Organizacja temperatury w pomieszczeniu
Zwykły mosiądz jest dwuskładnikowym stopem miedzi i cynku, jego zawartość cynku jest bardzo zróżnicowana, więc jego organizacja temperatury pokojowej jest również bardzo różna. Zgodnie z binarnym diagramem stanu Cu-Zn, istnieją trzy rodzaje organizacji mosiądzu w temperaturze pokojowej: mosiądz o zawartości cynku poniżej 35%, mikrostruktura w temperaturze pokojowej składa się z jednofazowego -stałego roztworu, zwanego -mosiądzem; mosiądz o zawartości cynku w zakresie od 36% do 46%, mikrostruktura w temperaturze pokojowej składa się z ( + ) dwóch faz, zwanych ( + ) mosiądzem (mosiądz dwufazowy); zawartość cynku Ponad 46% do 50% mosiądzu, mikrostruktura w temperaturze pokojowej składa się tylko z fazy zwanej mosiądzem.
Wydajność przetwarzania ciśnieniowego
mosiądz jednofazowy (od H96 do H65) ma dobrą plastyczność i może wytrzymać obróbkę na gorąco i na zimno, ale mosiądz jednofazowy jest podatny na kruchość w średniej temperaturze podczas obróbki na gorąco, takiej jak kucie, a jego specyficzny zakres temperatur zmienia się w zależności od ilości Zn, zwykle od 200 do 700 stopni. Dlatego temperatura podczas obróbki na gorąco powinna być wyższa niż 700 stopni. Mosiądz jednofazowy w strefie kruchej wynika głównie z obecności układu stopowego Cu-Zn w obszarze fazowym Cu3Zn i Cu9Zn dwóch uporządkowanych związków, w niskiej temperaturze nagrzewanie następuje wtedy, gdy kolejność przemiany powoduje, że stop staje się kruchy; Ponadto stop występuje w obecności śladowych ilości ołowiu, bizmutu, szkodliwych zanieczyszczeń i miedzi, tworząc niskotopliwą warstwę eutektyczną rozmieszczoną na granicach ziaren, z pęknięciem międzykrystalicznym podczas pracy na gorąco. Praktyka pokazuje, że dodatek śladowego ceru może skutecznie wyeliminować kruchość średniotemperaturową.
Mosiądz dwufazowy (od H63 do H59), organizacja stopu oprócz dobrej plastyczności fazy -, ale pojawił się także związek elektroniczny na bazie stałego roztworu CuZn. -faza w wysokich temperaturach charakteryzuje się wysokim stopniem plastyczności, a w niskich temperaturach faza ′ (uporządkowany roztwór stały) ma charakter twardy i kruchy. Dlatego ( + ) mosiądz powinien być kuty w stanie gorącym. mosiądz o zawartości cynku większej niż 46% do 50% nie może być obrabiany ciśnieniowo ze względu na jego twarde i kruche właściwości.
Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne mosiądzu różnią się ze względu na różną zawartość cynku, a właściwości mechaniczne mosiądzu zmieniają się wraz ze zmianą zawartości cynku. W przypadku mosiądzu zarówno σb, jak i δ rosną wraz ze wzrostem zawartości cynku. W przypadku mosiądzu (+) wytrzymałość w temperaturze pokojowej wzrasta, aż zawartość cynku wzrasta do około 45%. Jeśli zawartość cynku zostanie dodatkowo zwiększona, wytrzymałość gwałtownie spadnie z powodu pojawienia się bardziej kruchej fazy r (stały roztwór na bazie związku Cu5Zn8) w organizacji stopu. (Plastyczność mosiądzu (+) w temperaturze pokojowej zawsze maleje wraz ze wzrostem zawartości cynku. Zatem zawartość cynku powyżej 45% stopu miedzi z cynkiem nie ma praktycznej wartości.
Zastosowanie zwykłego mosiądzu jest niezwykle szerokie, np. do opasek zbiorników wodnych, rur wodociągowych i drenażowych, medalionów, miechów, rurek serpentynowych, rurek skraplacza, łusek pocisków i różnych skomplikowanych kształtów produktów do tłoczenia, drobnego sprzętu i tak dalej. Wraz ze wzrostem zawartości cynku z H63 do H59, mogą one dobrze wytrzymać obróbkę w stanie gorącym, najczęściej stosowaną w maszynach i urządzeniach elektrycznych, różnych częściach, częściach do tłoczenia i instrumentach muzycznych.
W celu poprawy odporności na korozję, wytrzymałości, twardości i skrawania mosiądzu itp. w stopie miedź-cynk poprzez dodanie niewielkiej ilości (zwykle 1% do 2%, niewielka ilość do 3% do 4%, bardzo nieliczne, do 5% do 6%) cyny, aluminium, manganu, żelaza, krzemu, niklu, ołowiu i innych pierwiastków, stanowiące stop trójskładnikowy, czwartorzędowy, a nawet pięciokrotny, czyli dla mosiądzu złożonego, zwany także specjalnym mosiądz.
Współczynnik równoważnika cynku
Organizację złożonego mosiądzu można wywnioskować z „współczynnika równoważnika cynku” pierwiastków dodanych do mosiądzu. Ponieważ w stopie miedzi i cynku dodaje się niewielką ilość innych pierwiastków stopowych, zwykle tylko po to, aby diagram stanu Cu-Zn z obszaru fazowego / ( + ) znajdował się w lewo lub w prawo. Zatem organizacja specjalnego mosiądzu jest zwykle równoważna zwykłemu mosiądzowi o zwiększonej lub zmniejszonej zawartości cynku. Na przykład organizacja stopu Cu-Zn z 1% krzemu jest równoważna organizacji stopu Cu-Zn z 10% cynku. Zatem „równoważnik cynku” krzemu wynosi 10, a „współczynnik równoważnika cynku” krzemu jest największy, przez co granica fazowa /( + ) w układzie Cu-Zn jest znacznie przesunięta w stronę miedzi, tj. obszar fazowy jest silnie zwężony. „Współczynnik równoważności cynku” niklu jest ujemny, tj. obszar fazy - jest powiększony.
Mosiądz specjalny w fazie i fazie jest złożonym roztworem stałym, jego działanie wzmacniające jest większe, natomiast faza i w zwykłym mosiądzu jest prostym roztworem stałym Cu-Zn, jego działanie wzmacniające jest mniejsze. Chociaż równoważnik cynku jest porównywalny, charakter wielowymiarowego roztworu stałego i prostego binarnego roztworu stałego nie jest taki sam. Dlatego niewielka ilość wielokrotnego wzmocnienia jest sposobem na poprawę właściwości użytkowych stopu.
