Mikä rooli eri elementeillä on messingiseoksissa?
Messingiseoksen perusmetallielementit ovat kupari ja sinkki. Kuparin ja sinkin lisäksi kohtuullinen muiden alkuaineiden lisääminen voi muuttaa tai parantaa messingin suorituskykyä. Samanaikaisesti joidenkin elementtien liiallinen lisääminen voi myös heikentää messingin suorituskykyä. Alkuaineiden erilaisista ominaisuuksista johtuen ne voivat olla kupariin liukenemattomia, vähän liukenevia, suurelta osin liukenevia, äärettömästi liukenevia ja niiden liukoisuus laskee jyrkästi lämpötilan alenemisen myötä ja kiinteässä faasissa tapahtuu monimutkaisia faasimuutoksia. Siksi vaikutukset kuparin ominaisuuksiin vaihtelevat suuresti. Jokaisen elementin rooli kupariseoksessa esitellään erikseen.
Rauta Fe
1. Raudan liukeneminen kiinteään kupariin on hyvin pientä, ja se jakautuu matriisiin rautapitoisina faasihiukkasina, mikä vaikuttaa jyviä jalostaen. H60 messinki lisää 0.3%~0.6, jolla on voimakas rakeita puhdistava vaikutus, mutta antimagneettisten kuparimateriaalien rautapitoisuuden tulisi olla alle 0,3%.
2. Epäpuhtausraudalla ei ole selvää vaikutusta messingin mekaanisiin ominaisuuksiin.
Lyijy Pb Vismutti Bi
1. Lyijy ja vismutti ovat haitallisia epäpuhtauksia yleisessä messingissä, ja vismutti on haitallisempaa kuin lyijy. 2. Lyijyä esiintyy hiukkasten muodossa sulavassa eutektiossa raerajalla. Jos messingin lyijypitoisuus on suurempi kuin 0,03 %, ilmaantuu kuumahaurautta, eikä sillä ole selvää vaikutusta kylmäkäsittelyn suorituskykyyn. Lyijyllä ei ole merkittävää vaikutusta duplex-messingin käsittelytehoon, ja sen sallittu pitoisuus voi olla hieman suurempi. 3. Vismutti jakautuu messingin raerajalle jatkuvana hauraana kalvona, mikä tekee messingistä hauras kylmä- ja kuumakäsittelyn aikana. 4. Jos kylmävalssattua messinkiä, joka sisältää lyijyä ja vismuttia yli sallitun rajan, kuumennetaan liian nopeasti hehkutuksen aikana, tapahtuu "palosäröilyä" tai äkillistä halkeilua. 5. Pienen määrän zirkoniumia ja muita alkuaineita lisäämällä messinkiin, joka sisältää lyijyä ja vismuttia korkean sulamispisteen yhdisteiden muodostamiseksi, voidaan poistaa niiden vaarat.
Fosfori P
1. Fosforin kiinteä liukoisuus kupariin on hyvin pieni. Pienellä määrällä fosforia on rakeita jalostava vaikutus ja se parantaa messingin mekaanisia ominaisuuksia. Kun messingin fosforipitoisuus on suurempi kuin 0,05 %, muodostuu hauras faasi Cu3P, mikä heikentää messingin käsittelytehoa. 2. Fosfori nostaa merkittävästi messingin uudelleenkiteytyslämpötilaa, mikä tekee uudelleenkiteytetyistä rakeista epätasaisia.
Antimoni Sb
1. Antimonin liukoisuus kupariin laskee jyrkästi lämpötilan laskeessa. Kun sen pitoisuus on alle 0,1 %, muodostuu Cu2Sb:tä, joka jakautuu raerajalla verkostoon, mikä heikentää suuresti messingin kylmätyöstökykyä. 2. Antimoni tekee myös kuparilejeeringistä kuuman hauraita. 3. Hivenen litiumin lisääminen messingiin voi muodostaa korkean sulamispisteen yhdistettä Li3Sb, joka jakautuu tasaisesti rakeisiin hienoina hiukkasina, mikä eliminoi antimonin haitalliset vaikutukset. 4. Koska antimonilla on suuri liukoisuus kupariin korkeissa lämpötiloissa, kiinteä liuoskäsittely voi parantaa antimonia sisältävän messingin kylmätyöstökykyä.
Tina SN
1. Se voidaan liuottaa pieneen määrään faasi- ja (+) messinkiä, mikä estää sinkin poistumista, parantaa materiaalin korroosionkestävyyttä ja parantaa kulutuskestävyyttä, mutta Sn voi aiheuttaa harkkojen käänteisen erottelun.
Mangaani Mn
1. Sillä on korkea liukoisuus messingiin, mikä voi parantaa messingin lujuutta ja kovuutta;
2. Runsasmangaanipitoinen messinki voidaan sammuttaa ja vanhentaa sen lujuuden ja kovuuden parantamiseksi.
Alumiini Al
1. Alumiini vähentää merkittävästi messingin vyöhykettä. Kun alumiinipitoisuus kasvaa, faasi tulee näkyviin. Vaikka se voi lisätä kovuutta, se vähentää suuresti seoksen plastisuutta;
2. Lisää messingin juoksevuutta.
