Brass L63: prezentare generală, proprietăți, specificații și caracteristici

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-02 14:01

Mulți oameni au observat adesea mânere strălucitoare pe ușile interioare, candelabre aurii sau sfeșnice. Toate aceste elemente sunt realizate dintr-un aliaj numit alama. În acest articol, vom arunca o privire mai atentă asupra proprietăților și caracteristicilor sale, acordând o atenție deosebită mărcii L63.

Ce este alama?

Alama este unul dintre cele două aliaje cunoscute de cupru (celăl alt este bronz). Baza sa este cuprul, în care sunt dizolvate diferite cantități de zinc. După cum se știe, cuprul are o rețea cristalină cubică centrată pe față (fcc). La rândul său, zincul pur formează o structură hexagonală compactă (hcp). Ambele rețele sunt incompatibile, prin urmare, în cazul unor concentrații atomice egale de zinc și cupru, se poate forma așa-numita alamă dublă. Ele se caracterizează prin existența simultană a două faze (soluții solide fcc și hcp).

Dacă acordați atenție tabelului lui D. I. Mendeleev, veți observa că zincul din el este la numărul 30, iar cuprul este la numărul 29.au raze atomice similare. Acest fapt permite, în ciuda diferitelor rețele cristaline, să se formeze soluții solide monofazate atunci când conținutul de cupru din aliaj depășește 13,5%, așa cum se poate observa din diagrama de fază Zn-Cu prezentată.

Astfel, dacă cuprul este componenta principală, atunci în condiții de echilibru există o singură fază - o soluție solidă de zinc în cupru fcc.

Marcă din alamă L63

Acesta este unul dintre cele mai comune aliaje turnate la noi. Nu este greu de înțeles ce înseamnă litera și cifrele din numele mărcii: „L” este de fapt alamă, cifra 63 indică procentul componentei principale, adică cuprul. De fapt, realitatea poate diferi ușor de cifra indicată. Deci, în compoziția alamei L63, cantitatea de cupru variază de la 62% la 65%, iar zincul din aliaj conține de la 34,2% la 37,5%.

Aproape toată alama este bine prelucrată la temperaturi scăzute (camerei). Marca în cauză nu face excepție. Datorită proprietăților sale mecanice excelente, este utilizat pentru a produce o gamă largă de piese, inclusiv foi subțiri, țevi și tije de diferite grosimi.

De asemenea, trebuie menționat că produsul mărcii în cauză este ușor de lustruit, așa că multe bijuterii realizate din acesta au o culoare aurie și o nuanță strălucitoare.

Unul dintre avantajele importante ale alamei L63 este ieftinitatea relativă în comparație cu alte aliaje care conținmai mult cupru.

Caracteristici L63

După cum știți, cuprul pur este un material destul de moale. Rezistența sa la forfecare este de 210 MPa. Înlocuirea unei treimi din atomii de cupru din rețeaua FCC cu atomi de zinc, precum și un anumit tratament termic al alamei, duc la o creștere a rezistenței sale mecanice la forfecare până la 240 MPa.

Un alt avantaj al caracteristicilor alamei L63 față de proprietățile cuprului este duritatea sa mai mare, menținând în același timp ductilitatea. Rețineți că, în cazul prelucrării necorespunzătoare, de exemplu, recoacere insuficientă, fazele secundare pe bază de zinc pot apărea în produsul clasei luate în considerare. Alama bifazată duce la o deteriorare semnificativă a proprietăților mecanice și tehnologice. În special, aliajul devine fragil și își pierde practic din ductilitate.

Diferența dintre alamă și alte metale este absența scânteilor în timpul șocurilor mecanice. Această proprietate permite utilizarea L63 în producția de containere pentru depozitarea și transportul substanțelor inflamabile.

Dacă vorbim despre dezavantajele acestui grad în comparație cu cuprul pur, ar trebui să menționăm o ușoară scădere a durității. În plus, alama L63 este un slab conductor de electricitate și căldură.

Gravatatea specifică a aliajului

Reamintim că densitatea este o valoare egală cu raportul dintre masa unui corp și volumul pe care îl ocupă în spațiu. Densitatea se calculează folosind următoarea formulă:

ρ=m/V.

În cazul aliajelor multicomponente în careamestecarea simplă a elementelor chimice cu o entalpie scăzută de formare, puteți utiliza următoarea formulă pentru a determina densitatea acestora:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Unde m_i și ρ_{i sunt masa și densitatea celei de-a i-a componente din amestec.}

Folosind formula scrisă, puteți calcula greutatea specifică a alamei L63. Dacă expresia pentru ρ este scrisă pentru două componente, atunci obținem următoarea egalitate:

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

Parametrul x reflectă fracția de masă a zincului din aliaj. Deoarece masele atomilor componentelor din alamă sunt apropiate, putem presupune că fracția de masă este egală cu fracția atomică. Dacă, de exemplu, luăm compoziția de 63% Cu și 37% Zn și luăm în considerare că ρ_cu=8960 kg/m³ și ρ _zn=7140 kg/m³, apoi obținem valoarea ρ=8188 kg/m^3.

Revenind la valoarea experimentală a densității alamei L63, vedem că aceasta corespunde cu 8440 kg/m3 la temperatura camerei. Discrepanța cu rezultatul teoretic se datorează a doi factori principali:

• când se formează un aliaj, există o entalpie negativă de amestecare a componentelor;
• conține impurități ale metalelor mai grele.

Caracteristici de tratament termic și rezistență la coroziune

Produs în cauzăse topește la 906^oC. În intervalul de la 750^oC la 880^oC, încă mai prezintă o plasticitate bună, deci poate fi prelucrat. O etapă importantă în producerea aliajului L63 este recoacerea, care se realizează în intervalul 550-650^{oC. Ca rezultat al acestei procesări, au loc două procese principale:}

• solicitarile mecanice sunt eliminate;
• dizolvă fazele metastabile pentru a forma o structură monofazată.

Prezența solicitărilor mecanice este extrem de nedorită pentru L63. Se știe că adăugarea de zinc la cupru duce la o îmbunătățire semnificativă a rezistenței sale la coroziune, astfel încât toate alamele sunt aliaje destul de pasive din punct de vedere chimic. Ele sunt distruse în timp numai în medii agresive, precum acizii percloric și azotic. Cu toate acestea, prezența tensiunilor în structurile din alamă afectează semnificativ rezistența lor la coroziune.

Din cauza tensiunilor menționate mai sus, tăierea rapidă nu este recomandată pentru produsele L63.

Aplicații

Marca considerată de alamă este utilizată pe scară largă pentru fabricarea benzilor, tijelor, foilor și țevilor. Aliajul este, de asemenea, folosit pentru a face sârmă, care este folosită pentru nituri.

Rezumând, trebuie spus că L63 este folosit oriunde este necesar să se efectueze deformații la rece semnificative în producția de piese. Din el sunt realizate cuplaje, rezervoare și diverse elemente decorative.