Brass L63: áttekintés, tulajdonságok, specifikációk és jellemzők

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 13:56

Sokan gyakran vettek észre fényes fogantyúkat a beltéri ajtókon, arany csillárokon vagy gyertyatartókon. Mindezek az elemek sárgaréznek nevezett ötvözetből készülnek. Ebben a cikkben közelebbről megvizsgáljuk tulajdonságait és jellemzőit, különös figyelmet fordítva az L63 márkára.

Mi az a sárgaréz?

A sárgaréz a két ismert rézötvözet egyike (a másik bronz). Alapja a réz, amelyben különböző mennyiségű cink van feloldva. Mint ismeretes, a réznek van egy felületközpontú köbös kristályrácsa (fcc). A tiszta cink viszont hatszögletű, szorosan tömörített szerkezetet (hcp) alkot. Mindkét rács nem kompatibilis, ezért a cink és a réz azonos atomkoncentrációja esetén úgynevezett kettős sárgaréz képződhet. Jellemzőjük két fázis egyidejű jelenléte (fcc és hcp szilárd oldatok).

Ha odafigyel D. I. Mengyelejev táblázatára, észre fogja venni, hogy a cink a 30-as, a réz pedig a 29-es számmal áll.hasonló atomi sugarúak. Ez a tény a különböző kristályrácsok ellenére lehetővé teszi egyfázisú szilárd oldatok kialakítását, amikor az ötvözet réztartalma meghaladja a 13,5%-ot, amint az a bemutatott Zn-Cu fázisdiagramból is látható.

Így, ha a réz a fő komponens, akkor egyensúlyi körülmények között csak egy fázis van - a cink szilárd oldata fcc rézben.

Sárgaréz márka L63

Ez az egyik leggyakrabban használt ötvözet hazánkban. Nem nehéz megérteni, mit jelentenek a márkanévben szereplő betűk és számok: az "L" valójában sárgaréz, a 63-as szám a főkomponens, azaz a réz százalékos arányát jelzi. Valójában a valóság kissé eltérhet a jelzett ábrától. Tehát az L63 sárgaréz összetételében a réz mennyisége 62% és 65% között van, és az ötvözetben lévő cink 34,2% és 37,5% között van.

Majdnem minden sárgaréz jól megmunkált alacsony (szoba)hőmérsékleten. Ez alól a kérdéses márka sem kivétel. Kiváló mechanikai tulajdonságainak köszönhetően sokféle alkatrész gyártására használják, beleértve a vékony lemezeket, csöveket és különböző vastagságú rudakat.

Azt is meg kell említeni, hogy a kérdéses márka terméke könnyen polírozható, így sok belőle készült ékszer arany színű és ragyogó árnyalatú.

A sárgaréz L63 egyik fontos előnye a relatív olcsósága más tartalmú ötvözetekhez képest.több réz.

Jellemzők L63

Mint tudod, a tiszta réz meglehetősen puha anyag. Nyírószilárdsága 210 MPa. Az fcc-rácsban a rézatomok egyharmadának cinkatomokkal való helyettesítése, valamint a sárgaréz bizonyos hőkezelése a mechanikai nyírószilárdság 240 MPa-ra történő növekedését eredményezi.

Az L63 sárgaréz jellemzőinek másik előnye a réz tulajdonságaival szemben a nagyobb keménység, miközben megőrzi a rugalmasságot. Megjegyzendő, hogy nem megfelelő feldolgozás, például elégtelen izzítás esetén a szóban forgó minőségű termékben cink alapú második fázisok jelenhetnek meg. A kétfázisú sárgaréz a mechanikai és technológiai tulajdonságok jelentős romlásához vezet. Különösen az ötvözet törékennyé válik, és gyakorlatilag elveszíti rugalmasságát.

A sárgaréz és más fémek közötti különbség az, hogy a mechanikai ütések során nincs szikra. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az L63 használatát gyúlékony anyagok tárolására és szállítására szolgáló tartályok gyártásához.

Ha ennek a minőségnek a hátrányairól beszélünk a tiszta rézhez képest, meg kell említeni a szívósság enyhe csökkenését. Ezenkívül az L63 sárgaréz rossz elektromos és hővezető.

Az ötvözet fajsúlya

Emlékezzünk vissza, hogy a sűrűség egy olyan érték, amely megegyezik a test tömegének és a térben elfogl alt térfogatának arányával. A sűrűség kiszámítása a következő képlettel történik:

ρ=m/V.

Többkomponensű ötvözetek esetében, amelyekbenkémiai elemek egyszerű keverése alacsony képződésentalpiával, a következő képlet segítségével határozhatja meg sűrűségüket:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Ahol m_i és ρ_{i a keverék i-edik komponensének tömege és sűrűsége.}

Az írott képlet segítségével kiszámíthatja az L63 sárgaréz fajsúlyát. Ha a ρ kifejezést két komponensre írjuk, akkor a következő egyenlőséget kapjuk:

ρ=ρ_znρ_cu/(ρ_zn+ x(ρ_cu-ρ_zn)), ahol x=m_zn/(m _zn+m_cu).

Az x paraméter az ötvözetben lévő cink tömeghányadát tükrözi. Mivel a sárgaréz komponensek atomjainak tömege közel van, feltételezhetjük, hogy a tömeghányad megegyezik az atomfrakcióval. Ha például a 63% Cu és 37% Zn összetételét vesszük figyelembe, hogy ρ_cu=8960 kg/m³ és ρ _zn=7140 kg/m³, akkor a ρ=8188 kg/m^{3 értéket kapjuk.}

A sárgaréz L63 sűrűségének kísérleti értékére térve azt látjuk, hogy ez szobahőmérsékleten 8440 kg/m3-nak felel meg. Az elméleti eredménnyel való eltérés két fő tényezőre vezethető vissza:

• ötvözet keletkezésekor az összetevők keveredésének negatív entalpiája van;
• nehezebb fémek szennyeződéseit tartalmazza.

Hőkezelési jellemzők és korrózióállóság

A szóban forgó termékolvad 906^oC-on. A 750^oC és 880^oC közötti tartományban továbbra is jó plaszticitást mutat, így megmunkálható. Az L63 ötvözet előállításának fontos szakasza az izzítás, amelyet 550-650^{oC tartományban végeznek. A feldolgozás eredményeként két fő folyamat megy végbe:}

• a mechanikai feszültségek megszűnnek;
• oldja fel a metastabil fázisokat, hogy egyfázisú szerkezetet alkosson.

A mechanikai igénybevételek jelenléte rendkívül nem kívánatos az L63 esetében. Ismeretes, hogy a cink hozzáadása a rézhez jelentősen javítja a korrózióállóságát, így minden sárgaréz kémiailag meglehetősen passzív ötvözet. Idővel csak agresszív környezetben, például perklór- és salétromsavban pusztulnak el. A sárgaréz szerkezetekben lévő feszültségek azonban jelentősen rontják azok korrózióállóságát.

A fent említett igénybevételek miatt az L63 termékeknél a gyors vágás nem javasolt.

Alkalmazások

A szóban forgó sárgaréz márkát széles körben használják szalagok, rudak, lemezek és csövek gyártására. Az ötvözetből drótot is készítenek, amelyet szegecsekhez használnak.

Összefoglalva elmondható, hogy az L63-at mindenhol használják, ahol az alkatrészek gyártása során jelentős hidegdeformációt kell végrehajtani. Csatlakozók, tartályok és különféle díszítőelemek készülnek belőle.