Šta je olovni mesing i zašto se dodaje olovo
Olovni mesing je legura bakra i cinka u kojoj se namjerno zadržava kontrolirana količina olova. Olovo je gotovo nerastvorljivo u bakar cink matriksu, tako da formira finu disperziju mekih čestica duž granica zrna. Tokom obrade te čestice djeluju kao unutrašnji razbijači strugotine: alat za rezanje lakše siječe metal, strugotine se lome umjesto da se omotaju oko alata, a obrada površine se poboljšava. Cijena te obradivosti je skroman gubitak duktilnosti, pa se iz tog razloga olovni mesing obično isporučuje kao šipka, šipka ili ekstrudirani profil, a ne kao duboko izvučena cijev.
Oznake razreda slijede jednostavnu konvenciju koja se koristi u kineskim standardima legure bakra kao što je GB/T 5231: slovo H označava mesing, Pb označava olovo, prvi broj je nominalni sadržaj bakra u procentima, a broj iza crtice je nominalni sadržaj olova. HPb59-1 stoga znači olovni mesing sa oko 59 posto bakra i oko 1 posto olova.
Ključne klase olova od mesinga i njihova svojstva
Donja četiri razreda pokrivaju gotovo sve industrijske zahtjeve za slobodno sečenje šipke od legure bakra.
| Ocjena | Nazivni sastav | Obradivost | Vruća radna | Tipična primjena |
|---|---|---|---|---|
| HPb63-3 | oko 63% Cu, 3% Pb, ostatak Zn | Odličan, najbolji u porodici | Nije prikladno | Gledajte strukturne dijelove, dijelove automobilskih traktora kojima je potrebna vrlo visoka obradivost |
| HPb63-0.1 | oko 63% Cu, 0,1% Pb, ostatak Zn | Niže od HPb63-3 | Ograničeno | Opšti konstrukcijski delovi mašina |
| HPb62-0.8 | oko 62% Cu, 0,8% Pb, ostatak Zn | Niže od HPb63-3 | Ograničeno | Opšti konstrukcijski delovi mašina |
| HPb60-1 | oko 60% Cu, 1% Pb, ostatak Zn | Dobro, sa većom snagom | Pošteno | Strukturni dijelovi visoke čvrstoće kojima je potrebna dobra obrada |
| HPb59-1 | oko 59% Cu, 1% Pb, ostatak Zn | Dobro | Dobro, hladno i toplo | Vijci, jastučići, brtve, čahure, matice, mlaznice |
Ostala mehanička i procesna svojstva HPb63-0.1, HPb62-0.8 i HPb60-1 slijede ona HPb63-3 i HPb59-1; samo se ocjena obradivosti i sadržaj olova zaista mijenjaju. U ASTM i UNS sistemu najbliži ekvivalent HPb63-3 je C36000 slobodno sečenje mesingane šipke, a HPb59-1 je najbliži C37700 kovanom mesingu, iako dva sistema imenovanja nisu identična i direktnu zamjenu treba potvrditi u odnosu na relevantni standard proizvoda kao što je ASTM B16 za šipku.
HPb59-1: Radni konj opće namjene
HPb59-1 je najrasprostranjeniji član porodice i onaj koji se najčešće nalazi u izvučenom i ekstrudiranom obliku prema GB/T 4423. Kombinira dobru obradivost sa zdravim mehaničkim svojstvima, podnosi rad na hladnom i toplom pritisku, lako lemi i zavari i dobro se odupire opštoj koroziji. Njegova slabost je izražena sklonost pucanju od korozije pod naprezanjem u amonijačnom okruženju ili vlažnom okruženju osim ako gotovi dio nije žaren za ublažavanje naprezanja. Tipični proizvodi uključuju vijke, jastučiće, brtve, čahure, matice i mlaznice proizvedene vrućim štancanjem nakon čega slijedi strojna obrada.
Limeni mesing razreda od HSn90-1 do HSn60-1
Limeni mesing menja određenu obradivost za otpornost na koroziju. Dodavanje oko jednog posto kalaja leguri bakra i cinka stabilizira površinski film i uvelike smanjuje napad morske vode, pare i ulja.
HSn90-1: mehanička i procesna svojstva bliska običnom mesingu H90, ali sa visokom otpornošću na koroziju i dobrim ponašanjem protiv trenja. To je klasični limeni mesing otporan na habanje i koristi se za elastične čahure na automobilskim i traktorskim sklopovima i sličnim dijelovima.
HSn70-1: tipični admiralski tip limenog mesinga, koji blisko odgovara C44300. Otporan je na atmosferske napade, paru, ulje i morsku vodu, ima dobra mehanička svojstva, prihvatljivu obradivost i može se obrađivati hladno ili vruće. Sklon je korozijskom pucanju pod naponom u kvartarnom obliku, pa se koristi za cijevi kondenzatora i izmjenjivača topline, cjevovode morske vode i dijelove termalne opreme.
HSn62-1: jaka otpornost na morsku vodu i dobra mehanička svojstva, ali hladno lomljiv, tako da je pogodan samo za toplo presovanje. Obradivost je dobra i lako se lemi i zavari, a ipak zadržava sezonsku tendenciju pucanja. Tipična upotreba su brodske komponente i dijelovi u kontaktu s morskom vodom ili benzinom.
HSn60-1: svojstva slična HSn62-1, isporučuje se uglavnom kao žica za zavarivanje šipki u konstrukcijama brodogradnje.
Korozivno ponašanje: dezincifikacija i pucanje pod naprezanjem
Dva načina kvara dominiraju iskustvom na terenu sa ovim legurama. Dezincifikacija uklanja cink iz legure i ostavlja porozni bakreni sunđer; ubrzava ga topla, ustajala voda koja sadrži hlorid i mala brzina protoka. Dodaci arsena ili kalaja, kao u HSn70-1, potiskuju efekat, zbog čega su limeni mesing poželjniji za brodske cijevi. Pucanje od korozije pod naprezanjem, koje se ponekad naziva i sezonsko pucanje, zahtijeva tri uvjeta odjednom: zaostalo vlačno naprezanje od hladnog rada, korozivni medij kao što je amonijak ili vlažni hlorid i vrijeme. Lijek je žarenje za ublažavanje naprezanja nakon formiranja i, gdje je moguće, dizajn koji održava nisko zaostalo naprezanje. Oba načina kvara se izbjegavaju pravilnim odabirom nagiba, a ne debljim presjekom.
Kako odabrati između olovnog mesinga i limenog mesinga
Odaberite dominantan zahtjev za uslugom. Ako se dio obrađuje od šipke na automatskim šraf mašinama i ne vidi agresivan medij, olovni mesing kao što je HPb63-3 ili HPb59-1 daje najnižu cijenu po gotovom komadu i najbolju završnu obradu površine. Ako dio mora preživjeti morsku vodu, paru, naftu ili morsku atmosferu, limeni mesing kao što je HSn70-1 ili HSn62-1 je ispravan izbor iako se obrađuje sporije i košta više. Tamo gdje su potrebne i obradivost i otpornost na koroziju, HPb59-1 sa žarenjem za ublažavanje naprezanja često je praktičan kompromis, pod uvjetom da servisni medij ne sadrži amonijak.
Često postavljana pitanja
P: Zašto se olovo dodaje mesingu ako smanjuje duktilnost?
Olovo se dodaje za lomljenje strugotine tokom obrade. Budući da je olovo praktički netopivo u bakreno-cink matrici, formira meke inkluzije koje omogućavaju alatu da čisti metal, što poboljšava završnu obradu površine i vijek trajanja alata. Kompromis je manja duktilnost, pa se olovni mesing koristi uglavnom kao šipka i šipka.
P: Da li je HPb63-3 pogodan za vruću obradu?
Br. HPb63-3 se ne može obrađivati u vrućem stanju zbog visokog sadržaja olova, a isporučuje se za mašinsku obradu. HPb59-1 je klasa u ovoj porodici koja prihvata rad na hladnom i toplom pritisku.
P: Koji limeni mesing treba koristiti za cijev za morsku vodu?
HSn70-1 je standardni izbor za kondenzatorske cijevi, cijevi za morsku vodu i dijelove termalne opreme. Otporan je na atmosferu, paru, naftu i morsku vodu i zadržava dobra mehanička svojstva, ali mora biti žaren za ublažavanje naprezanja kako bi se kontroliralo pucanje korozije od kvartarnog napona.
P: Šta uzrokuje sezonsko pucanje u ovim legurama?
Preostalo vlačno naprezanje od hladnog rada plus korozivni medij kao što je amonijak ili vlažni hlorid. HPb59-1 i HSn70-1 su skloni tome, a standardna protumjera je žarenje za ublažavanje naprezanja nakon formiranja praćeno zaštitom od amonijaka u radu.
P: Može li se olovni mesing zamijeniti limenim mesingom kako bi se uštedjeli troškovi?
Samo kada je servisni medij dobroćudan. U uslovima morske vode, pare ili hlorida, sadržaj kositra je ono što štiti leguru, a zamena za olovo od mesinga brzo će se dezinfikovati. Ušteda na materijalu se obično gubi preranom zamjenom.
P: U kom obliku se obično isporučuje svaka porodica?
Olovni mesing se isporučuje uglavnom kao ekstrudirana ili vučena šipka i šipka prema GB/T 4423 ili ekvivalentnom standardu, dok se kalajni mesing HSn60-1 proizvodi uglavnom kao žica za zavarivanje šipki, a HSn70-1 kao cijev i ploča za brodsku i termičku opremu.
