Messingi, pronksi ja vase võrdlemine: Vask: nende erinevuse mõistmine

Ülevaade vasest

Vase kvaliteediklassid

Vask on tuntud metall, mis on tuntud oma juhtivuse ja mitmekülgsuse poolest ning mida on võimalik saada erinevates kvaliteediklassides. Need vase sortimendid valitakse tavaliselt nende sobivuse alusel erinevatele tehnilistele vajadustele, mis võivad ulatuda lihtsatest osadest keeruliste süsteemideni. Siin on mõned vase sulamid, mida kõige sagedamini kasutatakse:

• Sulam 101: Selle klassi hapnikuta omadus suurendab selle elektrijuhtivust ja paindlikkust, mistõttu see sobib neid omadusi nõudvate rakenduste jaoks, näiteks täiustatud elektroonika ja täppistööde jaoks.
• Sulam 110 (elektrolüütiline vask): See on vase kvaliteediklasside seas kõrgeima elektri- ja soojusjuhtivusega ning muljetavaldava vormitavuse ja plastilisusega. Seda kasutatakse sageli elektrisüsteemides, kus tuleb säilitada tõhusus.
• Sulam 122: Sellel sulamil on palju sarnasusi sulamiga 110, kuid see erineb täiustatud mehaanilisuse, keevitatavuse ja plastilisuse poolest. Need omadused muudavad selle ideaalseks toruliitmike ja tööstuslike rakenduste jaoks, kus lihtne valmistamine on hädavajalik.
• Sulam 145 (Telluurvask): See umbes 0,7% telluurisisaldusega vasesulam on tuntud oma suurepärase mehaanilisuse ja parema soojus- ja elektrijuhtivuse poolest juhtudel, mis nõuavad suurt juhtivust, kuid keerulisi töötlemisoperatsioone.

Vase rakendused

Tänu oma erakordsetele mehaanilistele omadustele kasutatakse vaske paljudes erinevates tööstusharudes, kus on vaja vastupidavust, korrosioonikindlust või juhtimiskindlust. Mõned peamised valdkonnad, kus seda metalli kasutatakse, on järgmised;

• Soojuspüüdjad ja soojusvahetid: Vask on tänu oma suurepärasele soojusjuhtivusele eelistatud valik jahutusradiaatorite või soojusvahetite jaoks. Olulised komponendid arvutite keskseadmetes (CPU) kuni suurte tehasteni, mis vajavad jahutus- või küttesüsteeme, suurendavad tõhusust, vältides ülekuumenemist.
• Arhitektuursed komponendid: Vase looduslik atraktiivsus ja pikk kasutusiga on nii ehitajate kui ka arhitektide jaoks lummav. Seda kasutatakse laialdaselt katusekattes, fassaadides ja dekoratiivelementides, et tagada täiendav esteetika ja struktuuriline terviklikkus.
• Elektrimootorid: Vask on elektrimootorite valmistamisel teistest metallidest parem, sest selle elektrijuhtivus on kõrge. See tähendab, et mootorid töötavad tõhusalt ja minimaalse energiakaduga.
• Telekommunikatsiooni komponendid: Telekommunikatsioonitööstuses toodetakse vasest kaableid, juhtmeid ja muid elutähtsaid komponente, mis edastavad signaale usaldusväärselt.
• Biofoulinguvastased komponendid allveelaevadel: Vask on antibakteriaalsete omadustega, mis muudavad selle ideaalseks allveelaevade komponentide jaoks, kus esineb bioloogilist saastumist. See aitab säilitada selliste osade funktsionaalsust ja töövõimet isegi siis, kui need on mõjutatud karmidest meretingimustest.

Ülevaade pronksist

Pronksiklassid

Erineva koostise tulemusena liigitatakse pronksisulamid erineva mitmekülgsuse ja tugevusega klassidesse. Kaks tavaliselt kasutatavat pronksiklassi on järgmised;

• Sulam 932: Seda kõrge pliidiga tina-pronksi kasutatakse peamiselt pukside ja seibide valmistamiseks. Selle koostis on kavandatud lihtsaks mehaaniliseks töötlemiseks ja vastupidavuseks.
• Sulam 954: See sulam sisaldab alumiiniumi, mis annab sellele tugeva vastupidavuse. Oma tugevuse tõttu kasutatakse seda tavaliselt tugevate tuginõuete puhul, näiteks tööstuslike masinate ja seadmete paigaldamisel.

Pronksi taotlused

Seostega kaasnevad omadused võimaldavad pronksi kasutada erinevates valdkondades. Siin on mõned tüüpilised pronksi rakendused:

• Laagrid ja puksid: See kuulub pronksi kõige levinumate kasutusviiside hulka. Tänu paremale kulumiskindlusele ja korrosioonikindlusele kasutatakse pronksi sageli laagrite ja pukside valmistamiseks, mida leidub autodes ja tööstuslikes masinates.
• Mereseadmed: Pronksi materjaliomadused muudavad selle mittekorrodeeriva iseloomu tõttu selle sobivaks mereseadmete, näiteks laevaarmatuuride, propellerite, avamereplatvormide jne valmistamiseks.
• Skulptuurikunst: Kunstnikud kasutavad skulptuuride loomisel sagedamini pronksi, sest seda saab kergesti vormida ja see ei purune kergesti. Mõned kuulsad ajaloolised skulptuurid on valmistatud pronksist.
• Petrokeemilised seadmed: Ühendusdetailide/vedrude valmistajate poolt kasutatavad alumiiniumiga/terasiga kaetud vasest ribad või tinaeritud fosforpronksist punutud traadid jne nõuavad erinevaid seadmeid, nagu ventiilid, pumbad või torustikusüsteemid, suuremat korrosioonikindlust, mida kõrge tugevusega pronksid suudavad tagada.
• Elektrilised ühendused: Elektrijuhtivate materjalide hulka kuuluvad titaan/tina/hõbedaga kaetud vaskberüllium, alumiinium/teras-kattega vaskribad või tina-pinnatud fosforpronksist punutud traadid jne, mida kasutavad pistmike/vedrude valmistajad, eriti need, mis vajavad vastupidavust oksüdeerumisele.
• Transpordivahendite komponendid”: Käigukasti laagrid on valmistatud kuumakindlast/korrosioonivastasest/kõrge vastupidavusega pronksist, nagu ka paljud teised lennukite ja autode kriitilised komponendid.

Ülevaade messingist

Messingi klassid

Messing, peamiselt vasest ja tsingist koosnev metallisulam, on tuntud oma mitmekülgsuse poolest ja seda liigitatakse erinevatesse tüüpidesse vastavalt koostisainete protsentuaalsele koostisele. Need erinevad kvaliteediklassid muudavad selle sulami omadusi vastavalt konkreetsetele kasutusviisidele, eelkõige täppistehnikas, ehituses ja merenduses.

• 260 sulam (padrun messing): Lisaks sellele, et seda kasutatakse laialdaselt autoosade, kinnitusdetailide ja laskemoona valmistamisel, on 260 sulamil suurepärased külmtöötlemisomadused. See pakub vastupidavust CNC-prototüüpide töötlemisel ja osade tootmise valdkonnas.
• 272 sulam (kollane messing): Ligikaudu 33% tsingisisaldusega soodustab 272 Alloy keevitatavust, mis muudab selle väga väärtuslikuks tööstuslikus tootmises, kus tugevad ja usaldusväärsed keevisõmblused on kriitilise tähtsusega.
• 330 sulam: Seega on see kergesti töödeldav ja sobib kõige paremini külmtöötlemise rakendusteks. Tänu oma kohanemisvõimele ja korrosioonikindlusele kasutatakse seda peamiselt torustike või torustike materjalina.
• 360 sulam (vabalt lõigatav messing): 360 Alloy on kõige enam kasutatav messingisulam, millel on silmapaistev plastilisus ja mehaaniline töödeldavus, mistõttu sobib see delikaatsete tööde tegemiseks jootmise või joodetamise ajal. Seda kasutatakse tavaliselt väikeste keeruliste detailide, näiteks liitmike, kinnitusdetailide ja ventiilide valmistamisel.
• 385 sulam (arhitektuuriline messing): Selle kõrge tugevuse ja kaalu suhe muudab selle sobivaks arhitektuursete raamistike konstruktsioonielementide jaoks, kus ilu ja pikaealisus on olulised kaalutlused.
• 464 sulam (mereväe messing): See korrosioonikindel messingisulam on hinnatud, sest see talub temperatuurimuutusi ja sobib erinevate meetoditega, nagu keevitamine, jootmine või painutamine metallitööde käigus. Seega on selle kasutamine vajalik mereväe riistvara, näiteks laevaehituses.
• 353 sulam (kellamessing): Seda kasutatakse tavaliselt kellatööstuses kellade elementide valmistamisel, mis peavad olema täpsed ja usaldusväärsed.

Rakendused messingist

Messing on väga mitmekülgne metallisulam, mida hinnatakse selle esteetiliste omaduste ja funktsionaalsete omaduste poolest, mis muudavad selle sobivaks mitmeteks kohandatud rakendusteks. Selle materjali ainulaadne kuldne toon, mis meenutab kulda, muudab selle dekoratiivsetel eesmärkidel atraktiivsemaks. Seevastu saab seda hõlpsasti töödelda ja mehaaniliselt töödelda, mistõttu on see ideaalne täpsust nõudvate ülesannete täitmiseks. Allpool on esitatud mõned olulised valdkonnad, kus messing leiab rakendust:

• Muusikainstrumendid: Messing eelistatakse, sest selle heliomadused annavad rikkalikke ja kõlavaid noote.
• Ehted: See näeb välja nagu kuld, seega kasutatakse seda tavaliselt mitmesuguste odavamate ehete valmistamiseks, mis näevad siiski hästi välja.
• Toruliitmikud: Messingi tugevus ja korrosioonikindlus on toruliitmike täiuslikud omadused, mis tagavad veevarustussüsteemidele vastupidavuse ja usaldusväärsuse.
• Elektroonika ja elektrilised terminalid: Näiteks elektroonikatööstuses, kus on vajalik kõrge elektrijuhtivus, kasutatakse elektriklemmide ja -liitmike valmistamiseks tavaliselt messingut.
• Ukselõiked – Arhitektuurilistes rakendustes, nagu näiteks ukselõiked või muud vastupidavust ja esteetilisust nõudvad kinnitusdetailid, on messingist kasu.

Messing vs. pronks vs. vask: materjalide võrdlus ja analüüs

Elementide koostis

Neist kolmest eristatakse vaske kui ainukest looduslikku metalli. See on element, mis esineb looduslikult (värvilise) metallina ja mida saab otseselt kasutada paljudes rakendatavates tootmistehnoloogiates. Seevastu messing ja pronks on sulamid, mitte puhtad metallid.

Messing on vase ja tsingi sulam, samas kui pronks koosneb vasest ja tina, rõhutades nende erinevat koostist. Konkreetsete tööstuslike rakenduste jaoks võib messingit rikastada selliste koostiste lisamisega nagu plii, mangaan, raud, räni ja alumiinium . Pronks koosneb,et lisada tugevust või vastupidavust, võib see olla ka erinevaid koostisosi, sealhulgas fosfor, alumiinium-nikkel või tsink.

Nende metallide elementaarne koostis rõhutab nende ainulaadset kasutust ja omadusi; seetõttu on nad oma olemusele erinevalt kasulikud. Teisisõnu, kui vask on otseselt kasutatav erinevates vormides, sest see esineb looduslikult, siis messingist ja pronksist valmistatud sulamid võivad anda neile kohandatud omadused, mida on vaja erinevate rakenduste jaoks erinevates tööstusharudes.

Korrosioonikindlus

Messing on korrosioonikindlam kui vask ja pronks. Seetõttu sobib see ideaalselt merekeskkondadesse, kus on kõrge soolase vee korrosioonimäär. Järgneb vask, millel on hea korrosioonikindlus tänu kaitsekattele, samas kui pronks kipub olema rasketes mereoludes vähem tõhus.

Messing on soolase või niiske keskkonna korral vähem korrosioonikindel kui pronks või vask.

Kokkuvõttes on pronksil kõige suurem korrosioonikindlus, sellele järgneb vask ja kõige madalamal tasemel on messing.

Kaal

Messingi, pronksi ja vase kaaluerinevus määrab suuresti sobivuse. Pronksi ja messingi kaalude võrdlemine näitab, et need kaks metalli kaaluvad ligikaudu sama palju, kuigi mõnel juhul võivad inimesed valida ühe metalli teise asemel, sest see kaalub vähem.

Nende tihedus on 8720 kg/cm3 , messing on kergem kui kõik teised selle rühma metallid. Pronksi tihedus jääb vahemikku 7400-8900 kg/cm3 , vask omalt poolt on 8930 kg/cm3 raske.

Kaaluhierarhia: Vask> pronks> messing on oluline materjalide valikul, mis põhineb struktuurinõuetel ja kuluefektiivsusel.

Kõvadus

Brinelli kõvaduse vahemik on 55-73. See teeb messingist hea valiku mehaanilisteks rakendusteks, sealhulgas muusikainstrumentideks, tänu selle heliomadustele. See on teine viis öelda, et messing võib olla erineva koostisega, et muuta kõvadust.

Vase kõvadus on umbes 35, mis on madalamal tasemel, ja selline pehmus tuleb kasuks elektri- ja veevarustusaladel, kus nõutakse plastilisust ja juhtivust. Oluline on märkida, et vase kõvadus on umbes 35 alumises otsas, mis teeb selle piisavalt pehmeks elektriühenduste või torude jaoks.

Neist metallidest võib pronksi pidada kõige keerukamaks materjaliks, mille Brinelli skaala ulatub 40-420. See on rabe ja vastupidav; seega sobib see ideaalselt konstruktsioonimaterjaliks, kuid see võib siiski puruneda.

Töödeldavus

Pronksi ja vase mehaaniline töödeldavus kipub olema teisel tasemel kui messingi puhul. Vase töötlemistoimingud on paremini töödeldavad ja seega paindlikumad, mis võimaldab tavapäraste tootmistoimingute sujuvat teostamist. Paljude erinevate tööstusprotsesside puhul on kohanemisvõime siinkohal väga oluline.

Seevastu pronks on jäigem, mis vähendab selle sobivust erinevateks töötlemistoiminguteks. Kuigi see on karastatud, tekivad mõned töötlemistüsistused, mis põhjustavad tööriistade kulumist ja töö ebaefektiivsust. Messingi mehaaniline töötlemine on aga pronksi või vasega võrreldes keeruline, mistõttu on see kõige vähem töödeldav. Kuna messing ei ole piisavalt paindlik ega paindu pinge all, on vaja spetsiaalseid tehnikaid või tööriistu, et seda mehaanilisel töötlemisel tõhusalt hallata.

Keevitatavus

Vase, pronksi ja messingi keevitatavus erineb. Hapnikuvaba või desoksüdeeritud vask on TIG-MIG-meetodite abil suurepäraselt keevitatav.

Pehmemad, madala tsingisisaldusega messingisulamid on paremini keevitatavad. Nende hulka kuuluvad MIG-, TIG- ja hõbejootmismeetodid.

Eriti plii puhul võib pronks olla keeruline, sest see kipub surve all murduma. Pliivabade pronksiklasside keevitamisel on kõige parem kasutada SWAM-tehnikat, et vähendada pragunemise võimalust.

Vastupidavus

Vase ja messingist peetakse pronksi kõige vastupidavamaks, kuna selle korrosioonimäär on väike ja painutamisvõime tühine. Selle tugevus ja pikaealisus eristavad seda teistest metallidest.

Vask kestab samuti kaua, kuid on paindlikum kui pronks; seetõttu ei teki sellel väikseid pragusid ega kriimustusi. See on ehitatud vastupidavaks, kuid seda on lihtne kasutada.

Messingil on aga palju pragunemiskohti ja see erodeerub kiiresti, erinevalt teistest materjalidest. Vastupidavuse poolest on pronks> vask> messing.

Sulamistemperatuur

Messing on üks pehmemaid olemasolevaid metalle ja sulab umbes 927ºC juures. See silmapaistev omadus muudab messingi sobivaks üksikasjalikeks metallitöödeks. Pronksi veidi madalama sulamistemperatuuriga (umbes 913ºC) kaasnevad eelised on keerukate skulptuuride ja komponentide lihtne valamine.

Vask, mille sulamistemperatuur on umbes 1085ºC, ei ole plastilisus, mis tagab tööstuslikul kasutamisel suurema elektrijuhtivuse ja paindlikkuse. Seega tagab vase kõrgem sulamistemperatuur vastupidavuse ja tõhususe, eriti elektrikaablite ja kõrgekvaliteediliste toiduvalmistamisvahendite puhul. Seega on vask asendamatu tööstuslikes ja kulinaarsetes tavades.

Tugevus (voolavus- ja tõmbetugevus)

Seoses metalli tugevusega messingi vs. pronks vs. vask vahel on märkimisväärsed erinevused nii voolavuspiiride kui ka tõmbetugevuste osas, mida iga materjal näitab siin esitatud voolavuspiiride väärtuste järgi: B=125-800 MPa Cu=95-124 MPa ja C3=33 MPa, mis peaks selgelt näitama, et see materjal on väga vastupidav. Samal ajal järgneb B, kuna Cu on kõige tühisem väärtus.

Pronks saavutab üle 350-635MPa, mis muudab selle sobivaks võitluseks metalliväsimuse vastu. Messingi tõmbetugevus on 338-469 MPa ja vase 210 MPa. Igal materjalil on oma eelised erinevate projektide jaoks, mis nõuavad konkreetseid tugevusi.

Soojus- ja elektrijuhtivus

Elektrijuhtivuse osas on vask esikohal 100%, messingist umbes 28% ja pronksist umbes 15%. Vask on esikohal oma suurema sisalduse tõttu; seega järgivad elektrilised rakendused järgmist järjekorda: vask>messing>pronks.

Soojusjuhtivuse osas on järjekord pronks>vask>messing, kuna pronks on selles parameetris teistest parem, kuna selle väärtus on vahemikus 229-1440 BTU/hr-ft²-ºf; vasest on ainult üks väärtus 223 BTU/hr-ft²-ºf. Seevastu messing on kõige madalamal, sest selle väärtus on 64 BTU/hr-ft²-ºf. See aitab kasutajatel valida materjale soojusrakenduste jaoks, sest nendega on seotud mõned omadused.

Kuidas valida sobivat materjali oma mehaaniliste detailide jaoks

Üldine kasutamine

See on plastiline ja kuluefektiivne, mistõttu messing on õige valik näiteks ukseklappide ja muusikainstrumentide jaoks, kuna sellel on madal hõõrdetegur. Need kasutusviisid võivad olla nii funktsionaalsed kui ka dekoratiivsed.

Soolase vee korrosioonikindlus on peamine põhjus, miks pronks on merenduses suurepärane. See tähendab, et karmidele meretingimustele avatud osad peaksid olema valmistatud pronksist.

Vask valitakse toidupudelite ja -kuumutite jaoks selle antibakteriaalsete omaduste tõttu, mis tagavad ohutuse toiduga seotud rakendustes.

Seega hõlmab messingist, pronksist või vasest detailide mehaaniliseks töötlemiseks selliste eripärade hindamine nagu keskkonna vastupidavus, terviseohutus ja sagedane käitlemine. Iga materjal vastab nendele nõuetele erinevate eelistega.

Paindlikkuse aste

Materjalide valimisel detailide töötlemiseks on messingi, pronksi ja vase eripära tundmine väga oluline. Vask on väga paindlik, juhtiv ja elastne, mistõttu sobib see elektri- ja soojusrakendusteks. Messing ja pronks on väga hästi töödeldavad. Näiteks saab messingist (vase-tsingi sulam) valmistada korrosioonikindlaid komponente. Samamoodi vajavad vastupidavad osad, nagu laagrid ja puksid, selliseid metalle nagu pronks, mis on tuntud oma tugevuse ja kulumiskindluse poolest. Nende omaduste põhjal valige oma projekti kavandamiseks kõige sobivam materjal.

Kulud

Sobivate materjalide valimisel detailide mehaaniliseks töötlemiseks arvestage messingi ja pronksi maksumust ja omadusi; märkimisväärne tsingi kogus teeb selle odavamaks, mistõttu on see ideaalne projektides, kus on hea mehaanilisus ja korrosioonikindlus, samuti vask.

Märkimisväärne tsingi kogus teeb selle odavamaks ja ideaalseks projektidele, kus on hea mehaanilisus ja korrosioonikindlus, näiteks elektriühendused või väljamõeldud esemed.

Pronks maksab rohkem tänu oma uskumatule tugevusele ja paremale korrosioonikindlusele, mistõttu on see üsna hästi kasutatav laeva propellerites, sealhulgas veealustes laagrites.

Kõige kallimal vasel on suurepärane elektri- ja soojusjuhtivus, mistõttu on see element ideaalne erinevates valdkondades, näiteks elektrijuhtmestikus või elektroonikaseadmetes, mille jõudlus peab olema alati optimaalne.

Seetõttu pakub igaüks neist ainulaadset kasu detailide töötlemisel nii, et saate sobitada konkreetse materjali teie projekti vajadustele.

Kokkuvõte

Vase, messingi ja pronksi ainulaadsete omaduste mõistmine aitab valida sobiva materjali konkreetsete rakenduste jaoks, suurendades vastupidavust ja tõhusust.

Tehke meiega koostööd, et saada asjatundlikku juhendamist ja suurepäraseid, teie projekti materjalivajadustele kohandatud mehaanilisi lahendusi.