Mosaz L63: přehled, vlastnosti, specifikace a vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-02 13:51

Mnoho lidí si často všimlo lesklých klik na interiérových dveřích, zlatých lustrů nebo svícnů. Všechny tyto prvky jsou vyrobeny ze slitiny zvané mosaz. V tomto článku se blíže podíváme na jeho vlastnosti a charakteristiky, přičemž zvláštní pozornost budeme věnovat značce L63.

Co je mosaz?

Mosaz je jednou ze dvou známých slitin mědi (druhou je bronz). Jeho základem je měď, ve které je rozpuštěno různé množství zinku. Jak je známo, měď má plošně centrovanou kubickou krystalovou mřížku (fcc). Čistý zinek zase tvoří hexagonální uzavřenou strukturu (hcp). Obě mřížky jsou nekompatibilní, proto v případě stejných atomárních koncentrací zinku a mědi mohou vznikat tzv. dvojité mosazi. Vyznačují se současnou existencí dvou fází (tuhé roztoky fcc a hcp).

Pokud budete věnovat pozornost tabulce D. I. Mendělejeva, všimnete si, že zinek je v ní na čísle 30 a měď na čísle 29.mají podobné atomové poloměry. Tato skutečnost umožňuje, i přes různé krystalové mřížky, vytvářet jednofázové tuhé roztoky, když obsah mědi ve slitině překročí 13,5 %, jak je patrné z prezentovaného fázového diagramu Zn-Cu.

Pokud je tedy hlavní složkou měď, pak za rovnovážných podmínek existuje pouze jedna fáze - pevný roztok zinku v mědi fcc.

Mosazná značka L63

Jedná se o jednu z nejběžnějších slitin odlévaných u nás. Není těžké pochopit, co znamená písmeno a číslice v názvu značky: „L“je ve skutečnosti mosaz, číslo 63 označuje procento hlavní složky, tedy mědi. Ve skutečnosti se skutečnost může od uvedeného obrázku mírně lišit. Takže ve složení mosazi L63 se množství mědi pohybuje od 62 % do 65 % a zinek ve slitině obsahuje od 34,2 % do 37,5 %.

Téměř všechna mosaz se dobře opracovává při nízkých (pokojových) teplotách. Dotyčná značka není výjimkou. Díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem se používá k výrobě široké škály dílů, včetně tenkých plechů, trubek a tyčí různých tlouštěk.

Je třeba také zmínit, že výrobek dané značky se snadno leští, takže mnoho šperků z něj vyrobených má zlatou barvu a brilantní odstín.

Jednou z důležitých výhod mosazi L63 je její relativní levnost ve srovnání s jinými slitinami obsahujícímivíce mědi.

Charakteristika L63

Jak víte, čistá měď je poměrně měkký materiál. Jeho pevnost ve smyku je 210 MPa. Nahrazení jedné třetiny atomů mědi v mřížce fcc atomy zinku, stejně jako určité tepelné zpracování mosazi, vedly ke zvýšení její mechanické pevnosti ve smyku až na 240 MPa.

Další výhodou charakteristik mosazi L63 oproti vlastnostem mědi je její vyšší tvrdost při zachování tažnosti. Všimněte si, že v případě nesprávného zpracování, například nedostatečného žíhání, se mohou ve výrobku uvažované jakosti objevit druhé fáze na bázi zinku. Dvoufázová mosaz vede k výraznému zhoršení mechanických a technologických vlastností. Zejména slitina křehne a prakticky ztrácí svou tažnost.

Rozdíl mezi mosazí a jinými kovy je absence jiskření při mechanických rázech. Tato vlastnost umožňuje použití L63 při výrobě kontejnerů pro skladování a přepravu hořlavých látek.

Pokud mluvíme o nevýhodách této třídy ve srovnání s čistou mědí, měli bychom zmínit mírný pokles houževnatosti. Kromě toho je mosaz L63 špatným vodičem elektřiny a tepla.

Specifická hmotnost slitiny

Připomeňme, že hustota je hodnota rovna poměru hmotnosti tělesa k objemu, který zaujímá v prostoru. Hustota se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

ρ=m/V.

V případě vícesložkových slitin, ve kterýchjednoduché míchání chemických prvků s nízkou entalpií tvorby, můžete použít následující vzorec pro určení jejich hustoty:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Kde m_i a ρ_{i jsou hmotnost a hustota i-té složky ve směsi.}

Pomocí napsaného vzorce můžete vypočítat specifickou hmotnost mosazi L63. Pokud je výraz pro ρ napsán pro dvě složky, dostaneme následující rovnost:

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

Parametr x odráží hmotnostní zlomek zinku ve slitině. Vzhledem k tomu, že hmotnosti atomů mosazných součástí jsou blízké, můžeme předpokládat, že hmotnostní zlomek se rovná atomovému zlomku. Pokud například vezmeme složení 63 % Cu a 37 % Zn a vezmeme v úvahu, že ρ_cu=8960 kg/m³ a ρ _zn=7140 kg/m³, pak dostaneme hodnotu ρ=8188 kg/m^3.

Pokud se podíváme na experimentální hodnotu hustoty mosazi L63, vidíme, že odpovídá 8440 kg/m3 při pokojové teplotě. Nesoulad s teoretickým výsledkem je způsoben dvěma hlavními faktory:

• když se tvoří slitina, dochází k určité záporné entalpii míchání složek;
• obsahuje nečistoty z těžších kovů.

Funkce tepelného zpracování a odolnost proti korozi

Dotyčný produkttaje při 906^oC. V rozsahu od 750^oC do 880^oC stále vykazuje dobrou plasticitu, takže jej lze obrábět. Důležitou etapou při výrobě slitiny L63 je žíhání, které se provádí v rozmezí 550-650^{oC. Výsledkem tohoto zpracování jsou dva hlavní procesy:}

• mechanická napětí jsou odstraněna;
• rozpustit metastabilní fáze a vytvořit jednofázovou strukturu.

Přítomnost mechanického namáhání je u L63 extrémně nežádoucí. Je známo, že přidání zinku do mědi vede k výraznému zlepšení její odolnosti proti korozi, takže veškerá mosaz jsou zcela chemicky pasivní slitiny. Ničí se časem pouze v agresivním prostředí, jako je kyselina chloristá a dusičná. Přítomnost napětí v mosazných konstrukcích však výrazně zhoršuje jejich odolnost proti korozi.

Vzhledem k výše uvedenému namáhání se u produktů L63 nedoporučuje rychlé řezání.

Aplikace

Uvažovaná značka mosazi se široce používá pro výrobu pásek, tyčí, plechů a trubek. Slitina se také používá k výrobě drátu, který se používá na nýty.

Shrneme-li, je třeba říci, že L63 se používá všude tam, kde je potřeba při výrobě dílů provádět výrazné deformace za studena. Vyrábějí se z něj spojky, nádrže a různé dekorativní prvky.