Упоређена три црвена метала
Бакар, месинг и бронза су познати као црвени метали јер деле топли црвенкасти или златни тон, али су им састави и својства прилично различити. Бакар је чист елементарни метал са препознатљивом црвенкасто-браон бојом и изванредном топлотном и електричном проводљивошћу. Месинг је легура бакра и цинка, светлије и жуте боје, са повећаном чврстоћом и савитљивошћу за декоративне радове, водоводне инсталације и музичке инструменте. Бронза је првенствено легура бакра и калаја, тврђа и отпорнија на корозију, што је чини изборним материјалом за поморске компоненте, скулптуре и лежајеве. Поређење ова три показује како мале промене у саставу производе веома различито инжењерско понашање.
Бакар: својства и примена чистог метала
Бакар се користи у широком спектру производа због своје електричне и топлотне проводљивости, чврстоће, формабилности и отпорности на корозију. Фитинги за цеви и цеви се обично праве од бакра управо из тог разлога, и могу се лемити, лемити и заварити методама гаса, лука и отпорности пре него што се полирају или полирају до скоро било које текстуре и сјаја. Постоји неколико разреда нелегираног бакра који се разликују по нивоу заосталих нечистоћа; Наведене су класе без кисеоника- тамо где су потребне и висока проводљивост и дуктилност.
Једна од карактеристичних особина бакра је његова способност да се бори против бактерија. Након опсежног антимикробног тестирања, утврђено је да 355 легура бакра, укључујући многе месинге, убија више од 99,9% бактерија у року од два сата од контакта, а нормално тамњење није нарушило ту ефикасност. Бакар је био међу најранијим металима које су људи користили, прво за алате и украсе, а данас је најпознатији као електрични проводник и као цев за воду и расхладне системе.
Месинг: бакар легиран цинком
Месинг је бакар са додатком цинка, а садржај цинка може да варира да би се добио широк спектар својстава и боја, од црвене до жуте. Повећање цинка повећава и снагу и дуктилност. Када је садржај цинка између 32% и 39%, легура има побољшане карактеристике топлог рада, док хладна обрада постаје ограниченија. Изнад 39% цинка, као у Мунтз металу, легура добија већу чврстоћу, али губи дуктилност на собној температури.
Месинг се широко користи у декоративне сврхе јер подсећа на злато, а за музичке инструменте због своје обрадивости и издржљивости. Месинг-који носи калај чине важну подгрупу: адмиралски месинг, морнарички месинг и месинг за слободну{2}} машинску обраду, сви садрже калај који инхибира дезинфикацију, испирање цинка из легуре. Ови типови комбинују ниску осетљивост на дезинфикацију са умереном чврстоћом, добром отпорношћу на атмосферску и водену корозију и одличну електричну проводљивост, а користе се за причвршћиваче, бродски хардвер, делове завртњева, осовине пумпе и друге механичке производе-отпорне на корозију.
Бронза: бакар легиран калајем
Бронза се првенствено састоји од бакра са додатим другим елементима, најчешће калајем, иако се за добијање специфичних својстава користе и арсен, фосфор, алуминијум, манган и силицијум. Сви ови додаци производе легуру знатно тврђу од самог бакра. Бронза има загасито златну боју и често показује слабе прстенове на својој површини, што помаже да се разликује од месинга. Користи се за скулптуре, музичке инструменте и медаље, и у индустрији за чауре и лежајеве где је ниско трење метала-о-метал предност, као и у наутици где је отпорност на корозију битна.
| Бронзана породица | Типични додаци | Карактеристична својства |
|---|---|---|
| Фосфорна бронза (калајна бронза) | Калај 0,5-1,0%, фосфор 0,01-0,35% | Чврстоћа, чврстоћа, ниско трење, висока отпорност на замор, фино зрно |
| Алуминијумска бронза | Алуминијум 6-12%, гвожђе 6% мак, никл 6% мак | Висока чврстоћа, одлична отпорност на корозију и хабање |
| Силицијум бронза | Цинк око 20%, силицијум око 6% | Висока чврстоћа са отпорношћу на корозију за делове вентила и пумпе |
| Никл сребро | Бакар, никл и цинк | Сребрни изглед, умерена чврстоћа, добра отпорност на корозију |
| бакроникл | Никл 2-30% | Веома висока отпорност на корозију и термичка стабилност, добра у морској води |
У фосфорним бронзама садржај калаја повећава отпорност на корозију и затезну чврстоћу, док фосфор повећава отпорност на хабање и крутост, због чега се породица појављује у електричним производима, меховима, опругама и подлошкама. Алуминијумска бронза се користи за бродски хардвер, клизне лежајеве и пумпе или вентиле који рукују корозивним течностима. Купроникл, са својом толеранцијом на пуцање од корозије под напоном и на оксидацију у пари или влажном ваздуху, користи се за бродску опрему, вентиле, пумпе и трупове бродова.
Како разликовати бронзу од месинга
Састав: бронза је првенствено бакар и калај, са калајем типично 5-12%, док је месинг бакар и цинк са садржајем цинка од испод 10% до преко 40%.
Боја: бронза тежи ка благо црвенкастој или ружичастој нијанси, месинг ка жућкастој нијанси, иако сама боја није коначна.
Густина: бронза је генерално гушћа, тако да је предмет исте величине тежи.
Магнетизам: месинг није магнетан, док неке легуре бронзе показују слаб магнетни одзив због гвожђа или других додатака.
Звук: ударена бронза даје нижу, резонантнију ноту од месинга, који звучи више.
Цена и век трајања
Бакар је обично најскупљи од три црвена метала, јер месинг и бронза садрже нижи проценат бакра када се изброје легирајући елементи. Бронза је обично скупља од месинга, делом због додатне обраде коју легура захтева.
Радни век зависи од састава легуре, околине и дужности. Месинг има добру отпорност на корозију и добро траје у већини услова, иако се може деградирати у оштрим или корозивним окружењима и има користи од одржавања и заштитних премаза. Бронза је снажно отпорна на влагу и корозију и често надмашује чисти бакар и неки месинг у мокрој употреби. Сам бакар је веома отпоран на корозију у већини окружења, али постепено оксидира до зеленкасте патине. На радни век такође утичу влажност, изложеност сланој води, механички стрес, пХ, радна температура, хемијски контакт, учесталост употребе, дизајн и инсталација, као и свака примењена површинска обрада.
Често постављана питања
П: Која је главна разлика између месинга и бронзе?
Месинг је бакар легиран цинком, док је бронза бакар легиран углавном калајем; ова једина разлика објашњава већину контраста у боји, тврдоћи, корозивном понашању и примени.
П: Шта је скупље, бакар, месинг или бронза?
Бакар је обично најскупљи од ова три јер је чист метал, а бронза је обично скупља од месинга због додатне обраде коју њени легирајући елементи захтевају.
П: Да ли је месинг метал?
Месинг је легура метала која своја метална својства преузима од бакра као главне компоненте, док добија додатне карактеристике од цинка и свих других елемената легираних са њим.
П: Од чега је направљена бронза?
Бронза је легура бакра и калаја, обично око 88% бакра и 12% калаја, а може да садржи и алуминијум, манган, никл или фосфор да би развила одређена својства.
П: Која је разлика између бронзе и бакра?
Бакар је чисти метални елемент са симболом Цу и атомским бројем 29, док је бронза легура на бази бакра са калајем и другим елементима који се додају ради повећања чврстоће и тврдоће.
П: Који црвени метал траје најдуже у корозивној служби?
Састав, окружење и радна својства одлучују о исходу, али бронза генерално надмашује чисти бакар и неки месинг у влажним или морским условима због своје отпорности на корозију и влагу.
П: Који се удео цинка користи у месингу?
Месинг обично садржи око 55% до 95% бакра и 5% до 45% цинка, са малим додацима као што је олово за обрадивост или калај за отпорност на корозију тамо где то захтева примена.
