Aflați mai multe despre proprietățile și utilizările metalului din alamă

Alama este un aliaj binar alcătuit din cupru și zinc, care a fost produs timp de milenii și este evaluat pentru lucrabilitatea, duritatea, rezistența la coroziune și aspectul atractiv.

Proprietăți

• Tipul aliajului: Binar
• Conținut: cupru și zinc
• Densitate: 8,3-8,7 g / cm³
• Punct de topire: 900-940 ° C (1652-1724 ° F)
• Duritatea lui Moh: 3-4

caracteristici

Proprietățile exacte ale alazelor diferite depind de compoziția aliajului de alamă, în special de raportul cupru-zinc. În general, totuși, toate alamele sunt evaluate pentru prelucrabilitatea lor sau pentru ușurința cu care metalul poate fi format în formele și formele dorite, păstrând în același timp rezistență ridicată.

În timp ce există diferențe între alamele cu conținut ridicat de zinc și cu conținut scăzut de zinc, toate alamele sunt considerate maleabile și ductile (zincate cu zinc mai redus). Datorită punctului său scăzut de topire, alama poate fi turnată relativ ușor. Cu toate acestea, pentru aplicațiile de turnare, este de obicei preferat un conținut ridicat de zinc.

Aliajele cu conținut scăzut de zinc pot fi ușor prelucrate la rece, sudate și lipite. Un conținut ridicat de cupru permite, de asemenea, metalelor să formeze pe suprafața lor un strat de protecție (patină) care să protejeze împotriva coroziunii, o proprietate valoroasă în aplicațiile care expun metalul la umezeală și la intemperii.

Metalul are atât o bună căldură, cât și o conductivitate electrică (conductivitatea electrică poate fi de 23% până la 44% cea a cuprului pur) și este rezistentă la uzură și scânteie. Ca și cuprul, proprietățile sale bacteriostatice au dus la utilizarea în instalațiile de baie și în spațiile de îngrijire a sănătății.

Alamatul este considerat un aliaj de frecare redus și nemagnetic, în timp ce proprietățile sale acustice au dus la utilizarea acestuia în multe instrumente muzicale "din alamă". Artiștii și arhitecții prețuiesc proprietățile estetice ale metalului, deoarece pot fi produse într-o gamă de culori, de la roșu în auriu până la galben auriu.

Istorie

Aliajele de cupru și zinc au fost produse la începutul secolului al V-lea î.Hr. în China și au fost utilizate pe scară largă în Asia Centrală până în secolul al II-lea și al III-lea î.Hr. Cu toate acestea, aceste piese metalice decorative pot fi mai bine denumite "aliaje naturale", deoarece nu există dovezi că producătorii lor cupru și zinc aliate conștient. În schimb, este posibil ca aliajele să fie topite din minereuri de cupru bogate în zinc, producând metale de aramă brute.

Documentele grecești și române sugerează că producția intenționată de aliaje similare cu alamă moderna, folosind cupru și o minereu bogat în oxid de zinc cunoscut sub numele de calamină, a avut loc în jurul secolului I î.Hr. Alamatul de calamină a fost produs utilizând un proces de cimentare, prin care cuprul a fost topit într-un creuzet cu minereu smithsonit (sau calamină) măcinat.

La temperaturi ridicate, zincul prezent în astfel de minereu se transformă în vapori și pătrunde în cupru, producând astfel o aramă relativ pură cu conținut de zinc de 17-30%. Această metodă de producție de alamă a fost folosită de aproape 2000 de ani până la începutul secolului al XIX-lea. Nu după mult timp după ce romanii au descoperit cum să producă alamă, aliajul era folosit pentru monedă în zonele din Turcia moderne. Aceasta sa răspândit repede în Imperiul Roman.

Tipuri

"Alama" este un termen generic care se referă la o gamă largă de aliaje de cupru-zinc. De fapt, există peste 60 de tipuri diferite de alamă specificate de standardele EN (European Norms). Aceste aliaje pot avea o gamă largă de compoziții diferite, în funcție de proprietățile necesare pentru o anumită aplicare.

producere

Alama este cel mai adesea produsă din resturi de cupru și lingouri de zinc. Restul de cupru este selectat pe baza impurităților sale, deoarece sunt necesare anumite elemente suplimentare pentru a obține gradul exact de alamă necesar.

Deoarece zincul începe să fiarbă și se vaporizează la 907 ° C, sub punctul de topire al cuprului (1083 ° C), cuprul trebuie mai întâi topit. Odată ce este topit, se adaugă zinc într-un raport adecvat pentru gradul de alamă produs. În timp ce există încă o alocație pentru pierderea zincului până la vaporizare.

În acest moment, la amestec se adaugă orice alte metale suplimentare, cum ar fi plumbul, aluminiu, siliciul sau arsenul, pentru a crea aliajul dorit. Odată ce aliajul topit este gata, acesta este turnat în matrițe unde se solidifică în plăci mari sau semifabricate. Semifabricatele - cel mai adesea din alama alfa-beta - pot fi prelucrate direct în fire, țevi și tuburi prin extrudare la cald, care implică împingerea metalelor încălzite printr-o matriță sau forjarea la cald.

Dacă nu este extrudat sau forjat, tăblițele sunt apoi reîncălzite și alimentate prin role de oțel (proces cunoscut sub numele de laminare la cald). Rezultatul este o placă cu o grosime mai mică de jumătate de inch (<13 mm). După răcire, alamă este apoi alimentată printr-o mașină de frezat sau scalper, care taie un strat subțire din metal pentru a elimina defectele de turnare de suprafață și oxid.

Sub o atmosferă de gaz pentru a preveni oxidarea, aliajul este încălzit și laminat din nou, un procedeu este cunoscut ca recoacerea înainte de a fi rulat din nou la temperaturi mai scăzute (laminare la rece) până la foi de grosime de aproximativ 2,5 cm. deformează structura internă a granulelor din alamă, rezultând un metal mult mai puternic și mai dur. Această etapă poate fi repetată până când se obține grosimea sau duritatea dorită.

În cele din urmă, foile sunt tăiate și tăiate pentru a produce lățimea și lungimea necesare. Toate foile, materialele turnate, forjate și extrudate din alamă au o baie chimică, utilizată în mod obișnuit acid clorhidric și acid sulfuric, pentru a îndepărta scala de oxid de cupru negru și a se păta.

Aplicații

Valorile valoroase ale alamelor și ușurința relativă de producție au făcut-o una dintre cele mai utilizate aliaje. Compilarea unei liste complete a tuturor aplicațiilor de alamă ar fi o sarcină colosală, dar pentru a obține o idee despre industriile și tipurile de produse în care se găsește alamă, putem clasifica și rezuma unele utilizări finale pe baza gradului de alamă folosit:

Alamă de tăiere liberă (de exemplu, alamă C38500 sau 60/40):

• Piulițe, șuruburi, piese filetate
• Terminale
• jeturi
• burghiu de filetat
• Injectoare