Brass L63: overzicht, eigenschappen, specificaties en features

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 14:00

Veel mensen hebben vaak glanzende handgrepen op binnendeuren, gouden kroonluchters of kandelaars opgemerkt. Al deze elementen zijn gemaakt van een legering die messing wordt genoemd. In dit artikel zullen we de eigenschappen en kenmerken ervan nader bekijken, met speciale aandacht voor het merk L63.

Wat is messing?

Messing is een van de twee bekende koperlegeringen (de andere is brons). De basis is koper, waarin verschillende hoeveelheden zink zijn opgelost. Zoals bekend heeft koper een vlakgecentreerd kubisch kristalrooster (fcc). Puur zink vormt op zijn beurt een hexagonale dichtgepakte structuur (hcp). Beide roosters zijn onverenigbaar, daarom kunnen zich bij gelijke atomaire concentraties van zink en koper zogenaamde dubbele messing vormen. Ze worden gekenmerkt door het gelijktijdig bestaan van twee fasen (fcc en hcp vaste oplossingen).

Als je aandacht besteedt aan de tabel van D. I. Mendelejev, zul je merken dat zink erin op nummer 30 staat en koper op nummer 29.vergelijkbare atoomstralen hebben. Dit feit maakt het mogelijk, ondanks verschillende kristalroosters, eenfasige vaste oplossingen te vormen wanneer het kopergeh alte in de legering 13,5% overschrijdt, zoals blijkt uit het gepresenteerde Zn-Cu-fasediagram.

Dus, als koper het hoofdbestanddeel is, dan is er onder evenwichtsomstandigheden maar één fase - een vaste oplossing van zink in fcc-koper.

Messing merk L63

Dit is een van de meest voorkomende legeringen die in ons land worden gegoten. Het is niet moeilijk om te begrijpen wat de letter en cijfers in de merknaam betekenen: "L" is eigenlijk messing, het cijfer 63 geeft het percentage van het hoofdbestanddeel aan, dat wil zeggen koper. In feite kan de realiteit enigszins afwijken van de aangegeven figuur. Dus in de samenstelling van messing L63 varieert de hoeveelheid koper van 62% tot 65%, en zink in de legering bevat van 34,2% tot 37,5%.

Bijna al het messing wordt goed bewerkt bij lage (kamer)temperaturen. Het merk in kwestie is geen uitzondering. Vanwege zijn uitstekende mechanische eigenschappen wordt het gebruikt om een breed scala aan onderdelen te produceren, waaronder dunne platen, buizen en staven van verschillende diktes.

Er moet ook worden vermeld dat het product van het merk in kwestie gemakkelijk te polijsten is, dus veel sieraden die ervan zijn gemaakt, hebben een gouden kleur en een schitterende tint.

Een van de belangrijke voordelen van messing L63 is de relatieve goedkoopheid in vergelijking met andere legeringen diemeer koper.

Kenmerken L63

Zoals je weet, is puur koper een vrij zacht materiaal. De afschuifsterkte is 210 MPa. De vervanging van een derde van de koperatomen in het fcc-rooster door zinkatomen, evenals een bepaalde warmtebehandeling van messing, leiden tot een toename van de mechanische afschuifsterkte tot 240 MPa.

Een ander voordeel van de eigenschappen van L63-messing ten opzichte van de eigenschappen van koper is de hogere hardheid met behoud van taaiheid. Houd er rekening mee dat bij onjuiste verwerking, bijvoorbeeld onvoldoende gloeien, tweede fasen op basis van zink kunnen optreden in het product van de betreffende kwaliteit. Tweefasig messing leidt tot een aanzienlijke verslechtering van mechanische en technologische eigenschappen. In het bijzonder wordt de legering bros en verliest praktisch zijn taaiheid.

Het verschil tussen messing en andere metalen is de afwezigheid van vonken tijdens mechanische schokken. Deze eigenschap maakt het gebruik van L63 mogelijk bij de productie van containers voor de opslag en het transport van ontvlambare stoffen.

Als we het hebben over de nadelen van deze kwaliteit in vergelijking met puur koper, moeten we een lichte afname in taaiheid vermelden. Bovendien is L63-messing een slechte geleider van elektriciteit en warmte.

Specifieke zwaartekracht van legering

Bedenk dat dichtheid een waarde is die gelijk is aan de verhouding van de massa van een lichaam tot het volume dat het in de ruimte inneemt. De dichtheid wordt berekend met de volgende formule:

ρ=m/V.

In het geval van legeringen met meerdere componenten waarin:eenvoudig mengen van chemische elementen met een lage vormingsenthalpie, u kunt de volgende formule gebruiken om hun dichtheid te bepalen:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Waarbij m_i en ρ_{i de massa en dichtheid zijn van de i-de component in het mengsel.}

Met behulp van de geschreven formule kun je het soortelijk gewicht van messing L63 berekenen. Als de uitdrukking voor ρ geschreven is voor twee componenten, dan krijgen we de volgende gelijkheid:

ρ=ρ_znρ_cu/(ρ_zn+ x(ρ_cu-ρ_zn)), waarbij x=m_zn/(m _zn+m_cu).

De x-parameter geeft de massafractie van zink in de legering weer. Omdat de massa's van de atomen van de koperen componenten dicht bij elkaar liggen, kunnen we aannemen dat de massafractie gelijk is aan de atoomfractie. Als we bijvoorbeeld de samenstelling van 63% Cu en 37% Zn nemen en er rekening mee houden dat ρ_cu=8960 kg/m³ en ρ _zn=7140 kg/m³, dan krijgen we de waarde ρ=8188 kg/m^3.

Wat betreft de experimentele waarde van de dichtheid van messing L63, zien we dat deze overeenkomt met 8440 kg/m3 bij kamertemperatuur. De discrepantie met het theoretische resultaat is te wijten aan twee hoofdfactoren:

• wanneer een legering wordt gevormd, is er een negatieve enthalpie bij het mengen van de componenten;
• het bevat onzuiverheden van zwaardere metalen.

Warmtebehandelingseigenschappen en corrosieweerstand

Product in kwestiesmelt bij 906^oC. In het bereik van 750^oC tot 880^oC vertoont het nog steeds een goede plasticiteit, zodat het machinaal kan worden bewerkt. Een belangrijke fase in de productie van legering L63 is gloeien, dat wordt uitgevoerd in het bereik van 550-650^{oC. Als resultaat van deze verwerking vinden er twee hoofdprocessen plaats:}

• mechanische spanningen worden verwijderd;
• los metastabiele fasen op om een enkelfasige structuur te vormen.

De aanwezigheid van mechanische spanningen is uiterst ongewenst voor L63. Het is bekend dat de toevoeging van zink aan koper leidt tot een aanzienlijke verbetering van de corrosieweerstand, dus alle messing zijn vrij chemisch passieve legeringen. Ze worden in de loop van de tijd alleen vernietigd in agressieve omgevingen, zoals perchloor- en salpeterzuur. De aanwezigheid van spanningen in messingstructuren verslechtert echter aanzienlijk hun corrosieweerstand.

Vanwege de bovengenoemde spanningen wordt snel snijden niet aanbevolen voor L63-producten.

Toepassingen

Het weloverwogen merk messing wordt veel gebruikt voor de vervaardiging van banden, staven, platen en pijpen. De legering wordt ook gebruikt om draad te maken, die wordt gebruikt voor klinknagels.

Samenvattend kan worden gezegd dat L63 overal wordt gebruikt waar het nodig is om significante koude vervormingen uit te voeren bij de productie van onderdelen. Er worden koppelingen, tanks en diverse decoratieve elementen van gemaakt.