Misteri Paduan Kuningan: 15 Rahasia yang kurang diketahui

Pengertian dan karakteristik kuningan sederhana, serta pengaruh kandungan seng yang berbeda terhadap kinerja kuningan.

Kuningan sederhana, juga dikenal sebagai kuningan biasa, adalah paduan biner tembaga dan seng. Secara umum kuningan sederhana dengan kandungan seng yang lebih tinggi memiliki kekuatan yang lebih tinggi tetapi plastisitasnya relatif rendah. Dalam aplikasi industri, kandungan seng pada kuningan umumnya tidak lebih dari 45%, karena kandungan seng yang terlalu tinggi akan menyebabkan paduan menjadi rapuh dan kinerjanya menurun. Kuningan dengan sifat mekanik yang berbeda-beda dapat diperoleh dengan mengubah kandungan seng pada kuningan. Misalnya, kuningan dengan kandungan seng lebih dari 46% hingga 50% tidak dapat diproses di bawah tekanan karena sifatnya yang keras dan rapuh.

Perpaduan multi-paduan kuningan khusus, memperkenalkan perubahan kinerja yang disebabkan oleh berbagai elemen.

Untuk meningkatkan kinerja kuningan, para insinyur memperkenalkan elemen paduan lainnya, yang menghasilkan pembentukan kuningan khusus. Unsur-unsur paduan yang umum digunakan termasuk silikon, aluminium, timah, timbal, mangan, besi, dan nikel.

• Aluminium Aluminium: Penambahan aluminium dapat meningkatkan kekuatan luluh dan ketahanan korosi pada kuningan, meskipun akan sedikit mengurangi plastisitasnya. Kuningan yang mengandung aluminium tidak lebih dari 4% menunjukkan sifat komprehensif yang sangat baik dan cocok untuk pemrosesan dan pengecoran.
• Timah: Menambahkan 1% timah dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan kuningan dalam menahan korosi air laut dan atmosfer laut, sehingga dikenal sebagai "kuningan angkatan laut"; Timah juga dapat meningkatkan kinerja pemotongan kuningan.
• Memimpin: Tujuan utama penambahan timbal ke kuningan adalah untuk meningkatkan kinerja pemotongan dan meningkatkan ketahanan aus, dan timbal memiliki pengaruh yang kecil terhadap kekuatan kuningan.
• mangan: Kuningan mangan menunjukkan sifat mekanik yang baik, stabilitas termal dan ketahanan terhadap korosi, dan penambahan aluminium dapat lebih meningkatkan sifat-sifatnya untuk menciptakan permukaan pengecoran yang halus.
• Silikon: Silikon dapat secara signifikan meningkatkan sifat mekanik, ketahanan aus, dan ketahanan korosi pada kuningan. Kuningan silikon memiliki sifat pengecoran yang baik dan dapat dilas dan dipotong. Terutama digunakan dalam pembuatan suku cadang kapal dan mesin kimia.
• Besi: Menambahkan besi ke kuningan dan menambahkan sedikit mangan dapat meningkatkan suhu rekristalisasi kuningan dan menghaluskan butiran, meningkatkan sifat mekanik, dan membuat kuningan memiliki ketangguhan tinggi, ketahanan aus dan ketahanan korosi yang sangat baik di atmosfer dan air laut, sehingga besi kuningan dapat digunakan untuk memproduksi bagian-bagian yang mengalami gesekan dan korosi oleh air laut.
• Nikel: Nikel dapat meningkatkan suhu rekristalisasi kuningan dan menghaluskan butirannya, meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan korosi, serta mengurangi kecenderungan retak korosi tegangan. Kuningan nikel memiliki sifat pemrosesan termal yang baik dan banyak digunakan dalam industri pembuatan kapal dan industri manufaktur motor.

Proporsi keanekaragaman komposisi tembaga dan seng beragam dan berbeda.

Kuningan biasa bukanlah bahan tunggal, tetapi paduan tembaga dan seng dalam proporsi berbeda, sehingga memberikan sifat yang beragam. Kombinasi tembaga dan seng dalam proporsi yang berbeda membuat kuningan biasa menunjukkan berbagai perubahan kinerja dan menjadi material yang sangat diperlukan dalam bidang teknik.

Karakteristik dan metode pengolahan kuningan satu fasa dan bifase yang sesuai.

Jika kandungan seng dalam kuningan kurang dari 39%, paduan tersebut memiliki struktur fasa tunggal dan disebut kuningan fasa tunggal. Kuningan jenis ini memiliki plastisitas yang sangat baik dan cocok untuk pemrosesan tekanan panas dan dingin. Ketika kandungan seng melebihi 39%, paduan tersebut akan memiliki larutan padat fase tunggal dan berbasis tembaga-seng, yang dikenal sebagai kuningan bifase. Kuningan bifase mempunyai ciri plastisitas yang lebih rendah tetapi kekuatan tarik yang lebih tinggi sehingga cocok untuk pemrosesan tekanan panas. Insinyur dapat memilih jenis kuningan biasa yang tepat untuk kebutuhan spesifik mereka.

Representasi kode kuningan biasa.

Kuningan biasa direpresentasikan dalam bentuk "bilangan H +", dimana "H" melambangkan kuningan dan bilangan berikutnya melambangkan fraksi massa tembaga. Misalnya, H68 mewakili kuningan dengan 68% tembaga dan 32% seng. Untuk kuningan cor biasanya ditambahkan huruf "Z" sebelum peruntukannya, seperti ZH62. Tata nama yang sederhana dan jelas ini membantu para insinyur dengan cepat mengidentifikasi material yang mereka butuhkan.

Diferensiasi penerapan pemrosesan deformasi dingin dan deformasi panas.

Dalam bidang teknik, kuningan biasa memainkan peran penting dalam berbagai proses pemesinan. Dalam keadaan normal, kuningan satu fasa cocok untuk pemrosesan deformasi dingin, sedangkan kuningan bifase cocok untuk pemrosesan deformasi panas. Perbedaan ini mencerminkan keragaman kuningan pada umumnya dan memastikan pemilihan dan penerapan material untuk kebutuhan teknik yang berbeda.

Berbagai macam aplikasi.

Variasi dan sifat unggul dari kuningan biasa membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi di berbagai bidang. Dalam teknik kelistrikan, digunakan untuk membuat kabel, kabel, dan papan sirkuit yang efisien, memastikan transmisi sinyal listrik yang efisien. Selain itu, kuningan biasa memegang peranan penting dalam industri manufaktur, diolah menjadi berbagai macam suku cadang dan konektor, mulai dari industri otomotif hingga sektor konstruksi, kuningan biasa memainkan peran yang tidak terpisahkan.

Keunggulan kinerja, seperti harga, kekuatan dan kekerasan tinggi, plastisitas yang baik, dll.

Paduan kuningan H59 sebagai anggota keluarga kuningan, harganya dekat dengan masyarakat, merupakan salah satu keunggulan signifikannya. Ia berkinerja baik dalam hal kekuatan dan kekerasan, dapat menahan kekuatan eksternal yang besar, dan memiliki plastisitas yang baik, dan masih dapat menahan pemrosesan tekanan dengan baik dalam keadaan panas. Hal ini membuat kuningan H59 memiliki berbagai aplikasi dalam industri manufaktur, aksesoris perangkat keras dan bidang lainnya. Misalnya, dalam pembuatan suku cadang mesin, suku cadang las, dan berbagai produk tembaga, kuningan H59 dapat memainkan keunggulan kinerjanya yang unik.

Kurangnya ketahanan terhadap korosi dan metode pengangkatan.

Ketahanan korosi kuningan H59 rata-rata, sedikit lebih rendah dibandingkan beberapa paduan tingkat lanjut. Namun, melalui tindakan perawatan permukaan yang wajar, ketahanan terhadap korosi dapat secara efektif ditingkatkan. Seperti galvanisasi, pelapisan nikel, atau pelapisan anti korosi, metode ini dapat membuat kuningan H59 cocok untuk berbagai aplikasi. Meskipun ketahanan terhadap korosi bukanlah keunggulannya, kuningan H59 adalah pilihan hemat biaya di banyak lingkungan korosif non-ekstrim, mengingat efektivitas biayanya.

Berbeda dengan kuningan H62.

Kuningan H59 dan kuningan H62 memiliki banyak kesamaan kinerja, seperti kinerja pemesinan yang baik dan ketahanan korosi tertentu. Namun ada juga perbedaan yang signifikan antara keduanya, kuningan H62 umumnya mengandung kandungan tembaga yang lebih tinggi, yang membuatnya menunjukkan konduktivitas listrik dan termal yang lebih baik dalam beberapa hal, namun kekuatan dan kekerasannya mungkin sedikit berkurang. Dilihat dari komposisi kimianya, kandungan tembaga pada kuningan H59 antara 57,0% hingga 60,0%, dan kandungan seng lebih tinggi. Kandungan tembaga rata-rata pada kuningan H62 mencapai 62%, dan kandungan sengnya surplus. Dalam bidang penerapannya, kuningan H59 sering digunakan pada suku cadang mesin, suku cadang las, dan produk tembaga dekoratif karena kekuatannya yang tinggi dan kekerasannya yang tinggi; Karena plastisitas dan ketangguhannya yang baik, kuningan H62 banyak digunakan pada bagian-bagian yang perlu ditekuk, seperti sambungan pipa air, radiator dan lain sebagainya. Dalam hal kinerja proses, pengecoran kuningan H59, pemotongan, pengelasan, proses pengepresan panas, proses pengepresan dingin bukanlah sebuah kata; Meskipun kuningan H62 juga memiliki teknik yang baik, kuningan H62 lebih cenderung menghasilkan kerapuhan panas selama pengepresan panas, dan suhu pemrosesan perlu dikontrol dengan ketat.

Sifat mekanik yang baik dan ketahanan terhadap korosi.

Kuningan H90 dan H96, seperti paduan kuningan pada umumnya, menunjukkan sifat mekanik dan ketahanan korosi yang sangat baik. Kuningan H90 mengandung kandungan tembaga yang tinggi, memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik, dan sering digunakan dalam pembuatan kontak listrik, bahan isolasi listrik dan bagian konduktif. Ini memiliki sifat mekanik yang sangat baik dan sifat pemrosesan tekanan, kekuatan sedikit lebih tinggi, kinerja perawatan permukaan yang baik, dapat berlapis emas dan dilapisi enamel, merupakan bahan utama cangkang peluru. Kuningan H90 memiliki fungsi mekanis dan ketahanan korosi yang luar biasa, tahan terhadap proses pengepresan panas dan dingin, serta pelapisan timah sederhana, terutama digunakan pada material pipa panas dan dingin radiator serta sabuk gelombang radiator. Kuningan H96 mengandung kandungan seng yang tinggi, memiliki kemampuan proses dan ketahanan aus yang baik, serta sering digunakan dalam pembuatan komponen mekanis, katup, pipa, dan baut. Kuningan H96 memiliki sifat mekanik yang sangat baik, kekuatan tarik ≥340 MPa, kekuatan luluh ≥180 MPa, perpanjangan ≥30%, kekerasan 75-100 HB. Pada saat yang sama, kuningan H96 juga memiliki sifat fisik yang baik, seperti konduktivitas listrik dan termal yang baik, konduktivitas listrik sekitar 28% IACS, konduktivitas termal sekitar 120 W/m · K. Selain itu, kuningan H96 memiliki ketahanan korosi yang baik, terutama di lingkungan atmosfer dan air tawar. Kuningan H90 dan H96 memiliki plastisitas dan sifat pemrosesan yang baik, dan dapat diolah menjadi berbagai bentuk suku cadang melalui proses penempaan, penarikan dingin, penggulungan, dan proses lainnya, cocok untuk pemesinan kompleks dan pemesinan presisi. Mereka dapat bekerja secara stabil di lingkungan basah, asam atau basa untuk waktu yang lama, dan dapat menahan suhu tinggi, keausan dan kelelahan, cocok untuk berbagai lingkungan kerja yang keras.

Area aplikasinya berbeda, H90 sering digunakan di bidang kelistrikan, H96 digunakan di bidang manufaktur mekanik dan sebagainya.

Kuningan H90 sering digunakan dalam bidang kelistrikan karena konduktivitas listrik dan termalnya yang baik. Misalnya saja pembuatan kontak listrik, bahan insulasi listrik dan bagian konduktif. Kuningan H96 sering digunakan dalam bidang manufaktur mekanik karena kemampuan proses dan ketahanan ausnya yang baik. Batang paduan kuningan H96, karena kekuatan dan keuletannya yang tinggi, biasanya digunakan dalam pembuatan suku cadang mekanis, roda gigi, baut, dan suku cadang lain yang memerlukan ketahanan aus. Pipa paduan kuningan H96 karena konduktivitas listriknya yang baik dan ketahanan terhadap korosi, banyak digunakan pada AC, lemari es dan sistem pipa peralatan pendingin lainnya, tetapi juga digunakan dalam pembuatan kapal dan peralatan kimia. Strip paduan kuningan H96 biasanya digunakan dalam pembuatan komponen elektronik, konektor, dan bagian dekoratif. Pelat paduan kuningan H96 digunakan dalam pembuatan instrumen, pelat dekoratif, dan berbagai bagian mekanis.

Komposisi terperinci, termasuk tembaga, seng dan sejumlah kecil kandungan pengotor.

Komponen utama kuningan H96 adalah tembaga (Cu) dan seng (Zn), dengan kandungan tembaga 95,0%-97,0%, dan kandungan seng 2,0%-4,0%. Ia juga mengandung sejumlah kecil pengotor, seperti timbal (Pb), besi (Fe), aluminium (Al), dll., dan kandungannya umumnya kurang dari 0,1%.

Sifat mekanik, sifat fisik dan parameter ketahanan korosi.

Dari segi sifat mekanik, kuningan H96 memiliki sifat yang sangat baik. Kekuatan tarik ≥340 MPa, kekuatan luluh ≥180 MPa, perpanjangan ≥30%, kekerasan 75-100 HB. Dari segi sifat fisik, kuningan H96 memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik, dengan konduktivitas sekitar 28% IACS dan konduktivitas termal sekitar 120 W/m · K. Ketahanan korosi yang baik, terutama di lingkungan atmosfer dan air tawar.

Penerapan berbagai bentuk di berbagai industri.

• Batang paduan kuningan H96, karena kekuatan dan keuletannya yang tinggi, biasanya digunakan dalam pembuatan suku cadang mekanis, roda gigi, baut, dan suku cadang lain yang memerlukan ketahanan aus. Kisaran diameter standar biasanya antara 3mm dan 100mm, dan panjangnya dapat disesuaikan sesuai permintaan.
• Pipa paduan kuningan H96 karena konduktivitas listriknya yang baik dan ketahanan terhadap korosi, banyak digunakan pada AC, lemari es dan sistem pipa peralatan pendingin lainnya, tetapi juga digunakan dalam pembuatan kapal dan peralatan kimia. Diameter standar berkisar dari 6mm hingga 200mm.
• Strip paduan kuningan H96 biasanya digunakan dalam pembuatan komponen elektronik, konektor, dan bagian dekoratif. Ketebalan standar berkisar dari 0,1 mm hingga 3 mm, dan lebarnya dapat disesuaikan sesuai kebutuhan.
• Pelat paduan kuningan H96 digunakan dalam pembuatan instrumen, pelat dekoratif, dan berbagai bagian mekanis. Ketebalan standar berkisar dari 0,2 mm hingga 10 mm, dan lebar serta panjangnya dapat disesuaikan sesuai kebutuhan pelanggan.

Paduan kuningan memiliki nilai lingkungan yang signifikan, terutama dalam hal kemampuan daur ulangnya. Sebagai bahan paduan, kuningan dapat didaur ulang setelah digunakan untuk mengurangi limbah sumber daya dan mengurangi beban terhadap lingkungan.

Daur ulang dan penggunaan kembali limbah kuningan tidak hanya sejalan dengan upaya perlindungan lingkungan dalam masyarakat modern, tetapi juga memberikan dukungan kuat untuk pembangunan berkelanjutan. Limbah kuningan dapat melalui serangkaian proses pengolahan, seperti pengumpulan dan klasifikasi, pengolahan pembersihan, penghancuran dan penghancuran, pengolahan pemisahan, peleburan dan langkah-langkah lain untuk mencapai daur ulang sumber daya.

Pada tahap pengumpulan dan klasifikasi, barang-barang limbah yang mengandung kuningan, seperti komponen mekanis tua dan peralatan elektronik, dikumpulkan dan berbagai jenis paduan kuningan diidentifikasi. Perawatan pembersihan dapat menghilangkan kotoran, minyak dan kotoran lainnya pada permukaan kuningan dan mempersiapkan perawatan selanjutnya. Penghancuran dan penghancuran bahan kuningan dipecah menjadi potongan-potongan kecil untuk memudahkan pemisahan dan penanganan. Dengan metode pemisahan yang tepat, seperti pemisahan magnetik, flotasi, analisis spektral, dll., bahan kuningan dapat dipisahkan dari kotoran lain dan logam yang berbeda. Terakhir, bahan kuningan dikirim ke pabrik peleburan untuk peleburan suhu tinggi guna menghilangkan kotoran dan mendapatkan paduan kuningan daur ulang.

Untuk material paduan kuningan yang diperoleh kembali, perlu juga dilakukan analisis komposisi dan pengujian kualitas untuk memastikan memenuhi standar untuk digunakan kembali. Tergantung pada permintaan pasar, paduan kuningan daur ulang ini dapat digunakan kembali untuk menghasilkan produk kuningan baru, membentuk siklus tertutup dan semakin mengurangi ketergantungan pada sumber daya alam.

Kesimpulannya, sifat daur ulang paduan kuningan menjadikannya berperan penting dalam perlindungan lingkungan dan berkontribusi terhadap pembangunan masyarakat berkelanjutan.

Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan serta perkembangan berkelanjutan di berbagai industri, kinerja dan bidang penerapan paduan kuningan akan terus berkembang, membawa peluang baru di masa depan.

Dari segi teknologi, dengan terus majunya penelitian dan pengembangan material baru, kinerja paduan kuningan akan semakin meningkat. Misalnya, dengan menambahkan elemen paduan yang berbeda, kekuatan, ketahanan aus, ketahanan korosi, dan sifat kuningan lainnya dapat ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang lebih luas. Pada saat yang sama, peningkatan proses produksi dan pengembangan manufaktur cerdas akan meningkatkan efisiensi produksi dan kualitas produk paduan kuningan serta mengurangi biaya produksi.

Di bidang penerapannya, dengan terus berkembangnya industri otomotif, manufaktur mekanik, peralatan elektronik, dan industri lainnya, permintaan akan paduan kuningan tahan aus berkekuatan tinggi akan terus meningkat. Misalnya, dalam industri otomotif, dengan meningkatnya permintaan akan kendaraan ringan dan penghematan energi serta pengurangan emisi, penerapan paduan kuningan tahan aus berkekuatan tinggi di bidang suku cadang otomotif akan terus meluas. Dalam industri peralatan elektronika, dengan semakin cepatnya penggantian peralatan elektronika, maka permintaan akan paduan kuningan dengan daya hantar listrik dan panas yang baik akan terus meningkat.

Selain itu, dengan penguatan kebijakan perlindungan lingkungan dan peningkatan persyaratan konsumen terhadap perlindungan lingkungan, proses produksi paduan kuningan akan lebih memperhatikan perlindungan lingkungan dan penghematan energi. Misalnya, penggunaan energi ramah lingkungan, pengurangan emisi limbah, dan teknologi produksi ramah lingkungan lainnya akan menjadi tren perkembangan penting dalam industri paduan kuningan di masa depan.

Singkatnya, masa depan paduan kuningan menjanjikan, dan perluasan kinerja serta area aplikasi yang berkelanjutan akan membawa peluang dan tantangan baru bagi berbagai industri.