Jaké jsou tři typy mosazi?
Mosaz je spíše slitina mědi-zinku než jeden materiál. Rozhodující proměnnou je, kolik zinku je přijato do pevného roztoku v měděné mřížce, protože rovnovážný diagram mědi-zinku rozděluje komerční mosazi do tří strukturních tříd: alfa mosaz, alfa-beta (duplexní) mosaz a beta mosaz. Každá třída má svou vlastní krystalovou strukturu a tato struktura řídí, jak kov reaguje na zpracování za studena, za tepla, obrábění, pájení a korozi v provozu.
Čtení označení jako C26000, C23000 nebo CuZn37 s ohledem na tyto tři třídy umožňuje konstruktérovi nebo nákupnímu technikovi předvídat tvarovatelnost, pevnost a chování při spojování před zadáním jakékoli zkušební objednávky.
Fázová struktura a poměr mědi{0}Zinku
Klasifikace se řídí fázemi přítomnými při pokojové teplotě, které dále sledují složení. Rozsahy v níže uvedené tabulce jsou ty, které se používají v celém odvětví.
| Třída | měď (hm. %) | zinek (hmot. %) | Struktura | Preferovaná cesta tvarování |
|---|---|---|---|---|
| Alfa mosaz | nad 65 | pod 35 | Jednofázový krychlový-centr | Opracování za studena, hluboké tažení, lisování |
| Alfa-beta mosaz | 55-65 | 35-45 | Alfa plus uspořádané tělo-centrované kubické beta prime | Práce za tepla, vytlačování, kování |
| Beta mosaz | 50-55 | 45-50 | Krychlový-střed na tělo, uspořádaný při nízké teplotě | Pouze práce za tepla, málo používané samostatně |
Alfa fáze je substituční pevný roztok zinku v mědi. Je houževnatý a tažný, chová se podobně jako samotná měď a je poměrně obtížné jej obrábět, protože třísky se nelámou čistě. Beta prime je tvrdší a pevnější než alfa, při zvýšené teplotě se snadno deformuje a za studena je křehký. Duplexní mosazi proto kombinují měkkou matrici -odolnou vůči korozi se silnější druhou fází.
Dvě kompoziční poznámky stojí za zapamatování. Za prvé, optimální tvarovatelnost za studena u alfa mosazi nastává v blízkosti 32 procent zinku; nad tímto číslem tažnost rychle klesá. Za druhé, alfa-beta struktury dosahují své maximální pevnosti v blízkosti 45 procent zinku. Obě skutečnosti vyplývají přímo z fázového diagramu spíše než z jakéhokoli proprietárního zacházení.
Alpha Brass: Vlastnosti a aplikace
Alfa mosazi jsou nejpoužívanější skupinou. Obsahují pouze povrchovou-centrovanou kubickou fázi, která jim dodává vynikající tažnost za studena, teplou zlatou barvu, která se stává červenější, jak měď stoupá, a dobrou odolnost vůči atmosférické a sladké-korozi vody. Červené mosazi obsahující zhruba 15 procent zinku nebo méně, například C23000 nebo rodina CuZn15, sem patří a jsou vybírány tam, kde záleží na barvě, tepelné vodivosti a odolnosti proti odzinkování.
Typické stupně alfa a jejich použití zahrnují:
Červené mosazi typu CuZn15 a CuZn20 pro architektonické pásové, pokrývačské a kondenzátorové práce.
Mosazná kazeta CuZn30 pro hlubokotažnou-skříně, jádra chladičů a složité lisované díly.
CuZn37 pro všeobecné-použití plechů, pásů a trubek, kde je dostatečná střední pevnost.
Vzhledem k tomu, že alpha mosazi rychle-tvrdnou, je mezi těžkými taženími obvykle vyžadováno mezižíhání. Lze je také snadno pájet a pájet, a proto dominují instalatérskému a tepelnému-hardwaru.
Alfa-beta (duplexní) mosaz
Přidání zinku nad přibližně 35 procent zavádí beta primární fázi a vytváří duplexní strukturu. Materiál se stává výrazně pevnějším a tvrdším, ztrácí velkou část své tažnosti za pokojové-teploty a získává vynikající zpracovatelnost za tepla, proto jsou duplexní mosazi dodávány jako výlisky, výkovky a za tepla -válcované tyče spíše než jako hluboce-tažené plechy.
Klasická duplexní složení jsou CuZn40 a řada 60/40, včetně námořních mosazných typů, které přidávají asi 0,75 procenta cínu pro zlepšení odolnosti vůči mořské vodě. Tyto třídy jsou tahouny těles ventilů, součástí čerpadel, hřídelí, spojovacích prvků a lodního hardwaru. Obrábějí mnohem lépe než alpha mosazi, protože tvrdší beta částice pomáhají třísku lámat a verze s bezplatným-obráběním přidávají kontrolované množství olova pro ještě lepší kontrolu třísky.
Kompromisem-je dezinfikace. V agresivním provozu s vodou nebo chloridy může selektivní ztráta zinku zanechat porézní zbytky bohaté na měď-. Legování s malými přísadami arsenu, antimonu nebo fosforu, jak je specifikováno pro admiralitu a inhibované mosazi, tento mechanismus účinně potlačuje.
Beta mosaz a proč se zřídka používá samostatně
Beta mosazi obsahují zhruba 45 až 50 procent zinku a skládají se z kubické beta fáze -vystředěné v těle. Nabízejí vysokou pevnost a tvrdost a snadno se opracovávají za tepla, ale při pokojové teplotě jsou křehké a mají omezenou odolnost proti korozi. V praxi se plně beta struktura objevuje pouze ve speciálních kompozicích; většina komerčních materiálů volně popsaných jako beta mosaz jsou ve skutečnosti duplexní mosazi se strukturou bohatou na beta-.
Tam, kde se používá beta fáze, je to obvykle jako vedlejší složka, která zlepšuje tvarovatelnost za tepla nebo obrobitelnost jinak alfa-beta slitiny. Konstruktéři by měli s plně beta materiálem zacházet pouze jako s horkem-pracovním stupněm a nespecifikovat jej pro součásti, které musí absorbovat náraz nebo být tvarovány za studena.
Jak určit správnou třídu
Výběr obvykle probíhá přes čtyři otázky. Jaká tvářecí cesta bude použita, studená nebo horká? Jaká úroveň síly je požadována? Jaké je servisní prostředí, zejména s ohledem na chloridy a čpavek? A jakou povrchovou úpravu nebo barvu očekáváte? Alfa mosazi odpovídají na první otázku, když dominuje tváření za studena; Duplexní mosazi na to odpovídají, když dominuje tváření za tepla, obrábění nebo vyšší pevnost.
Tam, kde je potřeba standardní označení, jsou příslušnými dokumenty ASTM B111 pro měděné-slitinové trubky, ASTM B36 pro plechy, plechy, pásy a válcované tyče, ASTM B16 pro volné-řezné tyče a tyče, ASTM B124 pro kovací tyče a tyče a EN 12164 nebo EN 12167 pro evropské tyče a profily. Každá z těchto specifikací uvádí limity složení a označení temperamentu, takže pro výběr rodiny jako první a přesného standardního by se měl použít rámec tří{9}}tříd.
FAQ
Otázka: Jaké jsou tři typy mosazi?
Těmito třemi typy jsou mosaz alfa s jednoplošnou -středovou kubickou fází, alfa-beta nebo duplexní mosaz obsahující základní fázi alfa i beta a mosaz beta s tělesem -centrovanou kubickou strukturou. Vyznačují se obsahem mědi a zinku.
Otázka: Jak rozeznám alfa mosaz od duplexní mosazi?
Alfa mosaz obvykle obsahuje více než 65 procent mědi a dobře se tvoří za studena, zatímco duplexní mosaz obsahuje 55 až 65 procent mědi, je pevnější a tvrdší a běžně se zpracovává za tepla. Třídu potvrdí mikrostrukturální zkouška nebo specifikace dodavatele.
Otázka: Který typ mosazi je nejlepší pro hluboké tažení za studena?
Alfa mosaz. CuZn30 a CuZn37 nabízejí nejlepší kombinaci tažnosti a pevnosti pro hluboké tažení, s mezižíháním mezi těžkými redukcemi.
Otázka: Proč se beta mosaz nepoužívá pro konstrukční díly?
Beta mosaz je při pokojové teplotě křehká a má mírnou odolnost proti korozi. Vybírá se spíše pro operace tváření za tepla než pro součásti, které musí odolávat rázovému zatížení.
Otázka: Je námořní mosaz duplexní mosaz?
Ano. Námořní mosaz je měděná-duplexní mosaz zinku 60/40 s přidaným asi 0,75 procenta cínu pro odolnost vůči mořské korozi, což ji řadí do třídy alfa-beta.
Otázka: Nahrazuje systém tří{0}}tříd standardní označení známek?
Ne. Je to strukturální rámec. Konečná objednávka stále používá čísla UNS nebo označení EN spolu s příslušnou specifikací produktu ASTM nebo EN a tvrdostí.
