Kuningan L63: ikhtisar, properti, spesifikasi, dan fitur

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 13:57

Banyak orang sering memperhatikan gagang mengkilap di pintu interior, lampu gantung emas, atau tempat lilin. Semua elemen ini terbuat dari paduan yang disebut kuningan. Dalam artikel ini, kita akan melihat lebih dekat sifat dan karakteristiknya, dengan memberikan perhatian khusus pada merek L63.

Apa itu kuningan?

Kuningan adalah salah satu dari dua paduan tembaga yang dikenal (yang lainnya adalah perunggu). Dasarnya adalah tembaga, di mana jumlah seng yang berbeda dilarutkan. Seperti diketahui, tembaga memiliki kisi kristal kubik berpusat muka (fcc). Pada gilirannya, seng murni membentuk struktur padat heksagonal (hcp). Kedua kisi tidak kompatibel, oleh karena itu, dalam kasus konsentrasi atom seng dan tembaga yang sama, apa yang disebut kuningan ganda dapat terbentuk. Mereka dicirikan oleh adanya dua fase secara simultan (larutan padat fcc dan hcp).

Jika Anda memperhatikan tabel D. I. Mendeleev, Anda akan melihat bahwa seng di dalamnya ada di nomor 30, dan tembaga di nomor 29.memiliki jari-jari atom yang sama. Fakta ini memungkinkan, terlepas dari kisi kristal yang berbeda, untuk membentuk larutan padat fase tunggal ketika kandungan tembaga dalam paduan melebihi 13,5%, seperti yang dapat dilihat dari diagram fase Zn-Cu yang disajikan.

Jadi, jika tembaga adalah komponen utama, maka dalam kondisi kesetimbangan hanya ada satu fase - larutan padat seng dalam tembaga fcc.

Kuningan merek L63

Ini adalah salah satu paduan paling umum di negara kita. Tidak sulit untuk memahami apa arti huruf dan angka dalam nama merek: "L" sebenarnya adalah kuningan, angka 63 menunjukkan persentase komponen utama, yaitu tembaga. Faktanya, kenyataannya mungkin sedikit berbeda dari angka yang ditunjukkan. Jadi, dalam komposisi kuningan L63, jumlah tembaga berkisar antara 62% hingga 65%, dan seng dalam paduannya mengandung dari 34,2% hingga 37,5%.

Hampir semua kuningan dikerjakan dengan baik pada suhu (ruangan) rendah. Merek yang dimaksud tidak terkecuali. Karena sifat mekaniknya yang sangat baik, digunakan untuk memproduksi berbagai macam suku cadang, termasuk lembaran tipis, pipa dan batang dengan berbagai ketebalan.

Perlu disebutkan juga bahwa produk dari merek tersebut mudah dipoles, sehingga banyak perhiasan yang terbuat darinya memiliki warna emas dan rona yang cemerlang.

Salah satu keunggulan penting dari kuningan L63 adalah relatif murah dibandingkan dengan paduan lain yang mengandunglebih banyak tembaga.

Karakteristik L63

Seperti yang Anda ketahui, tembaga murni adalah bahan yang cukup lembut. Kekuatan gesernya adalah 210 MPa. Penggantian sepertiga atom tembaga dalam kisi fcc dengan atom seng, serta perlakuan panas tertentu pada kuningan, menyebabkan peningkatan kekuatan geser mekanis hingga 240 MPa.

Keuntungan lain dari karakteristik kuningan L63 dibandingkan sifat tembaga adalah kekerasannya yang lebih tinggi dengan tetap mempertahankan keuletan. Perhatikan bahwa dalam kasus pemrosesan yang tidak tepat, misalnya, anil yang tidak mencukupi, fase kedua berdasarkan seng dapat muncul dalam produk kelas yang dipertimbangkan. Kuningan dua fase menyebabkan penurunan yang signifikan dalam sifat mekanik dan teknologi. Secara khusus, paduan menjadi rapuh dan praktis kehilangan keuletannya.

Perbedaan antara kuningan dan logam lainnya adalah tidak adanya percikan api selama kejutan mekanis. Properti ini memungkinkan penggunaan L63 dalam produksi wadah untuk penyimpanan dan pengangkutan zat yang mudah terbakar.

Jika kita berbicara tentang kelemahan grade ini dibandingkan dengan tembaga murni, kita harus menyebutkan sedikit penurunan ketangguhan. Selain itu, kuningan L63 merupakan penghantar listrik dan panas yang buruk.

Gravitasi Spesifik Paduan

Ingatlah bahwa kerapatan adalah nilai yang sama dengan rasio massa suatu benda dengan volume yang ditempatinya dalam ruang. Kepadatan dihitung menggunakan rumus berikut:

ρ=m/V.

Dalam kasus paduan multikomponen di manapencampuran sederhana unsur-unsur kimia dengan entalpi pembentukan rendah, Anda dapat menggunakan rumus berikut untuk menentukan kerapatannya:

ρ=_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Di mana m_i dan _{i adalah massa dan kerapatan komponen ke-i dalam campuran.}

Dengan menggunakan rumus tertulis, Anda dapat menghitung berat jenis kuningan L63. Jika ekspresi untuk ditulis untuk dua komponen, maka kita mendapatkan persamaan berikut:

ρ=_znρ_cu/(ρ_zn+ x(_cu-ρ_zn)), di mana x=m_zn/(m _zn+m_cu).

Parameter x mencerminkan fraksi massa seng dalam paduan. Karena massa atom-atom komponen kuningan berdekatan, kita dapat mengasumsikan bahwa fraksi massa sama dengan fraksi atom. Jika, misalnya, kita mengambil komposisi 63% Cu dan 37% Zn dan memperhitungkan bahwa ρ_cu=8960 kg/m³ dan _zn=7140 kg/m³, maka diperoleh nilai=8188 kg/m^3.

Beralih ke nilai eksperimental kepadatan kuningan L63, kita melihat bahwa itu sesuai dengan 8440 kg/m3 pada suhu kamar. Ketidaksesuaian dengan hasil teoritis disebabkan oleh dua faktor utama:

• ketika paduan terbentuk, ada beberapa entalpi negatif pencampuran komponen;
• mengandung kotoran logam berat.

Fitur perlakuan panas dan ketahanan korosi

Produk yang dimaksudmeleleh pada 906^oC. Dalam kisaran dari 750^oC hingga 880^oC, masih menunjukkan plastisitas yang baik, sehingga dapat dikerjakan dengan mesin. Tahap penting dalam produksi paduan L63 adalah anil, yang dilakukan pada kisaran 550-650^{oC. Sebagai hasil dari pemrosesan ini, dua proses utama terjadi:}

• tekanan mekanis dihilangkan;
• melarutkan fase metastabil untuk membentuk struktur fase tunggal.

Adanya tekanan mekanis sangat tidak diinginkan untuk L63. Diketahui bahwa penambahan seng ke tembaga mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam ketahanan korosi, sehingga semua kuningan adalah paduan yang cukup pasif secara kimia. Mereka dihancurkan dari waktu ke waktu hanya di lingkungan yang agresif, seperti asam perklorat dan nitrat. Namun, adanya tegangan pada struktur kuningan secara signifikan merusak ketahanan korosinya.

Karena tekanan yang disebutkan di atas, pemotongan cepat tidak disarankan untuk produk L63.

Aplikasi

Merek kuningan yang dipertimbangkan banyak digunakan untuk pembuatan pita, batang, lembaran dan pipa. Paduan ini juga digunakan untuk membuat kawat, yang digunakan untuk paku keling.

Meringkas, harus dikatakan bahwa L63 digunakan di mana pun diperlukan untuk melakukan deformasi dingin yang signifikan dalam produksi suku cadang. Kopling, tangki, dan berbagai elemen dekoratif dibuat darinya.