金属および合金

真鍮とは何ですか?

真鍮とは何ですか?
コンテンツ
  1. プロパティ
  2. コンパウンド
  3. 種類
  4. 他の金属との見分け方は?
  5. アプリケーション

真鍮は、非鉄金属を使用する製品の製造コストを削減する工業用合金です。真鍮製品は純銅に比べて数倍安価です。

プロパティ

真鍮は黄白色の​​金属合金のように見えます。その成分の1つが銅であるため、色はブロンズに少し似ています。 第二の卑金属には亜鉛が使われています。 しかし、ブロンズと真鍮の特性は大きく異なります。

合金の加熱は、構造の変化に影響を与えます。 温度が上昇すると、亜鉛と銅の原子がランダムに配置されます。明確なシーケンスの欠如は、この合金をより可鍛性と延性にします。温度制限は460度です。ただし、銅と真鍮の原子の厳密な順序が復元されるため、この指標よりも低い温度まで真鍮を冷却することは価値があります。合金が硬ければ硬いほど、もろくなります。

材料は最終的に 950 度の温度で溶け、最も耐火性が低いと分類されます。可塑性により、真鍮は回転するだけでなく、コンベア製造の特徴的な段階の1つでプレスすることもできます。

黄銅に含まれる亜鉛が多いほど、合金は硬く脆くなります。 ただし、真鍮の全体的な強度は鋼に比べて著しく劣ります。真鍮中の他の金属および非金属の存在は、合金の加工および延性に影響を与えます。この方法で得られる特性は、旋削と切りくずの除去を容易にするために必要です。すべての製品が鋳造で製造されるわけではありません。

真鍮は錆びません。真鍮で作られた部品は、相対湿度と絶対湿度が高い環境で使用されます。 銅製品に固有の特性が現れます。比較的乾燥した空気では、表示される最も薄い酸化膜が、塗料の層のように、より深い層を分解から保護します。研磨と旋削の後、真鍮は酸化したり黒くなったりしません。ただし、湿度が高く、塩分や酸性ガスが存在すると暗くなります。

合金は、ワニスまたは塗料でかなり良好にコーティングされています。 これにより、真鍮は真に市場性のある外観を得ることができます。購入者は、特定の部品が何でできているかをすぐに推測することはありません.

この合金は、優れた耐摩擦特性を備えています。黄銅は合金鋼や非鉄金属との溶接性が高い。たとえば、機械や電気工学で使用されるバイメタル部品を簡単に入手できます。

黄金色 - ブロンズのような - インテリアの高級品の製造に使用されます。

また、真鍮は、鉄とニッケルの含有量が少ないため、ほとんど磁化されていません。ハンドマグネットの助けを借りて、この点で経験豊富な専門家でさえ、非鉄金属と区別できません。

コンパウンド

真鍮に含まれる亜鉛と銅の割合は、この合金の特性を多少変化させる他の成分の量を上回っています。銅は真鍮の加工をさらに容易にします。 2 つの真鍮構造があります。

  1. アルファ相 - 安定性の高い組成。 この相の状態をとった黄銅の結晶格子は、面心立方体の形をしています。この合金は、真鍮組成の中で最も一般的です。
  2. α-β 相 - 銅 3 部と亜鉛 2 部。 結晶格子には元素フラグメントがあります。

第 2 段階の硬度は、第 1 段階を大幅に上回ります。しかし、硬度と可塑性は相互に排他的な概念です。真鍮の亜鉛が約半分になると、真鍮はほとんど白くなります。亜鉛が多いほど真鍮合金は硬くなり、銅は合金に柔らかさと延性を与えます。

真鍮の組成に鉛とビスマスが含まれているため、加工業者は加熱時に製品の変形を少なくすることができます。 組成物に少量導入された鉛は、簡単に砕けるおがくずを得ることができます。

最も広く使用されているトンパックは、部品やジュエリーの製造に使用されています。 この場合の真鍮合金の色は黄色または赤みがかった色になります。製錬中にどれだけの亜鉛が使用されたかを色で簡単に判断できます。

種類

真鍮は主にその化学組成によって分類されます。亜鉛、銅、およびその他の金属および非金属添加剤のパーセンテージによって、最終的な物理パラメータが大きく決まります。そのため、ほとんどの白い真鍮には最大半分の亜鉛が含まれています。

変形性の高い合金には、約 88% の銅と 10% の亜鉛が含まれており、残りは追加の添加剤です。 これはいわゆる tompak です - この変更はまともなパフォーマンスを持っています。

鍛造品やアンティーク品を作るために使用される可鍛性真鍮があります。一部の部品はクロムまたはニッケルでコーティングされています - ニッケルメッキまたはクロムメッキの真鍮は、最終加工中に与えられた色合いを外見上失わないため、より美しく見えます.

加熱中の真鍮の流動性とその後の合金の溶融により、高度な詳細を持つオブジェクトを鋳造できます。

この場合、アートオブジェクトのフライス加工は必要ありません。

ジュエリー真鍮は、ペンダント、リング、イヤリング、その他のジュエリーの製造に使用されます。 真鍮にゴールドコーティング(金メッキ)を施すことができるので、数十倍、数百倍の出費をしなくても本物の金で真鍮ジュエリーを贈ることができます。このタイプの真鍮は、時計ケースの製造に使用されます。ジュエリーと同様に、これらの時計は金メッキまたは銀メッキが可能です。ゴールドまたはシルバーを適用する前に、製品は事前に研磨されます。研磨された真鍮はあらゆる面から輝き、貴金属はジュエリーの外観を完璧な状態に改善します。

レッドブラスには亜鉛が10%以下含まれています。 フィギュア、小さなバスト、その他の小さな彫刻を作るために使用されます。

力学では、鋳造真鍮は機械や装置の可動部品および固定部品として使用されます。密度がわずか 8.3 g/cm3 と比較的小さいため、軽量化によって走行性能が向上する機能ユニットに使用されます。この合金には 50 ~ 81% の銅が含まれており、サードパーティの技術添加剤の量は 2 ~ 3% に増加しています。

鋳造真鍮製の部品は、さまざまな技術装置の機械や機構、および現代の船や船舶の機能モジュールやブロックで使用されています。 鋳造合金は、作動温度が250度を超えないタップ、ゲートバルブ、バルブなどのシャットオフバルブの主要コンポーネントです。 一部のベアリングはスチール製ではなく、真鍮製です。主に、増加した負荷に耐えられないものです。

自動真鍮は精密機械に使用されます。 銅含有量は銅57~75%、亜鉛24~42%、鉛0.3~0.8%です。 自動真鍮合金は、高精度で高性能な機械で加工されます。

ハードウェアまたは室内装飾要素の製造に使用される工業用合金の 1 つは、自動真鍮に似た特性を持っています。このようなブランクは、ロッドとシートの形をしています。前者は旋盤で機械加工され、後者はフライス加工および/またはプレス加工されます。

アルファ合金は、亜鉛の質量分率が 35% 以下であることを特徴としています。 内部構造を決定する非標準の結晶格子により、合金にはかなりの可塑性があります。

真鍮のこの変更は、スタンピング製品に最適です。

二成分

主に銅と亜鉛のみを含む黄銅合金には、微量の微量のその他の不純物が含まれています。 純粋な二成分真鍮は、実験室でのみ見られる現象です。 亜鉛は 20 ~ 25 度で銅に 39% 溶解します。合金が液体になる 950° まで加熱すると、銅への亜鉛の溶解度は 32% に低下します。同じ 95 度でより多くの亜鉛を溶解しようとすると、真鍮がアルファ相からベータ相に移行します。過剰な亜鉛が沈殿し始めるか、重量が不均一なままになるため、ベータ黄銅から鋳造されたビレットが最初の深刻な段階で壊れます。機械的(重量)負荷。

しかし、亜鉛合金中の濃度が徐々に増加する黄銅の挙動は、まったく普通で自然なものではありません。合金に亜鉛が 32% を超えない限り、組成の延性が向上します。しかし、950 度で 32% を通過すると、その後の凝固により、もろさと硬さが増します。 45% 亜鉛バーを通過すると、鋳造ビレットの硬度と強度は急激に低下します。

真鍮は高圧でよく処理されます。 しかし、300 ~ 700 度では合金が脆くなりすぎるため、この間、真鍮はこのように処理されません。

2成分合金の冷間加工は、最大32%の亜鉛含有量で行われます。これが、シート、ワイヤー、およびプロファイルブランクが得られる方法です。室温では、この合金は非常に延性があります。 300 ~ 700 度で延性が低下すると、熱間圧延製品を得ることができなくなります。そのためには、亜鉛含有量を 39% に増やす必要があります。

二成分黄銅のマーキングは次のとおりです。 たとえば、L-80 は約 80% の銅と 20% の亜鉛です。マーカー番号は、合金中の銅の重量パーセントを示します。

多成分

多成分黄銅合金のグレードは、2 成分グレードよりも多数あります。銅と亜鉛に加えて、他の成分を使用して合金化が行われます。 単純な命名法は、たとえば、鉄とマンガンに基づく不純物が添加された真鍮は、鉄-マンガンと呼ばれることを示唆しています。 たとえば、アルミニウムには対応する名前があります。

多成分製剤のラベリングはより複雑です。

たとえば、LAZhMts66-6-3-2 には 66% の銅、6% のアルミニウム、3% の鉄、および 2% のマンガンが含まれています。ここには亜鉛が23%含まれています。亜鉛は名前に表示されていません。銅と合金添加剤を差し引いた残りで計算されます。鉄、アルミニウム、マンガンに加えて、ケイ素、鉛、ニッケルが添加物として使用されています。 さまざまな割合で追加されると、合金の特性が大幅に変化します。

  1. なので、マンガンを入れると、真鍮製品の強度と耐酸化性が著しく向上します。錫、アルミニウム、鉄と混合すると、この品質がさらに向上します。
  2. 錫のおかげで 強度が増すだけでなく、海水中での酸化に対する耐性も高まります。事実、この水には塩が含まれており、通常の条件下では、海洋性気候以外の環境よりも鉄と銅をさらに速く腐食させます.錫を含む真鍮は「マリン」と呼ばれます。
  3. ニッケル あらゆる合金に酸化膜を形成し、破壊に強いという特徴があります。これにより、真鍮は高湿度条件下で腐食しにくくなります。
  4. 加工を容易にしますが、黄銅合金製部品の強度を低下させます。鉛を含む真鍮の可鍛性は大幅に向上します。真鍮の含有量は2%を超えません。これが自動真鍮の入手方法であり、部品やコンポーネントの製造が自動機械を使用した製造に基づいているため、その名前が付けられました。
  5. ケイ素、強度と硬度を低下させますが、鉛との組み合わせでベアリングセットの早期摩耗に寄与します。
  6. 錫 - 単品 – 塩水中での黄銅の抗酸化特性により、この合金は造船に使用できます。

真鍮は、有機酸およびそれらに基づく塩の溶液に対して良好な耐性を示します。 スズを除いて、合金添加物の量とパーセンテージは、このレベルの合金に追加の影響を与えません。

他の金属との見分け方は?

金属くずの収集場所にいるすべての作業員は、真鍮と他の非鉄金属合金を区別する方法を知っています。 彼がこの情報を持っていない場合、受信者としての彼の仕事は、さまざまな二次金属の再溶解と処理を専門とする企業に損失をもたらす可能性があります.

金属とその合金の加工経験のない男子生徒でも真鍮を鋼と区別する場合、たとえば真鍮合金であるコバルトを添加した鋼と青銅を区別することははるかに困難です。

これは悪意のある売り手によって使用され、たとえば、陽極酸化鋼のナットとボルトの代わりに、純粋な青銅と真ちゅうをリリースします。 真鍮の黄色がかった色合いは、亜鉛やその他の添加物の含有量によって異なります。非鉄金属のタッピンねじを、以前に鋼板またはプロファイルのセクションに開けた穴にねじ込もうとすると、このファスナーは単純に横に丸まってしまいます。真鍮製のセルフタッピンねじを木にねじ込むと、ドライバーやドライバービットでスロットが損傷しやすく、エレメントが確実に飛び出します。

真鍮と銅の違いは以下の通りです。銅は真鍮よりも柔らかく、ワイヤーカッターや金属ハサミで簡単に食いつきます。純銅特有の赤みを帯びた色をしています。 ただし、真鍮に含まれる銅の含有量が高いため、かなり経験豊富なユーザーでさえ混乱する可能性があります。

  1. これが銅ではなく真鍮であることを理解するには、部品を地面に投げるか、ハンマーで叩いてください。真鍮は鳴り響き、銅は耳が聞こえにくくなります。このチェックは、キログラムの金属または合金を含む同一の巨大な部品を混同しないようにするために必要です。
  2. 製造元から部品に付けられているマーカーを調べます (存在する場合)。真鍮には最初の文字 L、銅にはそれぞれ M の文字が付けられています。
  3. 識別マークがない場合は、10 または 50 コペックの硬貨で製品を引っかいてみてください。真鍮については言えませんが、銅には重要で簡単に区別できる溝が残ります。
  4. 最後に、目の前に特定の製品があることを確認してください。そのため、ひもや電線は銅でできています。真ちゅうは、家具の部品、窓やドアの付属品、一部の調理器具や工具、機械部品 (パイプラインのアダプターなど) に使用できます。

ブロンズとの違いは以下の通り。

  1. 真鍮は黄金色、ブロンズは茶色がかった赤色です。
  2. 真鍮はブロンズより軽いです。スズは亜鉛よりもはるかに重く、銅と並んでブロンズの 2 番目の主成分です。ブロンズは銅よりもはるかに重いです。
  3. 合金に鉄とニッケルの含有量が多い場合、一部の青銅製品は磁力で引き付けられます。
  4. 真鍮のカップは、酸性溶液にさらされても沈殿しません。これは、ブロンズとは言えません。
  5. 真鍮を溶接しようとすると、白っぽい煙が発生します。ブロンズは電気アークにそのような反応を与えません。

経験豊富な金属細工師は、製品またはその部品をどこでもやすりで研ぐことにより、色によって真鍮と青銅を非常に確実に識別できます。

ブロンズと真鍮の違いは、見逃すにはあまりにも重要です。

アプリケーション

真ちゅうの組成によって、最終的に何に使用するのが望ましいかが決まります。

  1. そのため、90% 銅の tompak は、バイメタルおよびポリメタル製品に使用されます。 典型的な例は、電気ケトルのスイッチに使われているバイメタル プレートで、100 度を超える蒸気温度で自然に外れます。
  2. ゴールデン(装飾)真鍮は、金の 595 番目のテストと見分けがつかない外観で、イヤリングやチェーン、時計のブレスレットなどを作るために使用されます。ジュエリーは、成形後に金メッキまたは銀メッキされます。タイル、アート鍛造要素、家具部品は、陽極酸化処理(亜鉛メッキ、クロムメッキ、ニッケルメッキなど)またはワニスまたは珍しい色合いの塗料で塗装されています。
  3. 真ちゅう製のアダプターは、鋼製パイプラインに溶接できます。 ただし、従来の電極を使用して単純なインバーターでこれら 2 つの部品を溶接することは困難です。ここでは、より専門的な溶接が使用されます。これらのアダプターのアプリケーション: ガスおよび水の供給、キャピラリー チューブを備えたシステムなど。
  4. 鋳造真鍮は、耐荷重構造の製造に使用されます。 たとえば、ガラス製の家具のドアをスライドさせるためのW字型のプロファイルにすることができますが、アルミニウムよりもコストがかかります。
  5. 自動真鍮は、ファスナー、シート、プロファイルの製造に使用されます。 高速処理は、これらの製品の生産を真に大規模なレベルに引き上げます。
  6. 真鍮合金は青銅と同様に電流を伝導します。 真鍮はワイヤとケーブルのスリーブ接続に使用されます - このために、より柔らかく、より延性のあるグレードの真鍮が使用されます。ここでは耐腐食性も重要です。接点が酸化して、電線の負荷がかかった状態で火花を発生させてはなりません。

さまざまな等級の黄銅合金のより具体的な用途:

  • L96 - ラジエーター、キャピラリーはこの合金で作られています。
  • L8/85/90 - 自動車部品、気候技術のコンポーネント;
  • L70 - 化学装置のスリーブ用。
  • L68 - スタンピング;
  • L63 - ファスナー、コンデンサー チューブ、自動車部品。
  • L60 - アダプター、ナット、自動車部品;
  • LA77-2 - 船舶の凝縮器パイプライン。
  • LAZH60-1-1 - 船の詳細;
  • LAN59-3-2 - 船舶、電気モーター、化学機器のスペアパーツ;
  • LZhMa59-1-1 - ベアリングセパレーター、航空機および船のスペアパーツ。
  • LN65-5 - 圧力計、コンデンサ;
  • LMts58-2 - ファスナー、付属品、自動車部品;
  • LMtsA57-3-1 - 船舶および船舶用スペアパーツ;
  • L090-1 / L070-1 / L062-1 - 熱工学の貯蔵管;
  • L060-1 - 熱工学のコンデンサ;
  • LS63-3/LS74-3 - 時計部品、ブッシング;
  • LS64-2 - スペアパーツの印刷;
  • LS60-1 - ファスナー、メカニズムのギア、ブッシング。

黄銅合金の各グレード - 知られている数十のうち - には、特定の用途があります。これらの要件に違反することはお勧めしません。

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