo zbog niske talište, ta činjenica značajno smanjuje trošenje reznog alata tijekom obrade materijala. Mjed se praktički ne podvrgava toplinskoj obradi, samo se koriste postupak prekristalizacije i homogeniziranja žarenja.

Posebni materijali

Posebnim mesinganim materijalima smatraju se materijali u koje se pored bakra i cinka dodaju i drugi elementi u malim količinama kako bi im se osigurala odgovarajuća svojstva. Najčešći su specijalni grudnjaci:

  • s dodatkom aluminija;
  • dodavanje željeza povećava tvrdoću i krutost legure u usporedbi sa standardnim mesingom;
  • dodavanje olova daje materijalu mehaničku otpornost i povećava sposobnost obrade;
  • dodatak mangana povećava čvrstoću materijala i smanjuje njegovu duktilnost i duktilnost;
  • dodavanje kositra daje čvrstoću materijalu tijekom haube, istovremeno povećavajući njegovu otpornost na koroziju. U ovom slučaju postoje dvije poznate legure: "metalni admiral", koji ima visoku otpornost na koroziju, pa se koristi kao cijev kondenzatora; „Morska mjed“ - sadrži 40% cinka u svom sastavu i široko se koristi u slatkoj i slanoj vodi;
  • dodavanje silicija (tzv. bronsil) povećava otpornost na koroziju i koristi se u proizvodnji ventila, pumpi i zupčanika;
  • složen mjed s dodatkom raznih elemenata, što mu daje visoku otpornost na oksidaciju i kavitaciju, pa je dio brodskih propelera.

Područja primjene

Upotreba mjedi pokriva širok raspon sfera ljudske aktivnosti. Dakle, zlatna boja legure dovela je do njegove uporabe u nakitu i u raznim ukrasnim elementima. Također se koristi u industriji kotlova, u proizvodnji vojne opreme i municije, u proizvodnji žica i cijevi kondenzatora, električnih terminala i novčanica.

Zbog svoje otpornosti na uništavanje u slanoj vodi, metal se koristi u proizvodnji opreme za razna morska plovila, a njegova zvučna svojstva omogućuju vam izradu puhačkih instrumenata: cijevi i harmonike. Zbog baktericidnih svojstava legura se koristi za izradu kvaka za vrata u bolnicama i bolnicama.

Ako govorimo o upotrebi kao dekoru, tada bismo trebali istaknuti proizvodnju svjetiljki, svjetiljki, kornišona i nešto nakita. Takve se stvari proizvode uglavnom u zemljama istočne Europe, na području zemalja ZND, kao i u mnogim arapskim i nekim azijskim zemljama.

Jedno od zanimljivih svojstava mjedi, što je neobično za metale, je odsutnost iskre tijekom mehaničkog djelovanja na proizvodu. Ova jedinstvena karakteristika omogućuje upotrebu materijala kao posude za skladištenje i transport zapaljivih tekućina.

Zbog lakoće obrade, visoke otpornosti na habanje i niske cijene, materijal se koristi za izradu raznih ventila. Zbog visoke otpornosti na koroziju i kavitaciju, mjed se koristi za proizvodnju brodskih propelera. Također, materijal se koristi u proizvodnji nekih dijelova modernih računala.

Kategorija:

Tehnologije