A sárgaréz bináris ötvözet áll réz és cink amelyet évezredek óta állítanak elő és értékelhető működőképességének, keménységének, rozsdásodás ellenállás és vonzó megjelenés.
Tulajdonságok
- Ötvözet típusa: bináris
- Tartalom: Réz és cink
- Sűrűség: 8,3-8,7 g / cm3
- Olvadáspont: 900-940 ° C (1652-1724 ° F).
- Moh keménysége: 3-4
Jellemzők
A különböző sárgaréz pontos tulajdonságai a sárgaréz ötvözet összetételétől, különösen a réz-cink aránytól függnek. Általában azonban az összes sárgarézet megmunkálhatóságuk vagy az a könnyűség, amellyel a fém kívánt alakzatokba formálható, miközben megőrzi a nagy szilárdságot.
Noha eltérések vannak a magas és alacsony cinktartalmú sárgaréz között, az összes sárgarézet figyelembe kell venni nyújtható és hajlítható (alacsony cinktartalmú sárgaréz még inkább). Alacsony olvadáspontja miatt a sárgaréz is viszonylag könnyen önthető. Az öntési alkalmazásokhoz azonban általában a magas cinktartalom előnyös.
Az alacsonyabb cinktartalmú rézfúrók hidegen megmunkálhatók, hegeszthetők és keményforraszthatók. A magas réztartalom lehetővé teszi a fém számára, hogy a felületén védő oxidréteget (patinát) képezzen a további korrózió elleni védelem, értékes tulajdonság az olyan alkalmazásokban, amelyek a fém nedvességnek és nedvességnek vannak kitéve időjárásnak.
A fém jó hővel és hővel is rendelkezik elektromos vezetőképesség (elektromos vezetőképessége 23-44% lehet a tiszta rézé) és kopás- és szikraálló. A rézhez hasonlóan bakteriosztatikus tulajdonságai eredményeként felhasználták a fürdőszobában és az egészségügyi létesítményekben.
A sárgarézet alacsony súrlódású és nem mágneses ötvözetnek tekintik, míg akusztikus tulajdonságai miatt sok sárgaréz együttesben használják. A művészek és építészek értékelik a fém esztétikai tulajdonságait, mivel a színek sokféle színben előállíthatók, a mélyvöröstől aranysárgaig.
Alkalmazások
A sárgaréz értékes tulajdonságai és az előállítás viszonylagos könnyűsége miatt ez az egyik legszélesebb körben alkalmazott ötvözet. Az összes sárgaréz alkalmazás teljes listájának összeállítása óriási feladat, de az ipar és azokat a terméktípusokat, amelyekben sárgaréz található, kategorizálhatunk és összefoglalhatunk néhány végfelhasználást a sárgaréz minősége alapján használt:
Ingyenes vágott sárgaréz (például C38500 vagy 60/40 sárgaréz):
- Csavarok, csavarok, menetes alkatrészek
- terminálok
- Jets
- Csap
- injektorok
Történelem
A réz-cink ötvözeteket már Kr. E. 5. században gyártották Kínában, és Közép-Ázsiában széles körben használták az ie 2. és 3. században. Ezeket a dekoratív fémdarabokat lehet a legjobban „természetes ötvözeteknek” nevezni, mivel nincs bizonyíték arra, hogy gyártóik tudatosan réz- és cink-ötvözték őket. Ehelyett valószínű, hogy az ötvözeteket cinkben gazdag rézércből olvasztották, és így nyers rézszerű fémeket állítottak elő.
A görög és a római dokumentum azt sugallja, hogy a modern sárgarézhez hasonló ötvözetek szándékos előállítása, réz felhasználásával és egy cink-oxidban gazdag érc, calamin néven ismert, Kr. e. 1. század körül. Kalamin sárgarézet cementálási eljárással állítottak elő, amelynek során a réz tégelyben megolvadt smithsonit (vagy calamine) ércgel.
Magas hőmérsékleten az ilyen ércben lévő cink gőzzé válik és áthatol a rézben, ezáltal viszonylag tiszta sárgaréz készíthető 17-30% cinktartalommal. A sárgaréz előállításának ezt a módszerét közel 2000 évig alkalmazták a 19. század elejéig. Nem sokkal azután, hogy a rómaiak rájöttek, hogyan lehet rézrészt előállítani, az ötvözetet a mai Törökország területein használták pénzérmékhez. Ez hamarosan elterjedt az egész Római Birodalomban.
típusai
A „sárgaréz” általános kifejezés, amely a réz-cink ötvözetek széles skálájára utal. Valójában több mint 60 különféle sárgaréz típus létezik, amelyeket az EN (európai normák) előírnak. Ezeknek az ötvözeteknek különféle összetételek széles választéka lehet, az adott alkalmazáshoz szükséges tulajdonságoktól függően.
Termelés
A sárgarézet leggyakrabban rézhulladékból és cinkrúdból állítják elő. A rézhulladékot szennyeződései alapján választják meg, mivel bizonyos további elemekre van szükség a réz pontos minőségének előállításához.
Mivel a cink forrni kezd és 907 ° C hőmérsékleten elpárolog, a réz olvadáspontja 1983 ° F (1083 ° C) alatt van, ezért a rézet először meg kell olvasztani. Olvasztás után a cinket az előállított sárgaréz minőségének megfelelő arányban adják hozzá. Noha a cinkveszteség bizonyos mértékig megengedhető a párologtatásnak.
Ezen a ponton bármilyen további fémet, például vezet, alumínium, szilícium vagy arzén hozzáadása a keverékhez a kívánt ötvözet előállításához. Amint az olvadt ötvözet készen áll, öntőformákba öntik, ahol nagy táblává vagy tuskóvá megszilárdul. A bugák - leggyakrabban az alfa-béta sárgarézből - forró extrudálással közvetlenül vezetékekké, csövekké és csövekké dolgozhatók fel, amely magában foglalja a fűtött fém sajtolószerszámon keresztül történő átvezetését vagy forró kovácsolást.
Ha nem extrudálják vagy kovácsolják, akkor a lemezeket újra melegítik, és acélhengereken keresztül betáplálják (ezt forró hengerlésnek nevezik). Az eredmény olyan lemezek, amelyek vastagsága kevesebb, mint fél hüvelyk (<13 mm). Lehűlés után a sárgarézet ezután egy marógépen vagy forgácson keresztül táplálják, amely egy vékony réteget vág le a fémről a felületi öntési hibák és az oxid eltávolítása érdekében.
Gáz atmoszférában az oxidáció megakadályozása érdekében az ötvözetet melegítik és újra hengerelik, az úgynevezett eljárás hőkezelés, mielőtt újra lehűtjük hűvösebb hőmérsékleten (hidegen hengerelve), kb. 2,5 mm vastag lemezekre. A hidegen hengerlési eljárás deformálja a sárgaréz belső szemcseszerkezetét, így sokkal erősebb és keményebb fémet eredményez. Ezt a lépést meg lehet ismételni, amíg a kívánt vastagságot vagy keménységet el nem érik.
Végül a lemezeket fűrészeljük és vágjuk, hogy megkapjuk a szükséges szélességet és hosszúságot. Az összes öntött, kovácsolt és extrudált sárgaréz anyagból egy kémiai fürdőt kapnak, általában sósavból és kénsavból készült, hogy eltávolítsák a fekete réz-oxid méretét és a szennyeződést.