Википедија

Месинг

Месинг (нем. Messing) је легура бакра и цинка. У зависности од њихове размере, својства месинга се мењају у веома великом распону.[1][2][3] Месинг се користи у електротехници, као конструктивни и украсни материјал, нпр. за израду музичких инструмената. Најчешће је жуте боје. Црвенкаста боја бакра губи се са повећањем процента цинка у легури. Има већу чврстину од бакра, реагује на атмосферске утицаје.[4] Примењује се у изради лимова, цеви и жица.

Месингани астролаб
Месингана говорница са орлом. Ово дело је приписано Аерт ван Трихту, Лимбург (Холандија), око 1500.

Месинг је сличан бронзи, још једној легури која садржи бакар која користи калај уместо цинка.[5] Бронза и месинг такође могу да садрже мале пропорције низа других елемената укључујући арсен, олово, фосфор, алуминијум, манган и силицијум. Историјски гледано, разлика између ове две легуре била је мање доследна и јасна,[6] а модерна пракса у музејима и археологији све више избегава оба термина за историјске објекте у корист општијег „легуре бакра“.[7]

Месинг је дуго био популаран материјал за декорацију због свог сјајног изгледа попут злата; користи се за ручке фиока и кваке. Такође је нашироко коришћен за прављење посуђа због својстава као што су ниска тачка топљења, висока обрадивост (како са ручним алатима тако и са савременим машинама за стругање и глодање), издржљивост и електрична и топлотна проводљивост.

Месинг се и даље често користи у апликацијама где је потребна отпорност на корозију и ниско трење, као што су браве, шарке, зупчаници, лежајеви, кућишта за муницију, рајсфершлуси, водовод, спојнице за црева, вентили и електрични утикачи и утичнице. У великој мери се користи за музичке инструменте као што су рогови и звона, а такође се користи као замена за бакар у изради бижутерије, модног накита и друге имитације накита. Састав месинга, углавном 66% бакра и 34% цинка, чини га повољном заменом за накит на бази бакра, јер показује већу отпорност на корозију. Месинг се често користи у ситуацијама у којима је важно да не дође до варничења, као што су делови и алати који се користе у близини запаљивих или експлозивних материјала.[8]

Особине

уреди
 
Месингана коцка са узорцима цинка и бакра
 
Лустер из Таковског дворца, месинг, кобалт, ливење, ковање, гравирање, висина 40 цм, пречник 43,5 цм, Беч, крај 19. века
 
Микроструктура ваљаног и жареног месинга (400× увећање)

Месинг је савитљивији од бронзе или цинка. Релативно ниска тачка топљења месинга (900—940 °C, 1.650—1.720 °F, у зависности од састава) и његове карактеристике течења чине га релативно лаким материјалом за ливење. Променом пропорција бакра и цинка, својства месинга се могу променити, омогућавајући тврде и меке месинге. Густина месинга је 8,4 до 8,73 g/cm3.[9]

Данас се скоро 90% свих легура месинга рециклира.[10] Пошто месинг није феромагнетичан, може се одвојити од отпада гвожђа пролазом отпада близу снажног магнета. Метални отпад се сакупља и транспортује у ливницу, где се топи и прерађује у гредице. Гредице се загревају и екструдирају у жељени облик и величину. Општа мекоћа месинга значи да се често може машински обрађивати без употребе течности за сечење, мада постоје изузеци.[11]

Алуминијум чини месинг јачим и отпорнијим на корозију. Алуминијум такође узрокује стварање веома корисног тврдог слоја алуминијум оксида (Al2O3) на површини која је танка, провидна и самозалечујућа. Калај има сличан ефекат и налази своју примену посебно у апликацијама за морску воду (поморски месинг). Комбинације гвожђа, алуминијума, силицијума и мангана чине месинг отпорним на хабање.[12] Посебно, додавање само 1% гвожђа легури месинга резултира легуром са приметном магнетном привлачношћу.[13]

 
Бинарни фазни дијаграм

Месинг ће кородирати у присуству влаге, хлорида, ацетата, амонијака и одређених киселина. Ово се често дешава када бакар реагује са сумпором да би се формирао смеђи и на крају црни површински слој бакар сулфида који, ако је редовно изложен слабо киселој води, као што је градска кишница, може да оксидира на ваздуху да формира патину зелено-плавог бакар сулфата. У зависности од тога како је формиран слој сулфида/сулфата, овај слој може заштитити месинг од даљег оштећења.[14]

Иако бакар и цинк имају велику разлику у електричном потенцијалу, резултујућа легура месинга не доживљава интернализовану галванску корозију због одсуства корозивног окружења у смеши. Међутим, ако се месинг стави у контакт са племенитијим металом као што је сребро или злато у таквом окружењу, месинг ће галвански кородирати; обрнуто, ако је месинг у контакту са мање племенитим металом као што су цинк или гвожђе, мање племенити метал ће кородирати и месинг ће бити заштићен.

Садржај олова

уреди

Да би се побољшала обрадивост месинга, олово се често додаје у концентрацијама од око 2%. Пошто олово има нижу тачку топљења од осталих састојака месинга, оно има тенденцију да мигрира према границама зрна у облику глобула док се хлади од ливења. Узорак који глобуле формирају на површини месинга повећава доступну површину олова што заузврат утиче на степен испирања. Поред тога, операције резања могу размазати оловне куглице по површини. Ови ефекти могу довести до значајног испирања олова из месинга са релативно ниским садржајем олова.[15]

У октобру 1999. године, државни тужилац Калифорније је тужио 13 кључних произвођача и дистрибутера због садржаја олова. У лабораторијским тестовима, државни истраживачи су открили да је просечан кључ од месинга, нови или стари, премашио границе Калифорнијског предлога 65 у просеку за фактор 19, под претпоставком да се рукује два пута дневно.[16] У априлу 2001. произвођачи су се сложили да смање садржај олова на 1,5%, или да се суоче са захтевом да упозоре потрошаче на садржај олова. На кључеве превучене другим металима не утиче таложење, и могу наставити да се користе легуре месинга са већим процентом садржаја олова.[17][18]

Такође у Калифорнији, безоловни материјали морају се користити за „сваку компоненту која долази у контакт са навлаженом површином цеви и цевних спојница, водоводних арматура и уређаја“. Дана 1. јануара 2010. максимална количина олова у „безоловном месингу“ у Калифорнији смањена је са 4% на 0,25% олова.[19][20]

Месинг отпоран на корозију за тешка окружења

уреди
 
Месингани вентил за узорковање са ручком од нерђајућег челика

Дезинфекционо-отпорни месинзи (DZR или DR), који се понекад називају и CR (отпорни на корозију), користе се тамо где постоји велики ризик од корозије и где нормални месинзи не испуњавају захтеве. Примене са високим температурама воде, присутним хлоридима или одступајућим квалитетом воде (мека вода) играју улогу. DZR-месинг је одличан у системима котлова за воду. Ова легура месинга се мора производити са великом пажњом, са нагласком на избалансираној композицији и одговарајућим производним температурама и параметрима како би се избегли дугорочни кварови.[21][22]

Пример DZR месинга је месинг C352, са око 30% цинка, 61–63% бакра, 1,7–2,8% олова и 0,02–0,15% арсена. Олово и арсен значајно потискују губитак цинка.[23]

„Црвени месинг”, породица легура са високим уделом бакра и генерално мање од 15% цинка, отпорнија je на губитак цинка. Један од метала који се назива „црвени месинг” садржи 85% бакра, 5% калаја, 5% олова и 5% цинка. Легура бакра C23000, која је такође позната као „црвени месинг“, садржи 84–86% бакра, по 0,05% гвожђа и олова, а остатак је цинк.[24]

Још један такав материјал је ганметал, из породице црвених месинга. Легуре металних метала садрже отприлике 88% бакра, 8-10% калаја и 2-4% цинка. Олово се може додати ради лакше обраде или за легуре лежајева.[25]

„Морнарички месинг”, за употребу у морској води, садржи 40% цинка, али и 1% калаја. Додатак калаја потискује испирање цинка.[26]

NSF International захтева да месинг са више од 15% цинка, који се користи у цевоводима и водоводним инсталацијама, буде отпоран на дезинфикацију.[27]

Референце

уреди
  1. ^ Engineering Designer 30(3): 6-9, May–June 2004
  2. ^ Machinery Handbook, Industrial Press Inc, New York, Edition 24, pp. 501
  3. ^ Bearings and bearing metals. The Industrial Press. 1921. стр. 29—. 
  4. ^ Walker, Roger. „Mass, Weight, Density or Specific Gravity of Different Metals”. Density of Materials. United Kingdom: SImetric.co.uk. Приступљено 09. 01. 2009. „brass – casting, 8400–8700... brass – rolled and drawn, 8430–8730” 
  5. ^ Machinery Handbook, Industrial Press Inc, New York, Edition 24, p. 501
  6. ^ Bearings and bearing metals. The Industrial Press. 1921. стр. 29. 
  7. ^ „copper alloy (Scope note)”. British Museum. „The term copper alloy should be searched for full retrievals on objects made of bronze or brass. This is because bronze and brass have at times been used interchangeably in the old documentation, and copper alloy is the Broad Term of both. In addition, the public may refer to certain collections by their popular name, such as 'The Benin Bronzes' most of which are actually made of brass” 
  8. ^ "OSH Answers: Non-sparking tools". Canadian Centre for Occupational Health and Safety (2 June 2011). Retrieved on 9 December 2011.
  9. ^ Walker, Roger. „Mass, Weight, Density or Specific Gravity of Different Metals”. Density of Materials. United Kingdom: SImetric.co.uk. Приступљено 9. 1. 2009. „brass – casting, 8400–8700... brass – rolled and drawn, 8430–8730” 
  10. ^ M. F. Ashby; Kara Johnson (2002). Materials and design: the art and science of material selection in product design . Butterworth-Heinemann. стр. 223. ISBN 978-0-7506-5554-5. Приступљено 12. 5. 2011. 
  11. ^ Frederick James Camm (1949). Newnes Engineer's Reference Book. George Newnes. стр. 594. 
  12. ^ Copper Development Association. „Pub 117 The Brasses – Properties & Applications” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 30. 10. 2012. г. Приступљено 9. 5. 2012. 
  13. ^ „Is Brass Magnetic? What Is Magnetic Brass?”. Scrap Metal Junkie (на језику: енглески). 1. 1. 2020. Архивирано из оригинала 22. 12. 2021. г. Приступљено 19. 1. 2020. 
  14. ^ Metals in America's Historic Buildings: Uses and Preservation Treatments. U.S. Department of the Interior, Heritage Conservation and Recreation Service, Technical Preservation Services. 1980. стр. 119. 
  15. ^ Stagnation Time, Composition, pH, and Orthophosphate Effects on Metal Leaching from Brass. Washington DC: United States Environmental Protection Agency. септембар 1996. стр. 7. EPA/600/R-96/103. 
  16. ^ News & Alerts – California Dept. of Justice – Office of the Attorney General. 12 October 1999. Архивирано 26 октобар 2008 на сајту Wayback Machine,
  17. ^ News & Alerts – California Dept. of Justice – Office of the Attorney General. 27 April 2001. Архивирано 2008-10-26 на сајту Wayback Machine
  18. ^ San Francisco Superior Court, People v. Ilco Unican Corp., et al. (No. 307102) and Mateel Environmental Justice Foundation v. Ilco Unican Corp., et al. (No. 305765)
  19. ^ AB 1953 Assembly Bill – Bill Analysis Архивирано 25 септембар 2009 на сајту Wayback Machine. Info.sen.ca.gov. Retrieved on 9 December 2011.
  20. ^ Requirements for Low Lead Plumbing Products in California Архивирано 2 октобар 2009 на сајту Wayback Machine, Fact Sheet, Department of Toxic Substances Control, State of California, February 2009
  21. ^ „Corrosion-Resistant (DZR or CR) Brass For Harsh Environments”. RuB Inc. 2016-05-24. Приступљено 2020-05-26. 
  22. ^ „Brass”. Ocean Footprint. Приступљено 2020-05-26. 
  23. ^ „Specifications” (PDF). Metal Alloys Corporation. Приступљено 2021-01-06. 
  24. ^ „Red Brass/Gunmetals”. Copper.org. Приступљено 2020-05-26. 
  25. ^ „Gunmetal | metallurgy”. Encyclopedia Britannica. Приступљено 2020-05-26. 
  26. ^ „What is Naval Brass?”. National Bronze Manufacturing. 2013-05-17. Приступљено 2020-05-26. 
  27. ^ Bell, Terence. „Here's Why Alloys Can Change the Properties of Brass”. ThoughtCo. Приступљено 28. 1. 2021. 

Литература

уреди
  • Bayley, J. (1990) "The Production of Brass in Antiquity with Particular Reference to Roman Britain" in Craddock, P.T. (ed.) 2000 Years of Zinc and Brass London: British Museum
  • Craddock, P.T. and Eckstein, K (2003) "Production of Brass in Antiquity by Direct Reduction" in Craddock, P.T. and Lang, J. (eds) Mining and Metal Production Through the Ages London: British Museum
  • Day, J. (1990) "Brass and Zinc in Europe from the Middle Ages until the 19th Century" in Craddock, P.T. (ed.) 2000 Years of Zinc and Brass London: British Museum
  • Day, J (1991) "Copper, Zinc and Brass Production" in Day, J and Tylecote, R.F (eds) The Industrial Revolution in Metals London: The Institute of Metals
  • Martinon Torres, M. & Rehren, T. (2002). „Ceramic materials in fire assay practices: a case study of 16th-century laboratory equipment”. Historical Metallurgy. 36 (2): 95—111. 
  • Rehren, T. and Martinon Torres, M. (2008) "Naturam ars imitate: European brassmaking between craft and science" in Martinon-Torres, M and Rehren, T. (eds) Archaeology, History and Science Integrating Approaches to Ancient Material: Left Coast Press

Спољашње везе

уреди
 
Месинг на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Месинг&oldid=27924775”