ダクタイル金属真鍮 - 合金の歴史的な余談、基本的な特性、特性、および写真

真鍮は、銅と合金成分の亜鉛をベースにした金属材料です。合金には、鉛、鉄、ニッケルの元素が含まれている場合があります。スズが存在する場合もありますが、少量です。冶金表によると、真鍮は青銅グループに属していません。

話

化学元素の亜鉛は 16 世紀に発見されましたが、黄色の金属はその何世紀も前から人類によく知られていました。黒海南部地域に住んでいた古代の人々は、銅とスミソナイト、亜鉛鉱を組み合わせて、真鍮合金を得ました。

ローマの政治家アウグストゥスの時代、真鍮は「金銅」を意味する「オリチョーク」と呼ばれていました。黄色の金属は金に似ており、古代ローマのコインが印刷され、ジュエリーや家庭用品が作られました。

18 世紀の終わりに、英国の科学者 D. エマーソンは、銅を工業用亜鉛と合金化することによって真鍮を得ました。彼はこの方法の特許を取得し、英国の特許を取得しました。 18 世紀には、冶金で真鍮が広く使用される前に、西ヨーロッパとロシアで金の偽造に使用されていました。

真鍮の主な特徴

真鍮は、複合金属の優れた特性と利点を兼ね備えています。冶金学者は、業界でこの材料を使用して、個別よりも集合的に強い金属の特性を改善します。黄色の金属は、腐食プロセスへの耐性があり、強度が高く、損傷することなく長期間にわたって水溶液およびアルカリ溶液に入れることができます。

化学的特性

真鍮の構造は、亜鉛と銅という 2 つの古典的な成分によって形成されます。従来のバージョンでは、銅の割合は70％を超えず、亜鉛は30％を超えません。亜鉛含有量が少なく、わずか48％の技術的真鍮のいくつかのグレードが開発されました。鉄鋼業界では、使用される亜鉛のほぼ半分が廃棄物やリサイクルから回収されています。

黄銅には、内部構造と化学組成が異なる 2 種類があります。

• α型（単相）、亜鉛含有量35％。
• α-β型（二相）、亜鉛50%、鉛6%の合金。

真鍮の外観特性は、一部のブランドのブロンズに似ていますが、ブロンズ素材には属していません。

特殊グレードの真鍮合金の組成には、少量のスズが含まれています。これは、金属の特性を改善するための合金成分として使用されます。スズに加えて、真鍮の化学組成には、材料の特性を改善できる鉛、ニッケル、マンガン、およびその他の金属が含まれている場合があります。

物理的特性

真鍮の特性は、プロセス パラメータを改善するために追加された追加の合金元素に依存します。たとえば、密度値は 8300 ～ 8700 kg/m3 の範囲で変化します。

黄銅の主な物理的特性は次のとおりです。

• 20 C に加熱したときの比熱容量は 0.377 kJ kg−1 K−1 です。
• 比電気抵抗 0.07 * 10−6 オーム m;
• 強磁性体ではなく、臨界温度にさらされても磁気特性を獲得しません。
• 融点は平均900度です。
• 腐食および破壊に対する高い耐性;
• 耐久性があります。
• プラスチック、
• 鍛造や加工に適しています。
• 温度変化に強い。

数種類の金属の集合体である真鍮は、電流の伝導性が弱いです。複合金属は、結晶格子の歪みを作成します。結果として生じる電圧場が抵抗率を形成します。銅自体は優れた電気伝導体であるため、すべてのワイヤは銅です。

真鍮合金の融点は、亜鉛の割合によって異なります。亜鉛が多いほど、真鍮を溶かしやすくなります。

真鍮圧延金属は、アーク溶接やガス溶接によくさらされます。よく磨かれ、丸められます。純銅より耐候性に優れています。

真鍮合金にビスマスと鉛を添加すると、金属の弾性特性が低下し、高温 (500 度) にさらされると脆くなります。

構成元素の影響

黄銅の使用範囲を広げ、その特性を向上させるために、合金成分が合金に追加されます。各構成要素には特定の効果があります。

• シリコンは硬度値を下げ、材料の耐久性を低下させますが、長時間の摩擦による摩耗には耐性があります。
• マンガンは強度と耐腐食性を高めます。
• 強度値を改善するために、少量のスズ、アルミニウム、および鉄がマンガンとともに合金に添加されます。
• 合金元素としての鉛の添加がほとんどなくなり、合金の機械的特性が低下し、延性、弾性が悪化します。
• ニッケルは耐食性を高め、アルカリ環境で金属を使用できるようにします。
• アルミニウム、酸化アルミニウムは金属表面に保護コーティングを作成し、酸化プロセスが破壊的な影響を与えるのを防ぎます。
• スズは軽金属であり、その添加により強度と耐腐食性のパラメーターが向上します。

スズを含む合金は、常に海水で動作する船舶の部品を作成するために広く使用されています。

製造方法

真鍮は、鍛造、スタンピングなどの加工方法にうまく対応する複合体の 1 つです。金属は低融点で良好な流動特性を示すため、鋳造で広く使用されています。

真鍮を溶かすと、亜鉛が活発に蒸発します。

冶金産業では、真鍮は、燃料燃焼のガス状生成物からの放射によって熱が伝達される溶解炉の特別な耐火容器（るつぼ）で採掘されます。炉では、溶融は短時間で経済的なエネルギー消費で行われます。

合金用途

真鍮は天然の金に似ていることから、昔はジュエリーに使われていました。その可塑性と鍛造のための優れた可鍛性のために、それからコインが印刷され、ジュエリーやケースが作られました.

真鍮合金は、圧延金属の特性を改善し、過酷な環境（造船、化学工場）での使用の可能性を拡大するために、他の金属成分を追加することによって改善されます。

建設中

イエローメタルは、配管、パイプ、電化製品の部品を作成したり、さまざまな構造を構築したりするための貴重な材料として長い間確立されてきました。イエローメタル製

• ファスナー（ボルトとナット、枝管、プレス部品）;
• 熱工学構造物、装置、機器、コンデンサー パイプ用の製品。
• 配管部品（蛇口ミキサー、カップリング、ティー、フィッティング）;
• 家具の付属品（ドアハンドル、ステープル、ドアヒンジ）。

機械的特性、耐湿性、強度、手頃な価格により、材料が崩壊したり錆びたりする心配がなく、さまざまな分野でイエロー メタルを使用できます。

時計とアートへの応用

時計業界では、真鍮は柔軟性、延性、低コストの特性により、特に広く使用されています。黄色い金属で作られた製品は見栄えがよく、時計のメカニズムは長年にわたって確実に機能します。素材は錆びず、酸化せず、湿気の多い環境での長期滞在に耐え、腐食プロセスに屈しません。

装飾芸術では、真鍮は金の存在感のあるデザイナー作品を作成する能力のために評価されています.ジュエリーを作成するには、そのような装飾用の2成分真鍮合金が使用されます。

• 緑 (亜鉛 40%);
• ゴールデン トンパック (亜鉛 25%);
• 古典的な黄色 (亜鉛 33%)。

真鍮は独特の特徴を持つ合金です。困難な環境条件や攻撃的な環境で使用されるほとんどすべての設計で広く使用されています。真鍮のジュエリーは豪華に見え、適切なお手入れをすれば何年もその美しさを失うことはありません。

真鍮の写真