Duktiles Metall Messing – ein historischer Exkurs, grundlegende Eigenschaften, Charakteristika und Fotos der Legierung

Messing ist ein metallischer Werkstoff auf Basis von Kupfer und einem Legierungsbestandteil Zink. Die Legierung kann Blei-, Eisen- und Nickelelemente enthalten. Manchmal ist Zinn vorhanden, aber in geringen Mengen. Messing gehört laut metallurgischer Tabelle nicht zur Gruppe der Bronzen.

Geschichte

Das chemische Element Zink wurde im 16. Jahrhundert entdeckt, aber das gelbe Metall war der Menschheit schon viele Jahrhunderte vor diesem Moment bekannt. Die alten Völker, die in der südlichen Schwarzmeerregion lebten, kombinierten Kupfer mit Smithsonit, Zinkerz, um eine Messinglegierung zu erhalten.

Zur Zeit des römischen Politikers Augustus wurde Messing als „Orychalk“ bezeichnet, was wörtlich „goldenes Kupfer“ bedeutet. Das gelbe Metall ähnelt Gold, aus ihm wurden antike römische Münzen gedruckt, Schmuck und Haushaltsgegenstände hergestellt.

Ende des 18. Jahrhunderts erhielt der englische Wissenschaftler D. Emerson Messing, indem er Kupfer mit industriellem Zink legierte. Er patentierte das Verfahren und erhielt ein britisches Patent. Im 18. Jahrhundert, bevor Messing in der Metallurgie weit verbreitet war, wurde es in Westeuropa und Russland zur Fälschung von Gold verwendet.

Die wichtigsten Eigenschaften von Messing

Messing vereint die positiven Eigenschaften und Vorteile von Verbundmetallen.Metallurgen verwenden das Material in der Industrie, um die Eigenschaften von Metallen zu verbessern, die kollektiv stärker sind als einzeln. Das gelbe Metall ist beständig gegen Korrosionsprozesse, erhöht die Festigkeit und kann lange Zeit ohne Schaden in wässrigen und alkalischen Lösungen sein.

Chemische Eigenschaften

Die Struktur von Messing besteht aus zwei klassischen Komponenten - Zink, Kupfer. In der traditionellen Version überschreitet der Kupferanteil 70% und der Zinkanteil 30% nicht. Es wurden mehrere Qualitäten von technologischem Messing entwickelt, bei denen der Zinkgehalt geringer ist, nämlich nur 48 %. In der Stahlindustrie wird fast die Hälfte des verwendeten Zinks aus Abfall und Recycling zurückgewonnen.

Es gibt zwei Arten von Messing mit Unterschieden in der inneren Struktur und chemischen Zusammensetzung:

• Alpha-Typ (einphasig), Zinkgehalt 35 Prozent;
• Alpha-Beta-Typ (zweiphasig), in einer Legierung aus 50 % Zink und 6 % Blei.

Messing ähnelt in seinen äußeren Eigenschaften einigen Bronzemarken, gehört jedoch nicht zu Bronzematerialien.

Die Zusammensetzung spezieller Messinglegierungen enthält Zinn in geringen Anteilen. Es wird als Legierungsbestandteil verwendet, um die Eigenschaften des Metalls zu verbessern. Neben Zinn kann die chemische Zusammensetzung von Messing Blei, Nickel, Mangan und andere Metalle enthalten, die die Eigenschaften des Materials verbessern können.

Physikalische Eigenschaften

Die Eigenschaften von Messing hängen von zusätzlichen Legierungselementen ab, die zur Verbesserung der Prozessparameter hinzugefügt werden. Beispielsweise variiert der Dichtewert im Bereich von 8300-8700 kg/m3.

Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Messing sind:

• spezifische Wärmekapazität beim Erhitzen auf 20 C beträgt 0,377 kJ kg−1 K−1;
• spezifischer elektrischer Widerstand 0,07 * 10−6 Ohm m;
• ist kein Ferromagnet, nimmt keine magnetischen Eigenschaften an, wenn er kritischen Temperaturen ausgesetzt wird;
• Schmelzpunkt beträgt durchschnittlich 900 Grad;
• hohe Beständigkeit gegen Korrosion und Zerstörung;
• dauerhaft;
• Plastik,
• eignet sich gut zum Schmieden und Verarbeiten;
• beständig gegen Temperaturschwankungen.

Messing als Konglomerat mehrerer Metalle hat eine schwache Leitfähigkeit für elektrischen Strom. Verbundmetalle erzeugen Verzerrungen von Kristallgittern. Die resultierenden Spannungsfelder bilden den spezifischen Widerstand. Kupfer selbst ist ein ausgezeichneter elektrischer Leiter, daher sind alle Drähte aus Kupfer.

Der Schmelzpunkt einer Messinglegierung hängt vom Zinkanteil ab. Je mehr Zink, desto einfacher lässt sich Messing schmelzen.

Messinggewalztes Metall ist dem Lichtbogen- und Gasschweißen gut ausgesetzt. Gut poliert, gerollt. Beständig gegen Witterungseinflüsse besser als reines Kupfer.

Zusätze von Wismut und Blei zur Messinglegierung verringern die elastischen Eigenschaften des Metalls und machen es bei hohen Temperaturen (bei 500 Grad) spröde.

Einfluss der konstituierenden Elemente

Um den Einsatzbereich von Messing zu erweitern und seine Eigenschaften zu verbessern, werden der Legierung Legierungsbestandteile zugesetzt. Jedes konstituierende Element hat eine spezifische Wirkung:

• Silizium senkt den Härtewert, macht das Material weniger haltbar, aber verschleißfest bei längerer Reibung;
• Mangan erhöht die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit;
• Zinn, Aluminium und Eisen werden in geringen Anteilen zusammen mit Mangan zur Verbesserung der Festigkeitswerte zulegiert;
• Blei wird fast nicht mehr als Legierungselement zugesetzt, es verringert die mechanischen Eigenschaften der Legierung, verschlechtert die Duktilität und Elastizität;
• Nickel erhöht die Korrosionsbeständigkeit und ermöglicht den Einsatz des Metalls in alkalischen Umgebungen;
• Aluminium, Aluminiumoxid bildet eine Schutzschicht auf der Metalloberfläche, die verhindert, dass oxidative Prozesse eine zerstörerische Wirkung haben;
• Zinn ist ein Leichtmetall, sein Zusatz verbessert die Parameter Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Eine Legierung mit Zinn wird häufig verwendet, um Komponenten für Schiffe herzustellen, die ständig im Meerwasser betrieben werden.

Produktionsmethoden

Messing ist eines dieser Konglomerate, die gut auf Verarbeitungsmethoden ansprechen - Schmieden, Stanzen. Bei einem niedrigen Schmelzpunkt zeigt das Metall gute Fließeigenschaften, weshalb es in Gießereien weit verbreitet ist.

Beim Schmelzen von Messing verdampft Zink aktiv.

In der metallurgischen Industrie wird Messing in speziellen feuerfesten Behältern (Tiegeln) in Schmelzöfen abgebaut, in denen Wärme durch Strahlung von gasförmigen Verbrennungsprodukten übertragen wird. In Öfen erfolgt das Schmelzen in kurzer Zeit und mit sparsamem Energieverbrauch.

Legierungsanwendungen

In der Antike wurde Messing aufgrund seiner Ähnlichkeit mit natürlichem Gold für Schmuck verwendet. Aufgrund seiner Plastizität und guten Formbarkeit zum Schmieden wurden daraus Münzen gedruckt, Schmuck und Etuis hergestellt.

Messinglegierungen werden durch Hinzufügen anderer Metallkomponenten verbessert, um die Eigenschaften von gewalztem Metall zu verbessern und die Einsatzmöglichkeiten in aggressiven Umgebungen (im Schiffbau, in Chemiewerken) zu erweitern.

Im Aufbau

Gelbmetall hat sich seit langem als wertvolles Material für die Herstellung von Teilen für Sanitäranlagen, Rohre, Geräte und für den Bau verschiedener Strukturen etabliert. Aus gelbem Metall

• Verbindungselemente (Schrauben und Muttern, Abzweigrohre, Stanzteile);
• Produkte für wärmetechnische Konstruktionen, Geräte, Ausrüstungen, Kondensatorrohre;
• Sanitärteile (Wasserhahnmischer, Kupplungen, T-Stücke, Armaturen);
• Möbelbeschläge (Türgriffe, Klammern, Türscharniere).

Mechanische Eigenschaften, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Festigkeit und ein erschwinglicher Preis ermöglichen die Verwendung von Gelbmetall in verschiedenen Bereichen, ohne befürchten zu müssen, dass das Material zusammenbricht oder rostet.

Anwendung in Uhren und Kunst

In der Uhrenindustrie hat Messing aufgrund der Eigenschaften Flexibilität, Duktilität und niedrige Kosten eine besonders weit verbreitete Verwendung gefunden. Produkte aus Gelbmetall sehen ansehnlich aus und das Uhrwerk funktioniert über viele Jahre zuverlässig. Das Material rostet nicht, oxidiert nicht, hält einem langen Aufenthalt in feuchter Umgebung stand und unterliegt keinen korrosiven Prozessen.

In der dekorativen Kunst wird Messing für seine Fähigkeit geschätzt, Designerstücke mit dem Effekt von Goldpräsenz zu schaffen. Zur Herstellung von Schmuck werden solche dekorativen Zweikomponenten-Messinglegierungen verwendet:

• grün (Zink 40%);
• goldenes Tompak (Zink 25%);
• klassisches Gelb (Zink 33%).

Messing ist eine Legierung mit einzigartigen Eigenschaften. Weit verbreitet in fast allen Konstruktionen, die in schwierigen Umgebungsbedingungen und aggressiven Umgebungen eingesetzt werden. Messingschmuck sieht luxuriös aus und verliert bei richtiger Pflege viele Jahre lang nicht seine Schönheit.

Messing Fotos