, Sejarah, dan Kegunaan Tembaga Logam

Brass adalah aloi binari yang terdiri daripada tembaga dan zink yang telah dihasilkan selama beribu tahun dan dinilai untuk kebolehkerjaan, kekerasan, ketahanan kakisan dan rupa yang menarik.

Hartanah

Jenis Aloi: Perduaan
Kandungan: Tembaga & Zink
Ketumpatan: 8. 3-8. 7 g / cm ³
Titik lebur: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
Kekerasan Moh: 3-4

Ciri

Sifat-sifat yang tepat dari brass berbeza bergantung pada komposisi aloi tembaga, terutamanya nisbah tembaga-zink.

Walau bagaimanapun, secara umum, semua tembaga dinilai untuk kebolehkerjaan mereka atau kemudahan yang logamnya boleh dibentuk dalam bentuk dan bentuk yang dikehendaki sambil mengekalkan kekuatan tinggi.

Walaupun terdapat perbezaan antara tembaga dengan kandungan zink yang tinggi dan rendah, semua tembaga dianggap mudah dibentuk dan mulur (tembaga zink rendah lebih tinggi). Oleh kerana takat lebur yang rendah, tembaga juga boleh dibuang dengan mudah. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi pemutus, kandungan zink yang tinggi biasanya disukai.

Brass dengan kandungan zink yang lebih rendah boleh bekerja dengan sejuk, dikimpal dan dibakar. Kandungan tembaga yang tinggi juga membolehkan logam itu membentuk lapisan oksida pelindung (patina) di permukaannya yang mengawasi terhadap kakisan lebih lanjut, harta yang berharga dalam aplikasi yang mendedahkan logam ke kelembapan dan luluhawa.

Logam mempunyai kedua-dua haba yang baik dan kekonduksian elektrik (konduktiviti elektriknya boleh dari 23% hingga 44% daripada tembaga tulen), dan ia memakai dan tahan api.

Seperti tembaga, sifat bakterostatiknya telah menyebabkan kegunaannya dalam lekapan bilik mandi dan kemudahan penjagaan kesihatan.

Brass dianggap geseran rendah dan aloi bukan magnetik, sementara sifat akustiknya telah digunakan dalam banyak alat muzik 'band kuningan'.

Seniman dan arkitek menghargai sifat estetik logam, kerana ia boleh dihasilkan dalam pelbagai warna, dari warna merah ke kuning keemasan.

Sejarah

Paduan tembaga-seng dihasilkan pada awal abad ke-5 SM di China dan digunakan secara meluas di Asia tengah oleh abad ke-2 dan ke-3 SM.

Walau bagaimanapun, kepingan logam hiasan ini boleh dianggap sebagai 'aloi semulajadi', kerana tiada bukti bahawa pengeluarnya secara sedar menggabungkan tembaga dan zink. Sebaliknya, aloi itu dicampakkan dari bijih tembaga kaya zink, menghasilkan logam seperti tembaga mentah.

Dokumen Yunani dan Romawi mencadangkan pengeluaran aloi yang sengaja sama seperti tembaga moden, menggunakan tembaga dan bijih kaya zink yang dikenali sebagai calamine, berlaku sekitar abad ke-1 SM.

Kuningan calamine dihasilkan dengan menggunakan proses penyimenan, di mana tembaga telah dicairkan dalam larutan dengan bijih besi smithsonite (atau calamine).Pada suhu tinggi, seng hadir dalam bijih itu berubah menjadi wap dan meresap tembaga, dengan itu menghasilkan tembaga yang relatif tulen dengan kandungan zink 17-30%. Kaedah pengeluaran tembaga ini digunakan hampir 2000 tahun sehingga awal abad ke-19.

Tidak lama selepas orang-orang Rom menemui bagaimana menghasilkan tembaga, aloi itu digunakan untuk membuat duit syiling di kawasan Turki moden. Ini tidak lama kemudian tersebar di seluruh Empayar Rom.

Baca lebih lanjut mengenai Sejarah Tembaga.

Jenis

'Kuningan' adalah istilah generik yang merujuk kepada pelbagai aloi tembaga-zink. Malah, terdapat lebih daripada 60 jenis tembaga yang ditentukan oleh Standard EN (Eropah Norm). Aloi ini boleh mempunyai pelbagai komposisi yang berbeza bergantung kepada sifat yang diperlukan untuk aplikasi tertentu.

Untuk lebih banyak jenis tembaga yang berlainan, lihatlah artikel ini.

Pengeluaran

Tembaga paling sering dihasilkan daripada sekeping tembaga dan jongkong zink. Tembaga cetakan dipilih berdasarkan kekotorannya, kerana unsur-unsur tambahan tertentu dikehendaki untuk menghasilkan gred tepat tembaga yang diperlukan.

Kerana seng mula mendidih dan menguap pada 1665 ° F (907 ° C), di bawah titik lebur tembaga 1981 ° F (1083 ° C), tembaga mestilah terlebih dahulu dicairkan. Setelah cair, zink ditambah pada nisbah yang sesuai untuk gred tembaga yang dihasilkan.

Walaupun ada elaun masih dibuat untuk kehilangan zink ke pengewapan.

Pada ketika ini, sebarang logam tambahan lain, seperti plumbum, aluminium, silikon atau arsenik, ditambah kepada campuran untuk menghasilkan aloi yang dikehendaki.

Apabila aloi cair siap, ia dituangkan ke dalam acuan di mana ia mengukuhkan ke dalam papak atau bilet besar

Billets - yang paling kerap alfa-beta tembaga - boleh terus diproses menjadi wayar, paip dan tiub melalui penyemperitan panas , yang melibatkan menolak logam dipanaskan melalui die, atau menjalin panas.

Jika tidak diekstrusi atau dipalsukan, bilet kemudian dipanaskan semula dan diberi makan melalui penggelek keluli (proses yang dikenali sebagai rolling panas). Hasilnya adalah slab dengan ketebalan kurang dari setengah inci (<13mm).

Selepas penyejukan, tembaga kemudian diberi makan melalui mesin pengilangan, atau scalper, yang memotong lapisan nipis dari logam untuk menghilangkan kecacatan pemutus permukaan dan oksida.

Di bawah atmosfera gas untuk mengelakkan pengoksidaan, aloi itu dipanaskan dan dilancarkan sekali lagi, satu proses yang dikenali sebagai penyepuhlindapan, sebelum digulung semula pada suhu sejuk (rolling sejuk) hingga lembaran kira-kira 0. 1 "(2. 5mm) tebal.

Proses rolling sejuk menghilangkan struktur bijirin dalaman tembaga, menghasilkan logam yang lebih kuat dan lebih keras. Langkah ini boleh diulang sehingga ketebalan atau kekerasan yang diinginkan dicapai

Akhirnya,

Semua helaian, cast, bahan tembaga yang ditempah dan diekstrubasikan diberi mandian kimia, biasanya digunakan asid hidroklorik dan sulfurik untuk mengeluarkan skala oksida tembaga hitam dan mencemarkan