Alamă

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 21 septembrie 2019; verificările necesită 27 de modificări .
Alamă
Conductivitate termică 121 W/(m K)
Densitate 8560 ± 160 kg/m³ [1]
Temperatură de topire 932 °C [2] [3]
Sistem de cristal sistem cubic
Modulul Young 115 ± 20 GPa
coeficientul lui Poisson 0,37
Modulul Young în compresie 50 GPa
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Alama  este un aliaj dublu sau multicomponent pe bază de cupru , în care componenta principală de aliere este zincul , uneori cu adaos de staniu (mai puțin decât zincul, altfel obțineți bronzul de staniu tradițional ), nichel , plumb , mangan , fier și alte elemente. Conform clasificării metalurgice, nu aparține bronzurilor.

Aliajele cupru-zinc sunt mai dure decât metalele originale. Sunt utilizate pentru fabricarea de aparate, piese de mașini și articole de uz casnic.

Istoria și originea numelui

În ciuda faptului că zincul ca element chimic a fost descoperit abia în secolul al XVI-lea , alama era cunoscută chiar înainte de epoca noastră [4] [5] . Mossinoizii l-au obținut prin topirea cuprului cu galmei [6] , adică cu minereul de zinc. În Anglia, alama a fost obținută pentru prima dată prin aliarea cuprului cu zincul metalic, această metodă a fost brevetată la 13 iulie 1781 de James Emerson (brevet britanic nr. 1297) [7] [8] . În secolul al XIX-lea , alama era folosită ca aur contrafăcut în Europa de Vest și Rusia .

Pe vremea lui Augustus la Roma , arama era numită orichalc. ( lat.  aurichalcum  - literalmente „cuprul de aur”), din el au fost bătute sestertia și dupondia . Orichalcul și-a primit numele de la culoarea aliajului, similară cu culoarea aurului. Cu toate acestea, în Imperiul Roman însuși, înainte de cucerirea Marii Britanii în secolul I d.Hr. e. nu s-a produs alama, deoarece romanii nu aveau acces la surse de zinc (care au apărut și au început să se dezvolte abia după formarea provinciei Britanie ca parte a imperiului), înainte de aceasta, zincul putea fi importat doar de către eleni . și comercianții romani, nu a existat o extracție proprie în Europa continentală și în Marea Mediterană [9] .

Proprietăți și tipuri

Cererea totală mondială de zinc pentru fabricarea alamei este în prezent de aproximativ 2,1 milioane de tone, în același timp, 1 milion de tone de zinc primar, 600 de mii de tone de zinc obținut din deșeurile de producție proprie și 0,5 milioane de tone de materii prime secundare. materialele sunt utilizate în producție . Astfel, peste 50% din zincul folosit la producerea alamei este obtinut din deseuri. Alama tehnică conține de obicei până la 48-50% zinc. În funcție de conținutul de zinc, se disting alama alfa și alama alfa + beta. Alama alfa monofazată (până la 35% zinc) este bine deformată în stare caldă și rece. La rândul său, alama bifazică alfa + beta (până la 47-50% zinc) are plasticitate scăzută în stare rece. De obicei sunt prelucrate la cald la temperaturi din regiunea alfa sau alfa+beta. În comparație cu alama alfa, alama duplex are o rezistență mai mare și rezistență la uzură cu o ductilitate mai mică. Alama dubla este adesea aliata cu aluminiu, fier, magneziu, plumb sau alte elemente. Astfel de alame sunt numite speciale sau multicomponente. Elementele de aliere (cu excepția plumbului) măresc rezistența (duritatea), dar reduc ductilitatea alamei. Conținutul de plumb din alamă (până la 4%) facilitează tăierea și îmbunătățește proprietățile anti-fricțiune. Aluminiul, zincul, siliciul și nichelul cresc rezistența la coroziune a alamei. Adăugarea de fier, nichel și magneziu la alamă crește rezistența acesteia.

Proprietăți fizice

Diagrama de stare Cu-Zn

Cuprul cu zinc formează, pe lângă soluția α principală, un număr de faze de tip electronic β, γ, ε. Cel mai adesea, structura alamei constă din faze α- sau α + β'-: faza α este o soluție solidă de zinc în cupru cu o rețea cristalină de cupru fcc , iar faza β este o soluție solidă ordonată bazată pe compus chimic CuZn cu o concentrație de electroni de 3/ 2 și o celulă elementară primitivă.

La temperaturi ridicate, faza β are un aranjament dezordonat ([bcc]) de atomi și o regiune largă de omogenitate. În această stare, faza β este plastică. La temperaturi sub 454–468 °C, aranjarea atomilor de cupru și zinc în această fază devine ordonată și este desemnată β'. Faza β', spre deosebire de faza β, este mai dură și mai fragilă; Faza y este un compus electronic Cu 5 Zn 8 .

Alama monofazată se caracterizează prin plasticitate ridicată; Faza β' este foarte fragilă și dură, astfel încât alama bifazată are o rezistență mai mare și o ductilitate mai mică decât cele monofazate.

Conținutul de zinc din cupru afectează proprietățile mecanice ale alamelor recoapte.

Cu un conținut de zinc de până la 30%, atât rezistența, cât și ductilitatea cresc simultan. Apoi plasticitatea scade, mai întâi datorită complicației soluției α-solide, iar apoi scăderea ei bruscă are loc datorită apariției unei faze β' fragile în structură. Rezistența crește până la aproximativ 45% zinc și apoi scade la fel de brusc ca ductilitatea.

Majoritatea alama funcționează bine cu presiune. Alama monofazată este în special din plastic. Se deformează la temperaturi scăzute și ridicate. Cu toate acestea, în intervalul de temperatură de 300-700 ° C, există o zonă de fragilitate; prin urmare, alama nu se deformează la astfel de temperaturi.

Alama bifazată este ductilă atunci când este încălzită peste temperatura de transformare β', în special peste 700 °C, când structura lor devine monofazată (faza β). Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice și rezistența chimică a alamei, în ele sunt adesea introduse elemente de aliere: aluminiu (Al), nichel (Ni), mangan (Mn), siliciu (Si) etc.

Ordinea de marcare

URSS și Rusia

În URSS, Rusia și unele țări post-sovietice, există GOST pentru compoziția aliajelor de alamă și marcarea acestora:

Sistemul de desemnare este diferit pentru alama tratată sub presiune (GOST 15527) și turnătorie (GOST 17711). Pentru alama tratată sub presiune, mai întâi apare litera „L”, urmată de toate literele elementelor normalizate, cu excepția zincului, și apoi o listă de cifre ale procentului de elemente în aceeași ordine, cu excepția zincului. Conținutul de zinc și impurități nedorite este masa rămasă până la 100%. De exemplu:

Pentru alama de turnătorie (GOST 17711), procentul mediu de componente din aliaj este plasat imediat după litera care indică numele acesteia. În același timp, conținutul de zinc este primul care este normalizat, prin urmare, gradele de turnătorie încep cu literele „LC”. Proporția de cupru și impurități nedorite este calculată ca rest până la 100%. De exemplu:

Aplicație

Alamă forjată

Tombac ( francez  tombac , din malay tambaga  - cupru ) - alamă dublă care conține până la 20% Zn, se numește tompak (alama care conține 14-20% Zn - semi-tompak) ( http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/ lat ). Are ductilitate ridicată , proprietăți anticorozive și anti- fricțiune , bine sudate cu oțel . Este utilizat pentru fabricarea bimetalului oțel-alamaDatorită culorii sale aurii, tompak este folosit pentru fabricarea de produse de artă, însemne și accesorii.

Alamă dublu forjată
Marca Zona de aplicare
L96, L90 Detalii de mașini, dispozitive de inginerie termică și echipamente chimice , bobine , burduf , etc.
L85 Detalii de mașini, dispozitive de inginerie termică și echipamente chimice, bobine, burduf, etc.
L80 Detalii de mașini, dispozitive de inginerie termică și echipamente chimice, bobine, burduf, etc.
L70 Manșoane pentru echipamente chimice, produse individuale forjate
L68 Cele mai multe produse timbrate
L63 Piulițe , șuruburi , piese de automobile , conducte de condensator
L60 Țevi cu pereți groși , piulițe, piese de mașini.
Alama forjata din mai multe piese
Marca Zona de aplicare
LA77-2 Tuburi de condensare marine
LAZH60-1-1 Detalii despre navele maritime.
LAN59-3-2 Detalii echipamente chimice, mașini electrice , nave maritime
LZhMa59-1-1 Obuze de rulment , părți de aeronave , nave maritime
LN65-5 Tuburi manometru și condensator
LMts58- 2 Piulițe, șuruburi, fitinguri , piese de mașini, monedă de schimb sovietică din 1958, valoare nominală de 1-5 copeici.
LMtsA57-3-1 Detalii despre nave maritime și fluviale
LO90-1 Țevi de condensare ale echipamentelor de inginerie termică
LO70-1 Țevi de condensare ale echipamentelor de inginerie termică
LO62-1 Țevi de condensare ale echipamentelor de inginerie termică
LO60-1 Țevi de condensare ale echipamentelor de inginerie termică
LS63-3 Piese de ceas , bucșe
LS74-3 Piese de ceas, bucșe
LS64-2 Imprimarea matricilor
LS60-1 Piulițe, șuruburi, angrenaje , bucșe
LS59-1 Piulițe, șuruburi, angrenaje, bucșe
LZhS58-1-1 Piese realizate prin tăiere
LK80-3 Piese de mașină rezistente la coroziune
LMsh68-0,05 Tuburi condensatoare
LANKMts75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 Arcuri , tuburi de măsurare

Alama turnata

Alama turnata
Marca Zona de aplicare
LTs16K4 Detalii armare
LTs23A6ZhZMts2 Șuruburi melcate masive , piulițe pentru șuruburi de presiune
LCZOAZ Piese rezistente la coroziune
LTs40S Fitinguri turnate , bucșe, separatoare , rulmenți
LC40MtsZZh Piese critice care funcționează la temperaturi de până la 300  °C
LTs25S2 Fitinguri sistem hidraulic auto

Aliaje de bijuterii

Aliaje de bijuterii
Tip de prelucrare Culoare Denumirea aliajului
turnare galben Alama in granule M67/33
turnare verde Alama in granule M60/40
turnare aur Alama in granule M75/25
turnare galben Alama in granule M90

Note

  1. ↑ https://www.simetric.co.uk/si_metals.htm
  2. ↑ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagramme_binaire_Cu_Zn_laiton.svg
  3. ↑ (titlu nespecificat) - ISBN 2-8293-0216-8
  4. ↑ Dzhua M. „Istoria chimiei”, tradus din italiană de G.V. Bykov, editat de S.A. Pogodin. - Moscova: Mir. Editorial de literatură de chimie, 1975.
  5. ↑ Zinc: istoria descoperirii elementului . Consultat la 10 ianuarie 2017. Arhivat din original pe 10 ianuarie 2017.
  6. ↑ Galmey // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.
  7. ↑ Woodcroft B. Indexul subiectului (realizat numai din titluri) al brevetelor de invenție, de la 2 martie 1617 (14 James I.), până la 1 octombrie 1852 (16 Victoriae  ) . - Londra, 1857. - P. 444.
  8. ↑ IV. Specificația dlui. Brevetul Emerson pentru fabricarea de alama cu cupru și spelter // Repertoriul artelor, manufacturii și agriculturii  (engleză) . - Londra, 1796. - Vol. V.-P. 24-25.
  9. ↑ Invitat, Edwin . În anumite condiții străine, adoptate de strămoșii noștri înainte de stabilirea lor în Insulele Britanice (Partea a II-a) Arhivată la 27 septembrie 2018 la Wayback Machine . // Proceedings of the Philological Society . - Londra, 11 iunie 1852. - Vol. 5 - nr. 124 - P. 188-189.
  10. ↑ [bse.sci-lib.com/article089370.html Alama automată] - articol din Marea Enciclopedie Sovietică  (ediția a treia)

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 aliaje de cupru