Die Geheimnisse der Messinglegierungen: 15 wenig bekannte Geheimnisse

Die Definition und Eigenschaften von einfachem Messing und der Einfluss unterschiedlicher Zinkgehalte auf die Leistung von Messing.

Einfaches Messing, auch Normalmessing genannt, ist eine binäre Legierung aus Kupfer und Zink. Im Allgemeinen haben einfache Messinge mit höherem Zinkgehalt eine höhere Festigkeit, aber eine relativ geringe Plastizität. Bei industriellen Anwendungen beträgt der Zinkgehalt von Messing im Allgemeinen nicht mehr als 45 %, da ein zu hoher Zinkgehalt dazu führt, dass die Legierung spröde wird und die Leistung abnimmt. Messing mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften kann durch Änderung des Zinkgehalts im Messing erhalten werden. Beispielsweise kann Messing mit einem Zinkgehalt von mehr als 46 % bis 50 % aufgrund seiner harten und spröden Eigenschaften nicht unter Druck verarbeitet werden.

Mehrlegierungsfusion von Spezialmessing, die durch verschiedene Elemente zu Leistungsänderungen führt.

Um die Leistung von Messing zu verbessern, führten Ingenieure andere Legierungselemente ein, was zur Bildung von Spezialmessing führte. Zu diesen häufig verwendeten Legierungselementen gehören Silizium, Aluminium, Zinn, Blei, Mangan, Eisen und Nickel.

• Aluminium: Der Zusatz von Aluminium kann die Streckgrenze und Korrosionsbeständigkeit von Messing verbessern, führt jedoch zu einer leichten Verringerung seiner Plastizität. Messing mit maximal 4 % Aluminium weist hervorragende Gesamteigenschaften auf und eignet sich für die Verarbeitung und den Guss.
• Zinn: Der Zusatz von 1 % Zinn kann die Widerstandsfähigkeit von Messing gegen Korrosion durch Meerwasser und Meeresatmosphäre erheblich verbessern, weshalb es als „Marinemessing“ bekannt ist; Zinn kann auch die Schneidleistung von Messing verbessern.
• Führen: Der Hauptzweck der Zugabe von Blei zu Messing besteht darin, die Schneidleistung und die Verschleißfestigkeit zu verbessern, und Blei hat kaum Einfluss auf die Festigkeit von Messing.
• Mangan: Manganmessing weist gute mechanische Eigenschaften, thermische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit auf, und die Zugabe von Aluminium kann seine Eigenschaften weiter verbessern, um eine glatte Gussoberfläche zu erzeugen.
• Silizium: Silizium kann die mechanischen Eigenschaften, die Verschleißfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit von Messing deutlich verbessern. Siliziummessing hat gute Gusseigenschaften und lässt sich schweißen und schneiden. Wird hauptsächlich bei der Herstellung von Schiffs- und Chemiemaschinenteilen verwendet.
• Eisen: Die Zugabe von Eisen zu Messing und die Zugabe einer kleinen Menge Mangan kann die Rekristallisationstemperatur von Messing verbessern und die Körnung verfeinern, die mechanischen Eigenschaften verbessern und Messing eine hohe Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre und im Meerwasser verleihen, also Eisenmessing kann zur Herstellung von Teilen verwendet werden, die Reibung und Korrosion durch Meerwasser ausgesetzt sind.
• Nickel: Nickel kann die Rekristallisationstemperatur von Messing erhöhen und seine Körner verfeinern, die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit verbessern und die Neigung zur Spannungsrisskorrosion verringern. Nickelmessing verfügt über gute thermische Verarbeitungseigenschaften und wird häufig im Schiffbau und in der Motorenindustrie eingesetzt.

Vielfältige und unterschiedliche Anteile der Zusammensetzungsvielfalt von Kupfer und Zink.

Gewöhnliches Messing ist kein einzelnes Material, sondern eine Legierung aus Kupfer und Zink in unterschiedlichen Anteilen, die ihm vielfältige Eigenschaften verleiht. Die Kombination von Kupfer und Zink in unterschiedlichen Anteilen führt dazu, dass gewöhnliches Messing vielfältige Leistungsänderungen aufweist und zu einem unverzichtbaren Werkstoff im Maschinenbau wird.

Eigenschaften und geeignete Verarbeitungsmethoden von einphasigem und zweiphasigem Messing.

Wenn der Zinkgehalt in Messing weniger als 39 % beträgt, weist die Legierung eine einphasige Struktur auf und wird als einphasiges Messing bezeichnet. Diese Art von Messing weist eine hervorragende Plastizität auf und ist für die Heiß- und Kaltdruckverarbeitung geeignet. Wenn der Zinkgehalt 39 % übersteigt, weist die Legierung sowohl eine einphasige als auch eine feste Lösung auf Kupfer-Zink-Basis auf, die als zweiphasiges Messing bezeichnet wird. Biphase-Messing zeichnet sich durch eine geringere Plastizität, aber eine höhere Zugfestigkeit aus und ist daher für die Heißdruckverarbeitung geeignet. Ingenieure können die richtige Art von Messing für ihre spezifischen Anforderungen auswählen.

Codedarstellung von gewöhnlichem Messing.

Gewöhnliches Messing wird in Form der „H + Zahl“ dargestellt, wobei das „H“ für das Messing und die folgende Zahl für den Massenanteil des Kupfers steht. H68 steht beispielsweise für Messing mit 68 % Kupfer und 32 % Zink. Bei Messingguss wird der Bezeichnung meist der Buchstabe „Z“ vorangestellt, z. B. ZH62. Diese einfache und klare Nomenklatur hilft Ingenieuren, die benötigten Materialien schnell zu identifizieren.

Anwendungsdifferenzierung von Kaltverformung und Warmverformung.

Im Maschinenbau spielt Messing eine Schlüsselrolle bei verschiedenen Bearbeitungsprozessen. Unter normalen Umständen eignet sich einphasiges Messing für die Kaltverformung, während sich zweiphasiges Messing für die Warmverformung eignet. Diese Unterscheidung spiegelt die Vielfalt des gängigen Messings wider und gewährleistet die Auswahl und Anwendung von Materialien für unterschiedliche technische Anforderungen.

Eine breite Palette von Anwendungen.

Die Vielfalt und die hervorragenden Eigenschaften von Normalmessing machen es für ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Bereichen geeignet. In der Elektrotechnik werden daraus effiziente Drähte, Kabel und Leiterplatten hergestellt und sorgen so für eine effiziente Übertragung elektrischer Signale. Darüber hinaus spielt Messing eine wichtige Rolle in der verarbeitenden Industrie, wo es zu einer Vielzahl von Teilen und Steckverbindern verarbeitet wird. Von der Automobilindustrie bis zum Bausektor spielt Messing eine wesentliche Rolle.

Leistungsvorteile wie Preis, hohe Festigkeit und Härte, gute Plastizität usw.

H59-Messinglegierung als Mitglied der Messingfamilie, der Preis ist nah an den Menschen, ist einer seiner wesentlichen Vorteile. Es weist eine gute Festigkeit und Härte auf, hält großen äußeren Kräften stand, weist eine gute Plastizität auf und hält einer Druckverarbeitung im heißen Zustand noch gut stand. Dadurch hat H59-Messing ein breites Anwendungsspektrum in der industriellen Fertigung, im Hardware-Zubehör und in anderen Bereichen. Beispielsweise kann H59-Messing bei der Herstellung von Maschinenteilen, Schweißteilen und verschiedenen Kupferprodukten seine einzigartigen Leistungsvorteile ausspielen.

Mangelnde Korrosionsbeständigkeit und Hebemethoden.

Die Korrosionsbeständigkeit von H59-Messing ist durchschnittlich und etwas geringer als die einiger fortschrittlicher Legierungen. Durch sinnvolle Maßnahmen zur Oberflächenbehandlung kann jedoch die Korrosionsbeständigkeit wirksam verbessert werden. Mit diesen Methoden wie Verzinken, Vernickeln oder Auftragen von Korrosionsschutzbeschichtungen kann H59-Messing für ein breiteres Anwendungsspektrum geeignet gemacht werden. Obwohl die Korrosionsbeständigkeit nicht der größte Vorteil ist, ist H59-Messing aufgrund seiner Kosteneffizienz in vielen nicht extrem korrosiven Umgebungen eine kostengünstige Wahl.

Im Gegensatz zu H62-Messing.

H59-Messing und H62-Messing weisen viele Ähnlichkeiten in der Leistung auf, wie z. B. eine gute Bearbeitungsleistung und eine gewisse Korrosionsbeständigkeit. Es gibt aber auch erhebliche Unterschiede zwischen den beiden: H62-Messing enthält im Allgemeinen einen höheren Kupfergehalt, wodurch es in mancher Hinsicht eine bessere elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweist, die Festigkeit und Härte kann jedoch leicht reduziert sein. Bezüglich der chemischen Zusammensetzung liegt der Kupfergehalt von H59-Messing zwischen 57,0 % und 60,0 %, der Zinkgehalt ist höher. Der durchschnittliche Kupfergehalt von H62-Messing liegt bei bis zu 62 %, der Zinkgehalt ist im Überschuss. Im Anwendungsbereich wird H59-Messing aufgrund seiner hohen Festigkeit und hohen Härte häufig in Maschinenteilen, Schweißteilen und dekorativen Kupferprodukten verwendet; Aufgrund seiner guten Plastizität und Zähigkeit wird H62-Messing häufig in Teilen verwendet, die gebogen werden müssen, wie z. B. Wasserrohrverbindungen, Heizkörper usw. In Bezug auf die Prozessleistung sind H59-Messingguss, Schneiden, Schweißen, Heißpressen und Kaltpressen kein Wort; Obwohl auch H62-Messing über diese guten Techniken verfügt, ist es wahrscheinlicher, dass es beim Heißpressen zu Heißsprödigkeit führt und die Verarbeitungstemperatur muss streng kontrolliert werden.

Gute mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit.

H90- und H96-Messing weisen als gängige Messinglegierungen hervorragende mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit auf. H90-Messing enthält einen hohen Kupfergehalt, verfügt über eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und wird häufig bei der Herstellung von elektrischen Kontakten, elektrischen Isoliermaterialien und leitfähigen Teilen verwendet. Es verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften und Druckverarbeitungseigenschaften, eine etwas höhere Festigkeit, eine gute Oberflächenbehandlungsleistung, kann vergoldet und emailliert werden und ist das Hauptmaterial der Geschosshülle. H90-Messing verfügt über eine hervorragende mechanische Funktion und Korrosionsbeständigkeit, hält der Heiß- und Kaltpressverarbeitung sowie einer einfachen Verzinnung stand und wird hauptsächlich in Heiz- und Kaltrohrmaterialien und Heizkörperwellenbändern verwendet. H96-Messing enthält einen hohen Zinkgehalt, weist eine gute Verarbeitbarkeit und Verschleißfestigkeit auf und wird häufig bei der Herstellung mechanischer Teile, Ventile, Rohre und Bolzen verwendet. H96-Messing hat hervorragende mechanische Eigenschaften, Zugfestigkeit ≥340 MPa, Streckgrenze ≥180 MPa, Dehnung ≥30 %, Härte 75–100 HB. Gleichzeitig weist H96-Messing auch gute physikalische Eigenschaften auf, wie z. B. eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 28 % IACS und eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 120 W/m · K. Darüber hinaus weist H96-Messing eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in atmosphärischen Umgebungen und Süßwasserumgebungen. H90- und H96-Messing weisen gute Plastizitäts- und Verarbeitungseigenschaften auf und können durch Schmieden, Kaltziehen, Walzen und andere Verfahren zu Teilen verschiedener Formen verarbeitet werden, die für komplexe Bearbeitung und Präzisionsbearbeitung geeignet sind. Sie können lange Zeit stabil in nassen, sauren oder alkalischen Umgebungen arbeiten und hohen Temperaturen, Verschleiß und Ermüdung standhalten, wodurch sie für eine Vielzahl rauer Arbeitsumgebungen geeignet sind.

Verschiedene Anwendungsbereiche, H90 wird häufig im elektrischen Bereich verwendet, H96 wird in der mechanischen Fertigung usw. verwendet.

Aufgrund seiner guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit wird H90-Messing häufig im Elektrobereich eingesetzt. Beispielsweise die Herstellung elektrischer Kontakte, elektrischer Isoliermaterialien und leitfähiger Teile. H96-Messing wird aufgrund seiner guten Verarbeitbarkeit und Verschleißfestigkeit häufig im Bereich der mechanischen Fertigung eingesetzt. H96-Stäbe aus Messinglegierung werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Duktilität häufig bei der Herstellung von mechanischen Teilen, Zahnrädern, Bolzen und anderen Teilen verwendet, die Verschleißfestigkeit erfordern. H96-Messinglegierungsrohre werden aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit häufig in Rohrsystemen für Klimaanlagen, Kühlschränke und andere Kühlgeräte, aber auch im Schiffbau und in chemischen Geräten verwendet. H96-Messinglegierungsstreifen werden häufig bei der Herstellung elektronischer Komponenten, Steckverbinder und dekorativer Teile verwendet. Platten aus Messinglegierung H96 werden bei der Herstellung von Instrumenten, Zierplatten und verschiedenen mechanischen Teilen verwendet.

Detaillierte Zusammensetzung, einschließlich Gehaltsbereich für Kupfer, Zink und eine geringe Menge an Verunreinigungen.

Die Hauptbestandteile von H96-Messing sind Kupfer (Cu) und Zink (Zn), wobei der Kupfergehalt 95,0 % bis 97,0 % und der Zinkgehalt 2,0 % bis 4,0 % beträgt. Es enthält auch eine geringe Menge an Verunreinigungen wie Blei (Pb), Eisen (Fe), Aluminium (Al) usw. und sein Gehalt beträgt im Allgemeinen weniger als 0,1 %.

Mechanische Eigenschaften, physikalische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeitsparameter.

Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften weist H96-Messing hervorragende Eigenschaften auf. Zugfestigkeit ≥340 MPa, Streckgrenze ≥180 MPa, Dehnung ≥30 %, Härte 75-100 HB. In Bezug auf die physikalischen Eigenschaften weist H96-Messing eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf, mit einer Leitfähigkeit von etwa 28 % IACS und einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 120 W/m · K. Gute Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in atmosphärischen und Süßwasserumgebungen.

Anwendung verschiedener Formen in verschiedenen Branchen.

• H96-Stäbe aus Messinglegierung werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Duktilität häufig bei der Herstellung von mechanischen Teilen, Zahnrädern, Bolzen und anderen Teilen verwendet, die Verschleißfestigkeit erfordern. Der Standarddurchmesserbereich liegt normalerweise zwischen 3 mm und 100 mm, und die Länge kann bei Bedarf individuell angepasst werden.
• H96-Messinglegierungsrohre werden aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit häufig in Rohrsystemen für Klimaanlagen, Kühlschränke und andere Kühlgeräte, aber auch im Schiffbau und in chemischen Geräten verwendet. Standarddurchmesser reichen von 6 mm bis 200 mm.
• H96-Messinglegierungsstreifen werden häufig bei der Herstellung elektronischer Komponenten, Steckverbinder und dekorativer Teile verwendet. Die Standarddicke reicht von 0,1 mm bis 3 mm und die Breite kann je nach Bedarf angepasst werden.
• Platten aus Messinglegierung H96 werden bei der Herstellung von Instrumenten, Zierplatten und verschiedenen mechanischen Teilen verwendet. Die Standarddicke reicht von 0,2 mm bis 10 mm und die Breite und Länge können je nach Kundenwunsch angepasst werden.

Messinglegierungen haben einen erheblichen Umweltwert, vor allem im Hinblick auf ihre Recyclingfähigkeit. Als Legierungsmaterial kann Messing nach der Verwendung recycelt werden, um Ressourcenverschwendung zu reduzieren und die Umweltbelastung zu verringern.

Das Recycling und die Wiederverwendung von Messingabfällen entspricht nicht nur dem Streben nach Umweltschutz in der modernen Gesellschaft, sondern leistet auch einen starken Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung. Messingabfälle können eine Reihe von Behandlungsprozessen durchlaufen, wie z. B. Sammlung und Klassifizierung, Reinigungsbehandlung, Zerkleinerung und Zerkleinerung, Trennbehandlung, Schmelzen und andere Schritte, um das Recycling von Ressourcen zu erreichen.

In der Sammel- und Klassifizierungsphase werden messinghaltige Abfälle wie alte mechanische Teile und elektronische Geräte gesammelt und verschiedene Arten von Messinglegierungen identifiziert. Durch eine Reinigungsbehandlung können Schmutz, Fett und andere Verunreinigungen auf der Messingoberfläche entfernt und für die nachfolgende Behandlung vorbereitet werden. Durch Zerkleinern und Zerkleinern wird das Messingmaterial zur einfachen Trennung und Handhabung in kleine Stücke gebrochen. Durch geeignete Trennmethoden wie magnetische Trennung, Flotation, Spektralanalyse usw. kann das Messingmaterial von anderen Verunreinigungen und verschiedenen Metallen getrennt werden. Schließlich wird das Messingmaterial zum Hochtemperaturschmelzen zur Schmelze geschickt, um Verunreinigungen zu entfernen und die recycelte Messinglegierung zu erhalten.

Für das zurückgewonnene Messinglegierungsmaterial ist es außerdem erforderlich, eine Zusammensetzungsanalyse und Qualitätsprüfung durchzuführen, um sicherzustellen, dass es den Standards für die Wiederverwendung entspricht. Je nach Marktnachfrage können diese recycelten Messinglegierungen zur Herstellung neuer Messingprodukte wiederverwendet werden, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht und die Abhängigkeit von natürlichen Ressourcen weiter verringert wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Messinglegierungen aufgrund ihrer Recyclingfähigkeit eine wichtige Rolle beim Umweltschutz spielen und zum Aufbau einer nachhaltigen Gesellschaft beitragen.

Mit dem kontinuierlichen Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der kontinuierlichen Entwicklung verschiedener Branchen werden sich die Leistungs- und Anwendungsbereiche von Messinglegierungen weiter erweitern und neue Möglichkeiten für die Zukunft eröffnen.

Aus technologischer Sicht wird die Leistung von Messinglegierungen durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Forschung und Entwicklung neuer Materialien weiter verbessert. Durch die Zugabe verschiedener Legierungselemente können beispielsweise die Festigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und andere Eigenschaften von Messing verbessert werden, um den Anforderungen eines breiteren Anwendungsspektrums gerecht zu werden. Gleichzeitig werden die Verbesserung des Produktionsprozesses und die Entwicklung einer intelligenten Fertigung die Produktionseffizienz und Produktqualität von Messinglegierungen verbessern und die Produktionskosten senken.

Im Anwendungsbereich wird mit der kontinuierlichen Entwicklung der Automobil-, Maschinenbau-, Elektronikgeräte- und anderen Industrien die Nachfrage nach hochfesten, verschleißfesten Messinglegierungen weiter wachsen. Beispielsweise wird in der Automobilindustrie mit der steigenden Nachfrage nach leichten Fahrzeugen sowie Energieeinsparungen und Emissionsreduzierungen der Einsatz hochfester, verschleißfester Messinglegierungen im Bereich der Automobilteile weiter zunehmen. In der Elektronikgeräteindustrie wird mit der Beschleunigung des Austauschs elektronischer Geräte die Nachfrage nach Messinglegierungen mit guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit weiter steigen.

Darüber hinaus wird der Produktionsprozess von Messinglegierungen mit der Stärkung der Umweltschutzpolitik und der Verbesserung der Verbraucheranforderungen an den Umweltschutz stärker auf Umweltschutz und Energieeinsparung achten. Beispielsweise werden die Nutzung sauberer Energie, die Reduzierung von Abfallemissionen und andere umweltfreundliche Produktionstechnologien zu einem wichtigen Entwicklungstrend in der zukünftigen Messinglegierungsindustrie.

Kurz gesagt, die Zukunft von Messinglegierungen ist vielversprechend und die kontinuierliche Erweiterung der Leistungs- und Anwendungsbereiche wird neue Chancen und Herausforderungen für verschiedene Branchen mit sich bringen.