Logam ulet Kuningan - penyimpangan sejarah, sifat dasar, karakteristik, dan foto paduan

Kuningan adalah bahan logam berdasarkan tembaga dan komponen paduan seng. Paduan tersebut mungkin mengandung unsur timbal, besi, nikel. Terkadang ada timah, tetapi dalam jumlah kecil. Menurut tabel metalurgi, kuningan bukan termasuk golongan perunggu.

Cerita

Unsur kimia seng ditemukan pada abad ke-16, tetapi logam kuning sudah dikenal umat manusia berabad-abad sebelumnya. Orang-orang kuno yang tinggal di wilayah Laut Hitam bagian selatan menggabungkan tembaga dengan smithsonite, bijih seng, untuk mendapatkan paduan kuningan.

Selama masa politisi Romawi Augustus, kuningan disebut sebagai "orychalk", yang secara harfiah berarti "tembaga emas". Logam kuning mirip dengan emas, koin Romawi kuno dicetak darinya, perhiasan dan barang-barang rumah tangga dibuat.

Pada akhir abad ke-18, ilmuwan Inggris D. Emerson memperoleh kuningan dengan memadukan tembaga dengan seng industri. Dia mematenkan metode tersebut dan menerima paten Inggris. Pada abad ke-18, sebelum penggunaan kuningan secara luas dalam metalurgi, kuningan digunakan untuk memalsukan emas di Eropa Barat dan Rusia.

Karakteristik utama kuningan

Kuningan menggabungkan sifat positif dan keunggulan logam komposit.Ahli metalurgi menggunakan bahan dalam industri untuk meningkatkan sifat logam yang secara kolektif lebih kuat daripada secara individual. Logam kuning memiliki ketahanan terhadap proses korosi, peningkatan kekuatan, dan dapat berada dalam larutan berair dan basa untuk waktu yang lama tanpa kerusakan.

Sifat kimia

Struktur kuningan dibentuk oleh dua komponen klasik - seng, tembaga. Dalam versi tradisional, proporsi tembaga tidak melebihi 70%, dan seng - 30%. Beberapa tingkatan kuningan teknologi telah dikembangkan, di mana kandungan sengnya lebih sedikit, hanya 48%. Dalam industri baja, hampir setengah dari semua seng yang digunakan diperoleh kembali dari limbah dan daur ulang.

Ada dua jenis kuningan dengan perbedaan struktur internal dan komposisi kimianya:

• tipe alfa (fase tunggal), kandungan seng 35 persen;
• tipe alfa-beta (dua fase), dalam paduan 50% seng dan 6% timbal.

Kuningan dalam karakteristik luarnya mirip dengan beberapa merek perunggu, tetapi bukan bahan perunggu.

Komposisi nilai khusus paduan kuningan mengandung timah dalam proporsi kecil. Ini digunakan sebagai komponen paduan untuk meningkatkan sifat logam. Selain timah, komposisi kimiawi kuningan dapat mengandung timbal, nikel, mangan, dan logam lain yang dapat meningkatkan karakteristik material.

Properti fisik

Karakteristik kuningan bergantung pada elemen paduan tambahan yang ditambahkan untuk meningkatkan parameter proses. Misalnya nilai densitas bervariasi pada kisaran 8300-8700 kg/m3.

Sifat fisik utama kuningan adalah:

• kapasitas panas spesifik ketika dipanaskan hingga 20 C adalah 0,377 kJ kg−1 K−1;
• hambatan listrik spesifik 0,07 * 10−6 Ohm m;
• bukan feromagnet, tidak memperoleh sifat magnetik saat terkena suhu kritis;
• titik leleh rata-rata 900 derajat;
• resistensi yang tinggi terhadap korosi dan kehancuran;
• tahan lama;
• plastik,
• cocok untuk penempaan dan pemrosesan;
• tahan terhadap perubahan suhu.

Kuningan sebagai konglomerat beberapa logam memiliki daya hantar arus listrik yang lemah. Logam komposit menciptakan distorsi kisi kristal. Medan tegangan yang dihasilkan membentuk resistivitas. Tembaga itu sendiri adalah penghantar listrik yang sangat baik, jadi semua kabel adalah tembaga.

Titik leleh paduan kuningan tergantung pada persentase seng. Semakin banyak seng, semakin mudah untuk melelehkan kuningan.

Logam gulung kuningan terpapar dengan baik pada pengelasan busur dan gas. Dipoles dengan baik, digulung. Tahan pelapukan lebih baik dari tembaga murni.

Penambahan bismut dan timah pada paduan kuningan mengurangi sifat elastis logam, membuatnya rapuh saat terkena suhu tinggi (pada 500 derajat).

Pengaruh unsur penyusun

Untuk memperluas jangkauan penggunaan kuningan dan meningkatkan sifat-sifatnya, komponen paduan ditambahkan ke paduan tersebut. Setiap elemen penyusun memiliki efek spesifik:

• silikon menurunkan nilai kekerasan, membuat material kurang tahan lama, tetapi tahan aus selama gesekan berkepanjangan;
• mangan meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap korosi;
• timah, aluminium dan besi dalam proporsi kecil ditambahkan ke paduan bersama dengan mangan untuk meningkatkan nilai kekuatan;
• timbal hampir berhenti ditambahkan sebagai elemen paduan, itu mengurangi sifat mekanik paduan, memperburuk keuletan, elastisitas;
• nikel meningkatkan ketahanan korosi dan memungkinkan untuk menggunakan logam di lingkungan basa;
• aluminium, aluminium oksida menciptakan lapisan pelindung pada permukaan logam, yang mencegah proses oksidatif memiliki efek merusak;
• timah adalah logam ringan, penambahannya meningkatkan parameter kekuatan dan ketahanan terhadap korosi.

Paduan dengan timah banyak digunakan untuk membuat komponen kapal yang terus beroperasi di air laut.

Metode produksi

Kuningan adalah salah satu konglomerat yang merespons dengan baik metode pemrosesan - penempaan, pencetakan. Pada titik leleh yang rendah, logam menunjukkan sifat aliran yang baik, sehingga banyak digunakan dalam pengecoran.

Saat melelehkan kuningan, seng aktif menguap.

Dalam industri metalurgi, kuningan ditambang dalam wadah refraktori khusus (cawan lebur), di tungku peleburan, di mana panas dipindahkan melalui radiasi dari produk gas pembakaran bahan bakar. Di tungku, peleburan berlangsung dalam waktu singkat dan dengan konsumsi energi yang ekonomis.

Aplikasi Paduan

Pada zaman kuno, kuningan digunakan dalam perhiasan karena kemiripannya dengan emas alami. Karena plastisitas dan kelenturannya yang baik untuk ditempa, koin dicetak darinya, dibuat perhiasan dan kasing.

Paduan kuningan ditingkatkan dengan menambahkan komponen logam lain untuk meningkatkan karakteristik logam gulung dan memperluas kemungkinan penggunaannya di lingkungan yang agresif (di pembuatan kapal, di bengkel kimia).

Dalam konstruksi

Logam kuning telah lama memantapkan dirinya sebagai bahan berharga untuk membuat suku cadang pipa ledeng, pipa, peralatan, dan untuk konstruksi berbagai struktur. Terbuat dari logam kuning

• pengencang (baut dan mur, pipa cabang, bagian yang dicap);
• produk untuk struktur teknik panas, perangkat, peralatan, pipa kondensor;
• bagian pipa (faucet mixer, kopling, tee, fitting);
• perlengkapan furnitur (gagang pintu, staples, engsel pintu).

Sifat mekanik, ketahanan terhadap kelembaban, kekuatan dan harga yang terjangkau memungkinkan penggunaan logam kuning di berbagai bidang tanpa takut material akan runtuh atau berkarat.

Aplikasi dalam jam tangan dan seni

Dalam industri jam tangan, kuningan telah digunakan secara luas karena sifat fleksibilitas, keuletan, dan biaya rendah. Produk yang terbuat dari logam kuning terlihat rapi, dan mekanisme jam bekerja dengan andal selama bertahun-tahun. Bahannya tidak berkarat, tidak teroksidasi, tahan lama di lingkungan yang lembab, tidak menyerah pada proses korosif.

Dalam seni dekoratif, kuningan dihargai karena kemampuannya menciptakan karya desainer dengan efek kehadiran emas. Untuk membuat perhiasan, paduan kuningan dua komponen hias digunakan:

• hijau (seng 40%);
• tompak emas (seng 25%);
• kuning klasik (seng 33%).

Kuningan adalah paduan dengan karakteristik unik. Banyak digunakan di hampir semua desain yang digunakan dalam kondisi lingkungan yang sulit dan lingkungan yang agresif. Perhiasan kuningan terlihat mewah, dan dengan perawatan yang tepat tidak kehilangan keindahannya selama bertahun-tahun.

Foto Kuningan