Messing ist ein beliebtes Legierungsmaterial in der Alltagsproduktion, da es bessere mechanische Eigenschaften, Korrosionsbest?ndigkeit und Formbarkeit aufweist. Messing, das haupts?chlich aus Kupfer und Zink besteht, kann durch Variation seiner Zusammensetzung so bearbeitet werden, dass es verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften erh?lt. In diesem Beitrag geben wir einen umfassenden überblick über die wichtigsten Eigenschaften von Messing, wie z. B. Festigkeit, elektrische und thermische Leitf?higkeit und Korrosionsbest?ndigkeit, so dass Sie als Leser in der Lage sind, dieses wichtige technische Material zu studieren.

Was ist Messing?

Es besteht haupts?chlich aus Kupfer und Zink und wird von Designern wegen seiner leichten Bearbeitbarkeit, soliden Korrosionsbest?ndigkeit und seines scharfen, polierten Aussehens bevorzugt. Messing entsteht durch sorgf?ltiges Schmelzen von Kupfer und Zink in genau der richtigen Mischung, in der Regel 55-95% Kupfer und 5-45% Zink, je nachdem, welche Eigenschaften Sie anstreben. Der Herstellungsprozess von Messing beginnt mit dem Schmelzen des Kupfers in einem Ofen bei etwa 1.050 °C, bis es geschmolzen ist, und der anschlie?enden Zugabe von Zink, das einen viel niedrigeren Schmelzpunkt von etwa 420 °C hat. Die beiden Komponenten werden gut vermischt, um eine gleichm??ige Mischung zu erhalten, manchmal mit einer Prise Blei oder Zinn, um Eigenschaften wie Bearbeitbarkeit oder H?rte hinzuzufügen. Nach dem Mischen wird das Gemisch in Formen zu Barren oder Knüppeln gegossen, abgekühlt und für das Walzen, Strangpressen oder Bearbeiten vorbereitet.

Farbe des Messings

Das leuchtend gelbe bis gold?hnliche Aussehen von Messing ist sowohl eine Frage der ?sthetik als auch der Praktikabilit?t.

Diese Farbe wird auch durch das genaue Verh?ltnis von Kupfer und Zink in der Legierung bestimmt. Ein h?herer Kupfergehalt führt zu einer r?tlichen Farbe von Messing, w?hrend ein h?herer Zinkgehalt eine blassere, silbrig-gelbe Farbe ergibt. Bei der Herstellung werden durch Verfahren wie Gie?en, Strangpressen oder maschinelle Bearbeitung neue Oberfl?chen der Legierung freigelegt, die den ihr innewohnenden Metallglanz zeigen. Eine weitere Oberfl?chenbehandlung, wie Polieren oder Schwabbeln, hellt sie auf und verdunkelt ihre goldene Farbe.

G?ngige Messingsorten für die maschinelle Bearbeitung

Es gibt mehrere g?ngige Messingsorten, die in der Zerspanung eingesetzt werden. Die g?ngigsten Sorten sind C26000, C27400, C28000 und C36000, wobei jede von ihnen eine andere Zusammensetzung und andere Eigenschaften aufweist und für bestimmte Bearbeitungsanwendungen gut geeignet ist.

Messing C26000

C26000, auch Patronenmessing genannt, enth?lt etwa 70% Kupfer und 30% Zink und bietet eine hervorragende Mischung aus Duktilit?t, Korrosionsbest?ndigkeit und Festigkeit, insbesondere in feuchter Umgebung. Aufgrund seiner Formbarkeit eignet es sich für die Kaltumformung und Bearbeitung zu Produkten wie Munitionsgeh?usen, Kühlergeh?usen und Beschl?gen, obwohl seine Bearbeitbarkeit im Vergleich zu verbleitem Messing nur mittelm??ig ist.

Messing C27400

C27400, oder Gelbmessing, enth?lt etwa 63% Kupfer und 37% Zink, mit ausgezeichneter Bearbeitbarkeit und Wirtschaftlichkeit aufgrund des erh?hten Zinkanteils, der die Materialkosten reduziert. Es eignet sich für Sanit?rarmaturen, Rohre und kostengünstige Beschl?ge, bei denen eine mittlere Festigkeit und eine zufriedenstellende Korrosionsbest?ndigkeit erwünscht sind.

Messing C28000

C28000, das auch als Muntz-Metall bezeichnet wird, hat einen Kupfergehalt von etwa 60% und einen Zinkgehalt von 40% und bietet eine h?here Festigkeit und eine bessere Korrosionsbest?ndigkeit bei der Arbeit unter Meeresbedingungen. Es l?sst sich gut bearbeiten und wird für architektonische Paneele, Schiffsbeschl?ge und strukturelle Komponenten verwendet, bei denen Z?higkeit erforderlich ist.

Messing C36000

C36000 oder Automatenmessing enth?lt 61,5% Kupfer, 35,5% Zink und 2-3% Blei, was seine Zerspanbarkeit erheblich verbessert, weshalb es bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eingesetzt wird. Das Vorhandensein von Blei erfordert eine besondere Handhabung, um die gesetzlichen Vorschriften zu erfüllen. Die Wahl der Sorte für die CNC-Bearbeitung ist ein Kompromiss zwischen Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Korrosionsbest?ndigkeit und anwendungsspezifischen Anforderungen für optimale Leistung und Wirtschaftlichkeit.

Welt?quivalente von Messinglegierungen

In der folgenden Tabelle sind die ?quivalente für g?ngige Messingsorten aufgeführt:

US-UNS	CN-GB	UK-BSI	DE-ISO	JP- JIS
C26000	H68	CZ106	CuZn30	C2600
C27400	H62	CZ109	CuZn40	C2720
C28000	H59	CZ109	CuZn40	C2800
C36000	HPb62-3	CZ124	CuZn36Pb3	C3601

Mechanische Eigenschaften von Messinglegierungen

Die Standardsorten C26000, C27400, C28000 und C36000 sind aufgrund ihrer Zusammensetzung und ihrer Eigenschaften für bestimmte Bearbeitungsanwendungen geeignet. Im Folgenden werden ihre mechanischen Eigenschaften eingehend untersucht.

Zugfestigkeit: 338 bis 469 MPa

Typische Messinglegierungen haben Zugfestigkeiten zwischen 338 und 469 MPa, die je nach Zustand (z. B. geglüht oder halbhart) und Legierungszusammensetzung variieren. Dies deutet darauf hin, dass diese Legierungen erheblichen Zug- oder Dehnungskr?ften standhalten, bevor sie versagen. Bei der Bearbeitung von Bauteilen, die intermittierenden oder wiederholten Zugkr?ften ausgesetzt sind, wie z. B. bei Automobil- oder Strukturbauteilen, stellt ihre Zugfestigkeit sicher, dass die Bauteile unter Zug nicht versagen.

Streckgrenze: 120 bis 350 MPa

Die Streckgrenze von Standard-Messinglegierungen liegt zwischen 120 und 350 MPa, je nach Zustand und Zusammensetzung der Legierung. Dies ist ein Ma? für die Spannung, bei der das Material beginnt, sich plastisch zu verformen, was für Bearbeitungsvorg?nge wie Umformen oder Biegen von wesentlicher Bedeutung ist. Bei Bauteilen wie Kühlerrohren, Befestigungselementen oder Armaturen für die Schifffahrt, bei denen die Formbest?ndigkeit unter Belastung von gr??ter Bedeutung ist, gew?hrleistet diese Streckgrenze, dass die Teile der Verformung standhalten, so dass die Bearbeiter sicher sein k?nnen, anspruchsvolle Toleranzen und strukturelle Integrit?t zu erreichen.

Elastizit?tsmodul: 110 GPa

Der Elastizit?tsmodul von Standard-Messinglegierungen liegt bei 110 GPa, ihrer elastischen Steifigkeit. Er misst das Ausma?, in dem das Material einer Verformung unter der Bearbeitungskraft widersteht, und ist daher ideal für die Bearbeitung komplizierter Teile wie Steckverbinder oder Ventilsch?fte geeignet. Bei Anwendungen im Bereich der Dimensionsstabilit?t, wie z. B. bei der Pr?zisionsbearbeitung von Elektro- oder Sanit?rkomponenten, sorgt der Modulus für eine minimale Rückfederung und damit für die zuverl?ssige Einhaltung enger Toleranzen bei der Bearbeitung.

Querkontraktionszahl: 0,31

Typische Messinglegierungen haben eine Poissonzahl von etwa 0,31, die das Verh?ltnis von Querdehnung zu axialer Dehnung des Materials angibt. Dieses Offset-Verh?ltnis erm?glicht eine vorhersehbare Verformung bei der Bearbeitung, so dass die Legierungen für komplexe Formen wie dekorative Beschl?ge oder Pr?zisionsarmaturen verwendet werden k?nnen. Wo es auf Ma?genauigkeit ankommt, wie bei komplexen Stanzteilen oder bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, gew?hrleistet dieses Poisson-Verh?ltnis, dass sich das Material gleichm??ig verformt und alle Arten von unerwarteten Verformungen vermieden werden.

Dehnung: 10% bis 55%

Die Dehnung von Standard-Messinglegierungen liegt zwischen 10% und 55%, je nach Zustand und Gehalt, was die Duktilit?t bestimmt. Die F?higkeit des Materials, sich weit zu dehnen, ohne zu brechen, kommt bei der Kaltumformung oder der Bearbeitung komplizierter Bauteile wie Rohre oder Fittings zum Tragen. Wenn extreme Umformungen erforderlich sind, wie z. B. bei Kühlergeh?usen oder Sanit?rteilen, bietet eine hohe Dehnung Teile, die bei der Umformung nicht brechen, was den Verarbeitern Flexibilit?t und Zuverl?ssigkeit bei der Herstellung erm?glicht.

H?rte: 55 bis 93 HRB

Die Standardh?rte g?ngiger Messinglegierungen reicht von 55 bis 93 HB (Rockwell B) und spiegelt damit ihre Best?ndigkeit gegenüber Schneidwerkzeugen wider. Dieser Bereich erm?glicht eine leichte Bearbeitbarkeit ohne Einbu?en bei der Haltbarkeit von dekorativen Beschl?gen, Strukturkomponenten oder Pr?zisionsgetrieben. Bei Anwendungen, bei denen Oberfl?chengüte und Werkzeugstandzeit von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, erm?glicht diese H?rte den Werkzeugen saubere Schnitte durch kontrollierte Abnutzung, mit einer Garantie für gleichbleibende und effektive Bearbeitungsergebnisse.

Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Eigenschaften der g?ngigen Messinglegierungen in CNC-Bearbeitung.

Klassen	C26000	C27400	C28000	C36000
Zugfestigkeit	345 MPa	385 MPa	420 MPa	320 MPa
Streckgrenze	205 MPa	160 MPa	240 MPa	120 MPa
Dehnung	25%	50%	33%	15%
Elastizit?tsmodul	110 GPa	110 GPa	100 GPa	100 GPa
Querkontraktionszahl	0.31	0.31	0.31	0.31
W?rmeleitf?higkeit	120 W/(m-K)	120 W/(m-K)	120 W/(m-K)	120 W/(m-K)
Elektrische Leitf?higkeit	28% IACS	28 % IACS	28 % IACS	28 % IACS
H?rte	70 HRB	80 HRB	74 HRB	65 HRB
Dichte	8,58 gm/cm3	8,44 g/cm3	8,0 g/cm3	8,2 g/cm3

Korrodiert Messing?

Ja, obwohl Messing eine ausgezeichnete Korrosionsbest?ndigkeit aufweist, korrodiert es in bestimmten Umgebungen. Messing korrodiert sehr langsam in Luft und kaum in sauberem Sü?wasser mit einer typischen Rate von 0,0025 bis 0,025 mm pro Jahr. In Meerwasser ist sie etwas h?her, n?mlich 0,0075 bis 0,1 mm pro Jahr. Fluoride im Wasser haben eine vernachl?ssigbare Wirkung auf Messing, aber Chloride führen zu schwerer Korrosion und Jodide zu schweren Sch?den. Messing ist sehr anf?llig für Korrosion in Wasser, das Gase wie Sauerstoff (O?), Kohlendioxid (CO?), Schwefelwasserstoff (H?S), Schwefeldioxid (SO?) und Ammoniak (NH?) enth?lt. Messing ist auch anf?llig für einfache Korrosion in Mineralwasser, insbesondere wenn es Eisensulfat (Fe?(SO?)?) enth?lt. Messing wird durch Salpeters?ure und Salzs?ure stark angegriffen, korrodiert aber nur langsam in Schwefels?ure. In Natriumhydroxid (NaOH)-L?sungen ist Messing überraschenderweise sehr korrosionsbest?ndig.

Anwendungen aus Messing

Die einzigartigen Eigenschaften von Messing erm?glichen seinen Einsatz in einer Reihe von Branchen.

Bauindustrie: Messing wird in der Bauindustrie in gro?em Umfang für Heizk?rper, Wasserh?hne, Rohrverschraubungen, Befestigungselemente und Beschlagteile verwendet. Die h?here Korrosionsbest?ndigkeit und die mechanischen Eigenschaften machen es zu einem unverzichtbaren Material für Wasserleitungen und Sanit?rsysteme, das Langlebigkeit und Zuverl?ssigkeit in nassen Umgebungen bietet.

Elektronikindustrie: Die hohe elektrische Leitf?higkeit von Messing macht es zu einem hervorragenden Material für elektronische Ger?te, Klemmen, Steckverbinder und andere elektrische Ger?te. Auch seine hohe mechanische Festigkeit macht es zu einer guten Wahl für elektronische Steckverbinder und sorgt für Funktionalit?t und Langlebigkeit.

Musikinstrumente: Messing wird aufgrund seiner ansprechenden Oberfl?che und seiner charakteristischen akustischen Eigenschaften h?ufig für die Herstellung von Musikinstrumenten wie Trompeten und Tuben verwendet. In der Uhrenindustrie ist es aufgrund seiner Bearbeitbarkeit und seines Aussehens ein beliebtes Element für sch?ne und komplizierte Teile, die Form und Funktion verbessern.

Automobil- und Mechaniksektor: Messing wird für die Herstellung von mechanischen Pr?zisionskomponenten wie Lagern, Zahnr?dern und Federn sowie für bestimmte Automobilteile verwendet. Seine Bearbeitbarkeit erm?glicht eine hochpr?zise Fertigung von Teilen, die mechanischen Belastungen in anspruchsvollen Anwendungen standhalten.

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Messing wird für die Herstellung von Pr?zisionsteilen für die Luft- und Raumfahrt und einige Anwendungen in der Verteidigungsindustrie verwendet. Seine Korrosionsbest?ndigkeit und seine Festigkeitseigenschaften gew?hrleisten eine garantierte Leistung bei Anwendungen, bei denen Haltbarkeit und Pr?zision am wichtigsten sind.

Energiewirtschaft: Messing wird in gro?em Umfang in der Energieerzeugung eingesetzt, insbesondere in Kondensatoren von W?rmekraftwerken und Solarheizungen sowie in petrochemischen Anlagen wie Beh?ltern, Rohrleitungen und W?rmetauschern. Seine hervorragende W?rmeleitf?higkeit und seine Best?ndigkeit gegen raue Umgebungsbedingungen machen Messing zu einer zuverl?ssigen Wahl für Energieanwendungen.

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