Nodularna medenina - zgodovinski odmik, osnovne lastnosti, značilnosti in fotografije zlitine

Medenina je kovinski material na osnovi bakra in legirne komponente cinka. Zlitina lahko vsebuje elemente svinca, železa, niklja. Včasih je prisoten kositer, vendar v majhnih količinah. Po metalurški tabeli medenina ne spada v skupino brona.

Zgodba

Kemični element cink je bil odkrit v 16. stoletju, rumena kovina pa je bila človeštvu dobro poznana že mnogo stoletij pred tem trenutkom. Starodavna ljudstva, ki so živela na območju južnega Črnega morja, so kombinirala baker s smithsonitom, cinkovo ​​rudo, da so dobili zlitino medenine.

Medenina je bila v času rimskega politika Avgusta imenovana "orychalk", kar dobesedno pomeni "zlati baker". Rumena kovina je podobna zlatu, iz nje so tiskali starorimske kovance, izdelovali nakit in gospodinjske predmete.

Konec 18. stoletja je angleški znanstvenik D. Emerson pridobil medenino z legiranjem bakra z industrijskim cinkom. Metodo je patentiral in prejel britanski patent. V 18. stoletju, pred široko uporabo medenine v metalurgiji, so jo uporabljali za ponarejanje zlata v zahodni Evropi in Rusiji.

Glavne značilnosti medenine

Medenina združuje pozitivne lastnosti in prednosti kompozitnih kovin.Metalurgi uporabljajo material v industriji za izboljšanje lastnosti kovin, ki so skupaj močnejše kot posamezno. Rumena kovina ima odpornost proti korozijskim procesom, povečano trdnost in je lahko dolgo časa brez poškodb v vodnih in alkalnih raztopinah.

Kemijske lastnosti

Strukturo medenine tvorita dve klasični komponenti - cink, baker. V tradicionalni različici delež bakra ne presega 70%, cinka pa 30%. Razvitih je bilo več vrst tehnološke medenine, v katerih je vsebnost cinka manjša, le 48%. V jeklarski industriji se skoraj polovica vsega uporabljenega cinka pridobi iz odpadkov in reciklira.

Obstajata dve vrsti medenine z razlikami v notranji strukturi in kemični sestavi:

• tip alfa (enofazni), vsebnost cinka 35 odstotkov;
• alfa-beta tipa (dvofazni), v zlitini 50% cinka in 6% svinca.

Medenina je po zunanjih značilnostih podobna nekaterim znamkam brona, vendar ne spada med bronaste materiale.

Sestava posebnih vrst medeninastih zlitin vsebuje kositer v majhnih deležih. Uporablja se kot legirna komponenta za izboljšanje lastnosti kovine. Poleg kositra lahko kemična sestava medenine vsebuje svinec, nikelj, mangan in druge kovine, ki lahko izboljšajo lastnosti materiala.

Fizične lastnosti

Lastnosti medenine so odvisne od dodatnih legirnih elementov, dodanih za izboljšanje procesnih parametrov. Na primer, vrednost gostote se spreminja v območju 8300-8700 kg / m3.

Glavne fizikalne lastnosti medenine so:

• specifična toplotna kapaciteta pri segrevanju na 20 C je 0,377 kJ kg−1 K−1;
• specifični električni upor 0,07 * 10-6 Ohm m;
• ni feromagnet, ne pridobi magnetnih lastnosti, ko je izpostavljen kritičnim temperaturam;
• tališče je v povprečju 900 stopinj;
• visoka odpornost proti koroziji in uničenju;
• vzdržljiv;
• plastika,
• dobro je podvržen kovanju in obdelavi;
• odporen na temperaturne spremembe.

Medenina kot konglomerat več kovin ima šibko prevodnost električnega toka. Kompozitne kovine povzročajo popačenje kristalnih mrež. Nastala napetostna polja tvorijo upornost. Baker je sam po sebi odličen prevodnik elektrike, zato so vse žice bakrene.

Tališče medeninaste zlitine je odvisno od odstotka cinka. Več kot je cinka, lažje je taliti medenino.

Medeninasta valjana kovina je dobro izpostavljena obločnemu in plinskemu varjenju. Dobro polirano, valjano. Bolje odporen na vremenske vplive kot čisti baker.

Dodatki bizmuta in svinca medeninasti zlitini zmanjšajo elastične lastnosti kovine, zaradi česar postane krhka, ko je izpostavljena visokim temperaturam (pri 500 stopinjah).

Vpliv sestavnih elementov

Za razširitev obsega uporabe medenine in izboljšanje njenih lastnosti se zlitini dodajo legirne komponente. Vsak sestavni element ima poseben učinek:

• silicij zmanjša vrednost trdote, naredi material manj trpežen, vendar odporen proti obrabi med dolgotrajnim trenjem;
• mangan poveča trdnost in odpornost proti koroziji;
• kositer, aluminij in železo v majhnih deležih dodamo zlitini skupaj z manganom za izboljšanje vrednosti trdnosti;
• svinec skoraj ni več dodan kot legirni element, zmanjšuje mehanske lastnosti zlitine, poslabša duktilnost, elastičnost;
• nikelj poveča odpornost proti koroziji in omogoča uporabo kovine v alkalnih okoljih;
• aluminij, aluminijev oksid ustvari zaščitno prevleko na kovinski površini, ki preprečuje, da bi oksidativni procesi imeli uničujoč učinek;
• kositer je lahka kovina, njegov dodatek izboljša parametre trdnosti in odpornosti proti koroziji.

Zlitina s kositrom se pogosto uporablja za ustvarjanje komponent za ladje, ki nenehno delujejo v morski vodi.

Proizvodne metode

Medenina je eden tistih konglomeratov, ki se dobro odzivajo na metode obdelave - kovanje, žigosanje. Pri nizkem tališču ima kovina dobre pretočne lastnosti, zato se pogosto uporablja v livarnah.

Pri taljenju medenine cink aktivno izhlapeva.

V metalurški industriji se medenina pridobiva v posebnih ognjevzdržnih posodah (lončkih), v talilnih pečeh, v katerih se toplota prenaša s sevanjem iz plinastih produktov zgorevanja goriva. V pečeh taljenje poteka v kratkem času in ob ekonomični porabi energije.

Uporaba zlitin

V starih časih so medenino uporabljali v nakitu zaradi svoje podobnosti z naravnim zlatom. Zaradi njegove plastičnosti in dobre kovljivosti so iz njega tiskali kovance, izdelovali nakit in etuije.

Medeninaste zlitine se izboljšajo z dodajanjem drugih kovinskih komponent, da se izboljšajo lastnosti valjane kovine in razširijo možnosti njene uporabe v agresivnih okoljih (v ladjedelništvu, v kemičnih trgovinah).

V gradbeništvu

Rumena kovina se je že dolgo uveljavila kot dragocen material za izdelavo delov za vodovodne napeljave, cevi, aparate in za gradnjo različnih struktur. Izdelana iz rumene kovine

• pritrdilni elementi (sorniki in matice, odcepi cevi, žigosani deli);
• izdelki za toplotnotehnične konstrukcije, naprave, opremo, kondenzatorske cevi;
• vodovodni deli (mešalniki za pipe, spojke, T-cevi, fitingi);
• pohištvena oprema (vratne kljuke, sponke, vratni tečaji).

Mehanske lastnosti, odpornost na vlago, trdnost in dostopna cena omogočajo uporabo rumene kovine na različnih področjih brez bojazni, da se bo material zrušil ali zarjavel.

Uporaba v urah in umetnosti

V urarski industriji je medenina našla še posebej široko uporabo zaradi lastnosti prožnosti, duktilnosti in nizkih stroškov. Izdelki iz rumene kovine izgledajo predstavljivo, urni mehanizem pa zanesljivo deluje več let. Material ne rjavi, ne oksidira, vzdrži dolgotrajno bivanje v vlažnem okolju in ne podleže korozivnim procesom.

V dekorativni umetnosti je medenina cenjena zaradi svoje sposobnosti ustvarjanja dizajnerskih kosov z učinkom prisotnosti zlata. Za izdelavo nakita se uporabljajo takšne okrasne dvokomponentne medeninaste zlitine:

• zelena (cink 40%);
• zlati tompak (cink 25%);
• klasična rumena (cink 33%).

Medenina je zlitina z edinstvenimi lastnostmi. Široko se uporablja v skoraj vseh izvedbah, ki se uporabljajo v težkih okoljskih razmerah in agresivnih okoljih. Nakit iz medenine izgleda razkošno in s pravilno nego ne izgubi svoje lepote več let.

Medeninaste fotografije