Mosadz L63: prehľad, vlastnosti, špecifikácie a vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

Mnoho ľudí si často všimlo lesklé kľučky na interiérových dverách, zlaté lustre či svietniky. Všetky tieto prvky sú vyrobené zo zliatiny nazývanej mosadz. V tomto článku sa bližšie pozrieme na jeho vlastnosti a charakteristiky, pričom osobitnú pozornosť budeme venovať značke L63.

Čo je mosadz?

Mosadz je jednou z dvoch známych zliatin medi (druhou je bronz). Jeho základom je meď, v ktorej je rozpustené rôzne množstvo zinku. Ako je známe, meď má plošne centrovanú kubickú kryštálovú mriežku (fcc). Čistý zinok zase tvorí šesťhrannú uzavretú štruktúru (hcp). Obidve mriežky sú nekompatibilné, preto v prípade rovnakých atómových koncentrácií zinku a medi môžu vznikať takzvané dvojité mosadze. Vyznačujú sa súčasnou existenciou dvoch fáz (tuhé roztoky fcc a hcp).

Ak budete venovať pozornosť tabuľke D. I. Mendelejeva, všimnete si, že zinok je v nej na čísle 30 a meď na čísle 29.majú podobný atómový polomer. Táto skutočnosť umožňuje, napriek rôznym kryštálovým mriežkam, vytvárať jednofázové tuhé roztoky, keď obsah medi v zliatine presiahne 13,5 %, ako je zrejmé z prezentovaného fázového diagramu Zn-Cu.

Ak je teda hlavnou zložkou meď, potom za rovnovážnych podmienok existuje iba jedna fáza - pevný roztok zinku v medi fcc.

Značka mosadze L63

Toto je jedna z najbežnejších zliatin odlievaných v našej krajine. Nie je ťažké pochopiť, čo znamená písmeno a čísla v názve značky: "L" je v skutočnosti mosadz, číslo 63 označuje percento hlavnej zložky, teda medi. V skutočnosti sa skutočnosť môže mierne líšiť od uvedeného čísla. Takže v zložení mosadze L63 sa množstvo medi pohybuje od 62 % do 65 % a zinok v zliatine obsahuje od 34,2 % do 37,5 %.

Takmer všetky mosadze sú dobre opracované pri nízkych (izbových) teplotách. Dotknutá značka nie je výnimkou. Vďaka svojim vynikajúcim mechanickým vlastnostiam sa používa na výrobu širokej škály dielov vrátane tenkých plechov, rúr a tyčí rôznych hrúbok.

Treba tiež spomenúť, že výrobok danej značky sa ľahko leští, takže mnohé šperky z neho vyrobené majú zlatú farbu a brilantný odtieň.

Jednou z dôležitých výhod mosadze L63 je jej relatívna lacnosť v porovnaní s inými zliatinami obsahujúcimiviac medi.

Charakteristika L63

Ako viete, čistá meď je pomerne mäkký materiál. Jeho pevnosť v šmyku je 210 MPa. Nahradenie jednej tretiny atómov medi v mriežke fcc atómami zinku, ako aj určité tepelné spracovanie mosadze viedli k zvýšeniu jej mechanickej pevnosti v šmyku až na 240 MPa.

Ďalšou výhodou charakteristík mosadze L63 oproti vlastnostiam medi je jej vyššia tvrdosť pri zachovaní ťažnosti. Všimnite si, že v prípade nesprávneho spracovania, napríklad nedostatočného žíhania, sa môžu vo výrobku uvažovanej triedy objaviť druhé fázy na báze zinku. Dvojfázová mosadz vedie k výraznému zhoršeniu mechanických a technologických vlastností. Najmä zliatina krehne a prakticky stráca svoju ťažnosť.

Rozdiel medzi mosadzou a inými kovmi je absencia iskrenia pri mechanických otrasoch. Táto vlastnosť umožňuje použitie L63 pri výrobe kontajnerov na skladovanie a prepravu horľavých látok.

Ak hovoríme o nevýhodách tejto triedy v porovnaní s čistou meďou, mali by sme spomenúť mierny pokles húževnatosti. Okrem toho je mosadz L63 zlým vodičom elektriny a tepla.

Špecifická hmotnosť zliatiny

Pripomeňme, že hustota je hodnota rovnajúca sa pomeru hmotnosti telesa k objemu, ktorý zaberá v priestore. Hustota sa vypočíta pomocou nasledujúceho vzorca:

ρ=m/V.

V prípade viaczložkových zliatin, v ktorýchjednoduché zmiešanie chemických prvkov s nízkou entalpiou tvorby, na určenie ich hustoty môžete použiť nasledujúci vzorec:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Kde m_i a ρ_{i sú hmotnosť a hustota i-tej zložky v zmesi.}

Pomocou napísaného vzorca môžete vypočítať špecifickú hmotnosť mosadze L63. Ak je výraz pre ρ napísaný pre dve zložky, dostaneme nasledujúcu rovnosť:

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

Parameter x vyjadruje hmotnostný podiel zinku v zliatine. Keďže hmotnosti atómov mosadzných komponentov sú blízko, môžeme predpokladať, že hmotnostný zlomok sa rovná atómovému zlomku. Ak napríklad zoberieme zloženie 63 % Cu a 37 % Zn a vezmeme do úvahy, že ρ_cu=8960 kg/m³ a ρ _zn=7140 kg/m³, potom dostaneme hodnotu ρ=8188 kg/m^3.

Ak sa pozrieme na experimentálnu hodnotu hustoty mosadze L63, vidíme, že zodpovedá 8440 kg/m3 pri izbovej teplote. Nezrovnalosť s teoretickým výsledkom je spôsobená dvoma hlavnými faktormi:

• pri vytváraní zliatiny existuje určitá negatívna entalpia miešania zložiek;
• obsahuje nečistoty z ťažších kovov.

Funkcie tepelného spracovania a odolnosť proti korózii

Predmetný produkttopia sa pri 906^oC. V rozsahu od 750^oC do 880^oC stále vykazuje dobrú plasticitu, takže sa dá opracovať. Dôležitou etapou pri výrobe zliatiny L63 je žíhanie, ktoré sa vykonáva v rozmedzí 550-650^{oC. Výsledkom tohto spracovania sú dva hlavné procesy:}

• mechanické namáhanie je odstránené;
• rozpustite metastabilné fázy a vytvorte jednofázovú štruktúru.

Prítomnosť mechanického namáhania je extrémne nežiaduca pre L63. Je známe, že pridanie zinku do medi vedie k výraznému zlepšeniu jej odolnosti proti korózii, takže všetka mosadz sú dosť chemicky pasívne zliatiny. Časom sa ničia len v agresívnom prostredí, ako je kyselina chloristá a dusičná. Prítomnosť napätí v mosadzných konštrukciách však výrazne zhoršuje ich odolnosť proti korózii.

Pre vyššie uvedené namáhanie sa pri produktoch L63 neodporúča rýchle rezanie.

Aplikácie

Uvažovaná značka mosadze sa široko používa na výrobu pások, tyčí, plechov a rúr. Zliatina sa používa aj na výrobu drôtu, ktorý sa používa na nity.

Zhrnutím treba povedať, že L63 sa používa všade tam, kde je potrebné pri výrobe dielov vykonávať výrazné deformácie za studena. Vyrábajú sa z neho spojky, nádrže a rôzne ozdobné prvky.