Kobberegenskaper
Messing er en legering av kobber og sink
Hvitt kobber er en legering av kobber og nikkel
Bronse er en legering av kobber og andre elementer enn sink og nikkel, hovedsakelig tinnbronse, aluminiumsbronse, etc.
Rødt kobber er kobber med høyt kobberinnhold, og det totale innholdet av andre urenheter er mindre enn 1%.
Rødt kobber er rent kobber, også kjent som rødt kobber. Tettheten av rent kobber er 8,96 og smeltepunktet er 1083 grader. Den har god elektrisk og termisk ledningsevne, utmerket plastisitet, og er enkel å behandle ved varmpressing og kaldpressing. Det er mye brukt i produksjon av ledninger, kabler, børster, spesiell elektro-etsing kobber for elektriske gnister og andre produkter som krever god ledningsevne.
Den er navngitt på grunn av sin lilla-røde farge. Det er ikke nødvendigvis rent kobber. Noen ganger tilsettes en liten mengde deoksiderende elementer eller andre elementer for å forbedre materialet og ytelsen, så det er også klassifisert som en kobberlegering. I henhold til sammensetningen kan kinesiske kobberbehandlingsmaterialer deles inn i fire kategorier: vanlig kobber (T1, T2, T3, T4), oksygenfritt kobber (TU1, TU2 og høyrent, vakuumoksygenfritt kobber), deoksidert kobber (TUP, TUMn), og spesialkobber med en liten mengde legeringselementer (arsenkobber, tellurkobber, sølvkobber).
Den elektriske ledningsevnen og varmeledningsevnen til kobber er nest etter sølv, og det er mye brukt til å lage ledende og termisk ledende utstyr. Kobber har god korrosjonsbestandighet i atmosfæren, sjøvann, visse ikke-oksiderende syrer (saltsyre, fortynnet svovelsyre), alkalier, saltløsninger og ulike organiske syrer (eddiksyre, sitronsyre), og brukes i kjemisk industri. I tillegg har kobber god sveisbarhet og kan bearbeides til ulike halvfabrikata og ferdige produkter gjennom kald og varm plastbehandling. På 1970-tallet oversteg produksjonen av kobber den totale produksjonen av andre typer kobberlegeringer.
Spor urenheter i kobber har en alvorlig innvirkning på den elektriske og termiske ledningsevnen til kobber. Blant dem reduserer titan, fosfor, jern, silisium osv. den elektriske ledningsevnen betydelig, mens kadmium, sink osv. har liten effekt. Oksygen, svovel, selen, tellur, etc. har svært lav fast løselighet i kobber og kan danne sprø forbindelser med kobber. De har liten effekt på ledningsevnen, men kan redusere prosesseringsplastisiteten. Når vanlig kobber varmes opp i en reduserende atmosfære som inneholder hydrogen eller karbonmonoksid, reagerer hydrogen eller karbonmonoksid lett med kobberoksid (Cu2O) ved korngrensen for å produsere høytrykksvanndamp eller karbondioksidgass, som kan få kobber til å sprekke. Dette fenomenet kalles ofte "hydrogensykdommen" av kobber. Oksygen er skadelig for sveisbarheten til kobber. Vismut eller bly danner et eutektikum med lavt smeltepunkt med kobber, noe som gjør kobber varmt og sprøtt; og når sprø vismut fordeles i form av en tynn film ved korngrensen, gjør det kobber kaldt og sprøtt. Fosfor kan redusere ledningsevnen til kobber betydelig, men kan øke fluiditeten til kobbervæsken og forbedre sveisbarheten. Passende mengder bly, tellur, svovel osv. kan forbedre bearbeidbarheten.
Messing: Kobberlegeringer med sink som hovedtilsetningselement har en vakker gul farge og kalles samlet for messing. Kobber-sink binære legeringer kalles vanlig messing eller enkel messing. Messing med mer enn tre elementer kalles spesiell messing eller kompleks messing. Messinglegeringer med et sinkinnhold på mindre enn 36 % er sammensatt av faste løsninger og har gode kaldbearbeidingsegenskaper. For eksempel brukes ofte messing med et sinkinnhold på 30 % til å lage patronhylser, ofte kjent som patronmessing eller 73-messing. Messinglegeringer med et sinkinnhold mellom 36 % og 42 % er sammensatt av faste løsninger, hvorav 64 messing med et sinkinnhold på 40 % er den mest brukte. For å forbedre ytelsen til vanlig messing tilsettes ofte andre elementer som aluminium, nikkel, mangan, tinn, silisium og bly. Aluminium kan forbedre styrken, hardheten og korrosjonsbestandigheten til messing, men redusere plastisiteten, noe som gjør den egnet for sjøgående kondensatorer og andre korrosjonsbestandige deler. Tinn kan forbedre styrken og korrosjonsmotstanden til messing overfor sjøvann, så det kalles marinemessing, som brukes til skips termisk utstyr og propeller. Bly kan forbedre kutteytelsen til messing; denne lettkuttede messingen brukes ofte som klokkedeler. Messingstøpegods brukes ofte til å lage ventiler og rørdeler.
Bronse: Opprinnelig refererer til kobber-tinnlegeringer. Senere ble andre kobberlegeringer enn messing og nikkelsølv kalt bronse, og navnet på det første hovedelementet ble ofte lagt til før navnet på bronse. Tinnbronse har god støpeevne, anti-friksjonsytelse og mekaniske egenskaper, og egner seg for produksjon av lagre, snekkegir, tannhjul etc. Blybronse er et mye brukt lagermateriale for moderne motorer og kverner. Aluminiumsbronse har høy styrke, god slitestyrke og korrosjonsbestandighet, og brukes til å støpe høylastede gir, foringer, marine propeller etc. Berylliumbronse og fosforbronse har høye elastiske grenser og god ledningsevne, og egner seg for fremstilling av presisjonsfjærer og elektriske kontaktelementer. Berylliumbronse brukes også til å produsere gnistfrie verktøy som brukes i kullgruver, oljedepoter, etc.
Nikkelsølv: en kobberlegering med nikkel som hovedelement. Kobber-nikkel binær legering kalles vanlig nikkel sølv; nikkelsølvlegeringer med mangan, jern, sink, aluminium og andre elementer kalles kompleks nikkelsølv. Industrielt nikkelsølv er delt inn i to kategorier: strukturelt nikkelsølv og elektrisk nikkelsølv. Strukturelt nikkelsølv er preget av gode mekaniske egenskaper og korrosjonsbestandighet, og vakker farge. Denne typen nikkelsølv er mye brukt i produksjon av presisjonsmaskiner, kjemiske maskiner og skipskomponenter. Elektrisk nikkelsølv har generelt gode termoelektriske egenskaper.
Mangankobber, konstantan og korund er mangankobber med forskjellig manganinnhold. De er materialer som brukes til å produsere elektriske presisjonsinstrumenter, reostater, presisjonsmotstander, strekkmålere, termoelementer, etc.
1. Messing
(1) Vanlig messing: Det er en legering som består av kobber og sink. Når sinkinnholdet er mindre enn 39 %, kan sink løses opp i kobber og danne en enkeltfase a, kalt enfaset messing, som har god plastisitet og egner seg for varm- og kaldttrykksbehandling. Når sinkinnholdet er større enn 39 %, er det en enkeltfase a og en kobber-sinkbasert fast løsning b, kalt dual-fase messing. b gjør plastisiteten liten og strekkfastheten øker, noe som kun egner seg for varmtrykksbehandling. Hvis massefraksjonen av sink fortsetter å øke, synker strekkfastheten og den har ingen bruksverdi. Koden er representert med "H + tall", H representerer messing, og tallet representerer massefraksjonen av kobber. For eksempel indikerer H68 messing med et kobberinnhold på 68 % og et sinkinnhold på 32 %. For støpt messing er bokstaven "Z" plassert foran koden, for eksempel ZH62. For eksempel indikerer Zcuzn38 støpt messing med et sinkinnhold på 38 % og resten er kobber. H90 og H80 er enfase og gylden gul, så de omtales samlet som gull, og kalles plating, dekorasjoner, medaljer osv. H68 og H59 er dupleks messing, som er mye brukt i elektriske konstruksjonsdeler, som bolter , muttere, skiver, fjærer, etc. Generelt brukes enfase messing til kalddeformasjonsbehandling og dupleksmessing brukes til varmdeformasjonsbehandling.
(2) Spesialmessing: En flerelementslegering sammensatt av andre legeringselementer tilsatt vanlig messing kalles messing. Vanlige tilsatte elementer inkluderer bly, tinn, aluminium, etc., som kan kalles bly messing, tinn messing og aluminium messing tilsvarende. Hensikten med å legge til legeringselementer. Hovedsakelig for å forbedre strekkfasthet og bearbeidbarhet. Kode: "H + symbol på hovedtilsatt grunnstoff (unntatt sink) + massefraksjon av kobber + massefraksjon av hovedtilsatt grunnstoff + massefraksjon av andre grunnstoffer". For eksempel betyr HPb59-1 blymessing med en massefraksjon på 59 % kobber, en massefraksjon på 1 % bly som hovedtilsatt grunnstoff, og resten er sink.
2. Bronse: Bortsett fra messing og nikkelsølv, kalles andre kobberlegeringer samlet bronse. Bronse kan deles inn i tinnbronse og spesialbronse (dvs. tinnfri bronse). Kode: Representasjonsmetoden er sammensatt av "Q + symbol og massefraksjon av hovedelement + massefraksjon av andre elementer". Støpeprodukter innledes med "Z", slik som: Qal7 betyr aluminiumbronse med 7% aluminium og resten kobber. ZQsn10-1 betyr støpt tinnbronse med et tinninnhold på 10 %, andre legeringselementer på 1 %, og resten kobber.
(1) Tinnbronse: en kobber-tinnlegering med tinn som hovedelementet, også kjent som tinnbronse.
Når tinninnholdet er mindre enn 5~6%, oppløses tinn i kobber for å danne en fast løsning, og plastisiteten øker. Når tinninnholdet er større enn 5~6 %, på grunn av utseendet til Cu31sb8-basert fast løsning, reduseres strekkstyrken, slik at tinninnholdet i tinnbronsen er stort sett mellom 3~14%. Når tinninnholdet er mindre enn 5%, er det egnet for kalddeformasjonsbehandling, og når tinninnholdet er 5~7%, er det egnet for varmdeformasjonsbehandling. Når tinninnholdet er større enn 10 % er det egnet for støping. Siden a- og &-elektrodepotensialene er like, og tinnet i sammensetningen danner en tett tindioksidfilm etter nitrering, øker korrosjonsmotstanden til atmosfæren og sjøvannet, men syremotstanden er dårlig. Fordi krystalliseringstemperaturområdet for tinnbronse er bredt, er fluiditeten dårlig, det er ikke lett å danne konsentrerte krympehulrom, men det er lett å danne dendrittsegregering og spredte krympehulrom, og støpekrympingshastigheten er liten, noe som bidrar til å skaffe støpegods med størrelser svært nær støpeformen, så den egner seg for støping av komplekse former. Tilstanden med tykk vegg er ikke egnet for støping av støpegods som krever høy tetthet og god tetning. Tinnbronse har god antifriksjon, antimagnetisk og lavtemperaturseighet. Tinnbronse kan deles inn i to kategorier etter produksjonsmetode: trykkbehandlet tinnbronse og støpt tinnbronse.
A. Trykkbehandlet tinnbronse: Tinninnholdet er generelt mindre enn 8 %, og det er egnet for kald og varm trykkbehandling til plater, strimler, stenger, rør og andre profiler. Etter herding øker dens strekkfasthet og hardhet, mens plastisiteten avtar. Etter gløding kan den opprettholde høy strekkfasthet samtidig som den forbedrer plastisiteten, spesielt oppnå en høy elastisk grense. Den er egnet for instrumenter som krever korrosjonsbestandige og slitesterke deler, elastiske deler, antimagnetiske deler og glidelager og hylser i maskiner. Vanlige brukte er Qsn4-3 Qsn6.5~0.1.
B. Støpt tinnbronse: Den leveres som ingots og støpes til støpegods av støperiet. Den er egnet for støping av støpegods med komplekse former, men krav til lav tetthet, som glidelager, tannhjul osv. Vanlige brukte er ZQsn10-1 ZQsn6-6-3.
(2) Spesialbronse: andre elementer er lagt til for å erstatte tinn, eller det er tinnfri bronse. De fleste spesialbronser har høyere mekaniske egenskaper, slitestyrke og korrosjonsbestandighet enn tinnbronse. Vanlige brukte inkluderer aluminiumbronse (QAL7 QAL5) og blybronse (ZQPB30). Kobberbaserte legeringer med nikkel som hovedelement er sølvhvite og kalles hvitt kobber. Nikkelinnholdet er vanligvis 10 %, 15 % og 20 %. Jo høyere innhold, jo hvitere farge. Kobber-nikkel binære legeringer kalles vanlig hvitt kobber. Kobber-nikkel-legeringer med mangan, jern, sink og aluminium kalles komplekst hvitt kobber. Rent kobber pluss nikkel kan forbedre styrke, korrosjonsmotstand, elektrisk motstand og termoelektriske egenskaper betydelig. Industrielt hvitt kobber er delt inn i strukturelt hvitt kobber og elektrisk hvitt kobber i henhold til forskjellige ytelsesegenskaper og bruksområder, som oppfyller henholdsvis forskjellige korrosjonsmotstand og spesielle elektriske og termiske egenskaper.
Typiske kvaliteter, kjemisk sammensetning (%) (massefraksjon): Sn (tinn), Al (aluminium), Fe (jern), Pb (bly), Sb (antimon), Bi (vismut), Si (silisium), P ( fosfor), Cu, totale urenheter.
