Blyholdig messing: En veiledning for egenskaper, kvaliteter og maskinering

Et stort antall metaller og metalllegeringer brukes i denne verden i en rekke bruksområder. På slutten av 18 ^- tallet ble messing (Cu-Zn-legering) ofte brukt i forskjellige bruksområder. På begynnelsen av 19 ^- tallet ble blyholdig messing introdusert fordi messing i seg selv ikke var lett å maskinere. Det var en videreutvikling av CNC-maskinering, noe som gjorde at metallenes maskinbearbeidbarhet betydde mye på den tiden. Denne artikkelen fokuserer dypt på blyholdig messing, dens egenskaper, kvaliteter og bruksområder.

Hva er blyholdig messing

Messing er en legering av kobber og sink, 60–65 % Cu og 35–40 % Zn. Blyholdig messing er en integrert del av denne legeringen, som er kort definert nedenfor:

Definisjon av blyholdig messing

Blyholdig messing er en integrert del av messinglegering med 1–3 % blyinnhold. Den definerende egenskapen til denne legeringen er dens utmerkede maskinbearbeidbarhet, noe enkel messing mangler.

Hvordan vite om messing er blyfritt?

Den største fordelen med dette er at blyholdig messing er enklere å maskinere enn blyfri messing. Hvis metallet krever relativt høyere skjærekrefter, er det blyfri messing, fordi hvis bly er til stede, vil maskinering av messingen være veldig enkel.

Typisk blyholdig messingsammensetning

Den typiske kjemiske sammensetningen er som følger:

• Cu:55–65 %
• Zn: 37–40 %
• Pb:5 – 3.0 %
• Fe: ≤ 0.35
• Sn: ≤ 0.3
• Ni: ≤ 0.3

Hva er messing med høyest blyinnhold

Vanligvis kan messing ha maksimalt 3 % bly i sammensetningen, for bedre CNC-maskinerbarhet. For eksempel inneholder UNS C36000 (friskjærende messing) vanligvis 2.5–3.0 vekt% Pb, mens UNS C38500 kan nå 2.5–3.5 vekt% Pb under vanlige standarder.

I den virkelige maskineringsprosessen opplever maskinister at blyholdig messing med høyere enn 3 vekt% bly gir en liten forbedring. Tilsetning av bly forbedrer sponbryting og reduserer skjærekrefter; så høyere blyinnhold er uvanlig med mindre en spesifikk kvalitet/standard krever det.

Mekaniske og fysiske egenskaper for blyholdig messing

Et metall eller en metalllegering kan benyttes i en applikasjon hvis dets mekaniske og fysiske egenskaper er kjente. De mekaniske og fysiske egenskapene til blyholdig messing er gitt nedenfor:

Styrke- og hardhetsområde

Styrken og hardheten til blyholdig messing er lavere sammenlignet med andre metaller, fordi bly er spredt langs korngrensene i en sfærisk partikkelform.

Duktilitet og formbarhet

Enkelte egenskaper, som styrke, formbarhet og styrke, er kompromittert i blyholdig messing for å opprettholde maskinbarheten. Ved romtemperatur er formbarheten til blyholdig messing dårlig. For duktilitet er forlengelsesområdet 10–25 %.

Materialets konduktivitet

Materialledningsevnen kan være termisk eller elektrisk. For blyholdig messing:

Elektrisk ledningsevne: 25–30 % IACS (lavere til moderat)

Varmeledningsevne: 110–125 W/m·K

Bearbeidbarhetsvurdering

Bly er kjent for sin lavere hardhet, mykhet og enkle maskinering. Tilsetningen av 1–3 % bly i messing forbedrer maskineringsevnen betraktelig. Blyholdig messing har derfor utmerket maskineringsevne.

Hva er forskjellen mellom blyfri og blyholdig messing?

Som nevnt tidligere er hovedlegeringen messing (Cu og Zn), men blyholdig messing er en integrert del av den. Denne delen vil avklare den faktiske forskjellen mellom blyfri messing og blyholdig messing.

Blyholdig messing vs. messing

Den største forskjellen mellom blyholdig messing og blyfri messing er blyelementet, som tabellen nedenfor viser. Formålet med å inkludere bly i messingen er å øke maskinbarheten. Blyet sprer seg langs blyskalaene i sfæriske partikkelform, noe som gjør maskineringen mykere og raskere.

Er bly i messing trygt å bruke?

Det avhenger hovedsakelig av den faktiske bruken om blyholdig messing er trygg å bruke eller ikke. Hvis bruken gjelder rørleggerarbeid eller drikkevannsrør, er blyholdig messing ikke trygg å bruke. Bly lekker ut av rørene og ut i vannet, noe som ytterligere forårsaker kreft.

Når sluttet de å bruke bly i messing?

I de siste tiårene av 20 ^- tallet, da helsemyndighetene fant ut at bly i blyholdige messingrørledninger var hovedårsaken til kreft, innførte de forbud mot bruk av bly i messingrørleggerartikler. Bly regnes som et av de giftigste metallene.

Grenser for blykonsentrasjon

Bly er et giftig metall, og konsentrasjonen er derfor begrenset. Elektriske og elektroniske produkter er begrenset til et blyinnhold på ≤ 0.1 % (homogene materialer), RoHS-kompatible og EU-sertifiserte.

For prosjektene dine, når blyholdige messingmaskinerte deler er påkrevd i henhold til EU-sertifiseringer og overholder RoHS, kan du besøke TUOFA CNC messingmaskinering . Vi er en kinesisk-basert organisasjon med kapasitet til CNC-maskinering uavhengig av materiale, for eksempel myke metaller - kobber, aluminium og harde - titan, Inconel-legeringer, osv. Vi vil gi deg snevre toleranser, som vil være EU-sertifiserte og RoHS-kompatible.

Blyens rolle i messinglegeringer

Bly er et veldig mykt og tett metall. Fargen er blågrått. Det er formbart, korrosjonsbestandig og brukes i mange bruksområder, men det er svært giftig. Dampene fra det forårsaker lungekreft. Bly spiller en svært viktig rolle i messinglegeringer med tanke på bruksområdene. For eksempel tilsettes bly noen ganger messing når det kreves forbedret korrosjonsbestandighet.

Hvordan bly forbedrer maskinbarheten

Bly blandes ikke med Cu og Zn i messing. Det forblir uløselig og eksisterer som separate, myke partikler fordelt langs korngrensene. Under maskinering av blyholdig messing fungerer disse blypartiklene som et indre smøremiddel, noe som forbedrer maskineringsevnen.

Mikrostruktur av blyholdig messing

I figuren nedenfor er de diskrete og uløselige blypartiklene tilstede langs GB-ene. Disse svarte, sfæriske blypartiklene fungerer som intern smøring under maskineringen.

Begrensninger av bly i messing

• Den største begrensningen med bly i messing er at blyholdig messing ikke kan brukes til drikkevannsrørledninger på grunn av forbudet og kreftårsakene. Det er giftig, så det kan ikke brukes til matemballasje.
• Styrken, formbarheten og hardheten til blyholdig messing er redusert, så den kan ikke brukes der styrke er nødvendig.

Vanlige betegnelser på blyholdig messing

Blyholdig messing er tilgjengelig i flere betegnelser, for eksempel C36000, C85700, osv. La oss diskutere noen vanlige betegnelser på messing i denne delen av artikkelen:

1. C36000 Friskjærende messing

C36000 har det høyeste innholdet av bly (1.5 % - 3.5 %), og det er derfor det kalles frittskjærende bas. Jo høyere blyinnhold, desto høyere maskinbarhet. Det betyr at denne typen er svært glatt for CNC-maskinering. Denne typen er best for applikasjoner som:

• Høypresisjon CNC-bearbeiding
• Presisjonsskruer, beslag og ventiler
• bushings
• Komplekse dreide komponenter

2. C34500 Messing

I denne blyholdige messingen er innholdet av bly høyere enn i automatmessing, noe som betyr at maskinbearbeidbarheten er høyere, men andre mekaniske egenskaper er kompromittert. For denne typen øker verktøylevetiden på grunn av redusert oppbygging av egg. Den er best for:

• Ultrahurtige automatiske dreiebenker
• Elektrisk maskinvare
• Deler der maskineringseffektivitet er kritisk

3. C85700 Messing

Det er en blyholdig gul messing som har en moderat prosentandel bly i sammensetningen. Den tilbyr god støpeevne med moderat maskinbearbeidbarhet, så den leveres i støpt form. Den er best for:

• Støpte rørleggerkomponenter
• Arkitektonisk maskinvare
• Dekorative beslag
• Ventilhus

4. C38000 Messing

Den har et lavere blyinnhold sammenlignet med C36000, så maskinbearbeidbarheten er svekket, men den tilbyr gode mekaniske egenskaper. Den er kjent som messing med lavt blyinnhold. Den er best for:

• Biltilbehør
• Maskinbearbeidede og formede deler
• Lette strukturelle deler

5. CuZn39Pb3 messing

Den regnes som lik C38500. Den inneholder opptil 3 % bly, så maskinbearbeidbarheten er nær C36000. Den er best for:

1. Ekstruderte stenger
2. Maskinbearbeidede beslag
3. Arkitektoniske deler
4. profiler

6. Blyholdig messing av sjøfart

For marine og korrosive miljøer brukes blyholdig messing til sjøs.

1. C48500

Den inneholder tinn sammen med bly for forbedret korrosjonsbestandighet. På grunn av tinn er maskinbearbeidbarheten lavere enn for C36000. Den er best for:

• Pumpekomponenter
• Beslag utsatt for sjøvann

2. C46400

Den har høyere tinninnhold og lavere blyinnhold enn C48500. Dermed reduseres maskinbearbeidbarheten, men korrosjonsmotstanden økes.

Det er best for:

• Kondensatorplater
• Skipsbyggingskomponenter
• Marine festemidler

Andre blymaterialer

Andre blyholdige messingmetaller, som C83600, er litt annerledes enn ekte messing. Det blir ofte referert til som blyholdig messing, men det har lavere sinkinnhold og høyere bly- og tinninnhold. Det er best for:

• Lagrene
• Ventilhus
• Trykkholdende støpegods

Hvor man vanligvis bruker blyholdig messing

Selv om blyholdig messing ikke er vanlig brukt i elektrisk og elektronisk utstyr på grunn av RoHS-restriksjoner, har det fortsatt mange bruksområder innen viktige felt, for eksempel:

Marine komponenter

Marine komponenter er de som konsekvent forblir i sjøvannet. Blyholdig marinemessing brukes i flere maskindeler. Det brukes i:

• Sjøventilhus og ventiler
• Gjennomgående skrogbeslag
• Pumpehus og pumpetilkoblinger
• Impellernav og små pumpekoblinger
• Marine rørdeler og adaptere
• Dreneringsplugger
• Slangekoblinger og slangekoblinger

Festemidler og montering

Blyholdig messing brukes i festemidler og beslag, ikke på grunn av styrke, men valget skyldes hovedsakelig produksjonseffektivitet og dimensjonsnøyaktighet. Det brukes i:

• Skruer
• Nøtter
• Gjengede innlegg
• Bolter og små gjengede pinner
• Rørbeslag
• Kompresjonsbeslag
• Hydrauliske og pneumatiske beslag
• Instrumenteringsutstyr

Presisjonsdreide og maskinerte deler

I produksjonsindustrien utmerker blyholdig messing seg når det gjelder enkel maskinering og oppnåelse av tettere toleranser. For presisjonsdreide og maskinerte deler spiller blyindusert mikrostruktur en viktig rolle. Den gir utmerket maskinbarhet, noe som fører til oppnåelse av tett toleranse, glatt overflatefinish og billigere produksjon i store mengder.

Blyholdig messing i CNC-maskinering

Frem til nå har det blitt diskutert flere ganger at blyholdig messing er en svært maskinbearbeidbar legering. Denne delen av bloggen beskriver det:

CNC-maskinerbarhet av blyholdig messing

Blyholdig messing har 1–3 % bly i sin sammensetning. Den blandes ikke med matrisen av Cu og Zn, men forblir i form av sfæriske blypartikler langs blyholdige messingskjeer. Under CNC-maskinering av blyholdig messing blir disse partiklene til smøremiddel, noe som reduserer skjærekreftene og øker hastigheten. Derfor viser den utmerket maskinbarhet for CNC-maskinering, noe som ytterligere fører til små toleranser og utmerket og slitesterk overflatefinish.

Typiske CNC-messingdeler

Typiske CNC-messingdeler betyr at delene er produsert ved hjelp av CNC-maskinoperasjoner, for eksempel dreiing og fresing, osv. Disse delene inkluderer skruer og settskruer, spesielle presisjonsmuttere, gjengede innsatser, hydrauliske og pneumatiske adaptere, kontakthylser, kontaktpinner og -terminaler, foringer og avstandsstykker, osv.

Hvordan maskinere blyholdig messinglegering?

Maskinering av blyholdig messinglegering er en prosess med flere operasjoner, som dreiing, fresing og boring, etc.

Presisjons CNC-dreiing av messing

Presisjons-CNC-dreieprosessen brukes når delene er sfæriske. En liten toleranse på ±0.01 mm kan oppnås. Gjennom denne prosessen produseres disse delene:

• Dyser og ventilkomponenter
• Slangekoblinger og slangekoblinger
• Foringer, hylser og avstandsstykker
• Kompresjonskoblinger og hylser

Presisjons CNC-fresing av messing

Presisjons-CNC-freseprosessen brukes til blyholdige messingkomponenter når delens geometri er kompleks. Prosessen er nyttig i produksjonen av følgende deler med ±0.01 mm dimensjonsnøyaktighet.

• Manifolder og fordelingsblokker
• Elektriske kontakthus
• Messingterminalblokker
• Pumpes dekkplater
• Tilpassede deler

Gjenging og boring

Drilling

Denne prosessen brukes til å lage hull i messingdeler, for eksempel i plater, for sammenføyning av muttere og bolter.

tapping

For innvendige og utvendige gjenger, som i messingskruer og muttere, brukes gjengeprosessen.

Designtips for maskinering av blyholdig messing

1. Unngå unødvendige stramme toleranser i designet
2. Prøv å fjerne stresskonsentrerende punkter hvis de er tilstede
3. Unngå skarpe kanter eller hjørner
4. Prøv å øke tykkelsen hvis det ikke er kritisk på grunn av den lavere styrken til blyholdig messing

Blyholdig messing vs. andre metaller

Det finnes flere metaller som brukes i forskjellige bruksområder. Så det er ikke lett å sammenligne blyholdig messing med alle disse metallene. Blyholdig messing er forskjellig fra mange vinkler sammenlignet med rustfritt stål, aluminium og messing i seg selv.

Blyholdig messing vs. rustfritt stål

Rustfritt stål er et svært sterkt og svært korrosjonsbestandig metall sammenlignet med blyholdig messing. Det finnes hundrevis av kvaliteter som varierer basert på korrosjonsbestandighet og styrke. Rustfritt stål brukes i strukturelle, drikkevanns- og marineapplikasjoner. Maskinbearbeidbarheten er lavere sammenlignet med blyholdig messing.

Blyholdig messing vs. aluminium

Al og dets legeringer brukes i mange viktige bruksområder, som luftfart og elektriske ledninger. Korrosjonsmotstanden er utmerket på grunn av et passivt lag på overflaten. Den er sterkere enn blyholdig messing, men maskinbearbeidbarheten er lavere sammenlignet med blyholdig messing.

Hvordan velge riktig blyholdig messingkvalitet?

Kvalitetene av blyholdig messing er forskjellige basert på korrosjonsbestandighet, maskinbearbeidbarhet og styrke. Alle disse forskjellene oppstår ved å endre den kjemiske sammensetningen. For eksempel, der styrke er det primære kravet, er blyholdig messing med høyere Zn-innhold å foretrekke.

Konklusjon

Blyholdig messing er en integrert del av messing som har en høyere prosentandel blyinnhold, vanligvis i området 1.5 % - 3.5 %. Hensikten med bly er å øke maskinbarheten. Siden de sfæriske blypartiklene ikke blandes med Cu- og Zn-matrisen, sprer de seg langs korngrensene og fungerer som interne smøremidler under maskinering. Blyholdig messing er tilgjengelig i flere betegnelser, for eksempel C36000, C34500, etc. De er forskjellige basert på prosentandelen bly, og dermed maskinbarheten. Blyholdig messing brukes fra enkle ventilhus til marinekomponenter, noe som viser dens betydning.

Vanlige spørsmål om blyholdig messing

Inneholder gammel messing bly?

Nei, på slutten av 18 ^- tallet og begynnelsen av 19 ^- tallet ble bly indusert i messing for å gjøre maskinering enklere.

Kan man fjerne bly fra messing?

Nei, det er verken økonomisk eller praktisk mulig. Blypartiklene er fysisk fanget langs blykjedene.

Inneholder alle messingkraner bly?

Nei, moderne messingkraner er laget under strenge begrensninger for blyinnhold. Kanskje eldre kraner har et betydelig blyinnhold.

Er det bly i gul messing?

Nei, fargen på messingen angir ikke om den er blyholdig eller blyfri. For å sjekke om det er blyholdig messing, se sertifiseringer og spesifikk kvalitetsbetegnelse.

Når bør jeg velge blyholdig messing?

Når det kreves glatte overflater og små toleranser i dimensjoner med lavere styrke, bør du velge blyholdig messing.