Kuningan adalah biner paduan terdiri dari tembaga dan seng yang telah diproduksi selama ribuan tahun dan dihargai karena kemampuan kerja, kekerasannya, korosi resistensi, dan penampilan yang menarik.
Properti
- Tipe Paduan: Biner
- Konten: Tembaga & Seng
- Kepadatan: 8,3-8,7 g / cm3
- Titik lebur: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
- Kekerasan Moh: 3-4
Karakteristik
Sifat yang tepat dari kuningan yang berbeda tergantung pada komposisi paduan kuningan, khususnya rasio tembaga-seng. Secara umum, bagaimanapun, semua kuningan dihargai karena sifat machinability mereka atau kemudahan logam dapat dibentuk menjadi bentuk dan bentuk yang diinginkan dengan tetap mempertahankan kekuatan tinggi.
Meskipun ada perbedaan antara kuningan dengan kandungan seng tinggi dan rendah, semua kuningan dipertimbangkan lunak dan elastis (kuningan seng rendah lebih). Karena titik lelehnya yang rendah, kuningan juga dapat dilemparkan dengan relatif mudah. Namun, untuk aplikasi pengecoran, kandungan seng yang tinggi biasanya lebih disukai.
Kuningan dengan kandungan seng yang lebih rendah dapat dengan mudah dikerjakan, dilas dan dibrazing. Kandungan tembaga yang tinggi juga memungkinkan logam membentuk lapisan oksida pelindung (patina) pada permukaannya itu melindungi terhadap korosi lebih lanjut, properti berharga dalam aplikasi yang membuat logam terkena uap air dan pelapukan.
Logam ini memiliki panas dan panas yang baik konduktivitas listrik (Konduktivitas listriknya bisa antara 23% hingga 44% dari tembaga murni), dan tahan aus dan percikan api. Seperti tembaga, sifat bakteriostatiknya telah menghasilkan penggunaannya dalam perlengkapan kamar mandi dan fasilitas kesehatan.
Kuningan dianggap sebagai gesekan rendah dan paduan non-magnetik, sementara sifat akustiknya telah mengakibatkan penggunaannya dalam banyak alat musik 'band kuningan'. Seniman dan arsitek menghargai sifat estetika logam, karena dapat diproduksi dalam berbagai warna, dari merah tua hingga kuning keemasan.
Aplikasi
Sifat-sifat kuningan yang berharga dan relatif mudah diproduksi telah menjadikannya salah satu paduan yang paling banyak digunakan. Menyusun daftar lengkap semua aplikasi kuningan akan menjadi tugas besar, tetapi untuk mendapatkan ide industri dan jenis-jenis produk di mana kuningan ditemukan, kita dapat mengkategorikan dan merangkum beberapa penggunaan akhir berdasarkan tingkat kuningan bekas:
Pemotongan kuningan gratis (mis. C38500 atau 60/40 kuningan):
- Kacang, baut, bagian berulir
- Terminal
- Jet
- PDAM
- Injector
Sejarah
Paduan tembaga-seng diproduksi sejak abad ke-5 SM di Cina dan banyak digunakan di Asia Tengah pada abad ke-2 dan ke-3 SM. Namun, potongan logam dekoratif ini dapat disebut sebagai 'paduan alami,' karena tidak ada bukti bahwa produsen mereka secara sadar menggabungkan tembaga dan seng. Alih-alih, ada kemungkinan bahwa paduan tersebut dilebur dari bijih tembaga yang kaya seng, menghasilkan logam seperti kuningan.
Dokumen-dokumen Yunani dan Romawi menunjukkan bahwa produksi logam paduan yang disengaja mirip dengan kuningan modern, menggunakan tembaga dan bijih kaya seng oksida yang dikenal sebagai kalamin, terjadi sekitar abad ke-1 SM. Kuningan kalamin diproduksi menggunakan proses sementasi, di mana tembaga dilebur dalam wadah dengan bijih besi smithsonite (atau kalamin).
Pada suhu tinggi, seng yang ada dalam bijih tersebut berubah menjadi uap dan meresapi tembaga, sehingga menghasilkan kuningan yang relatif murni dengan kandungan seng 17-30%. Metode produksi kuningan ini digunakan selama hampir 2000 tahun hingga awal abad ke-19. Tidak lama setelah orang Romawi menemukan cara memproduksi kuningan, aloi tersebut digunakan untuk membuat koin di daerah-daerah Turki modern. Ini segera menyebar ke seluruh Kekaisaran Romawi.
Jenis
'Kuningan' adalah istilah umum yang mengacu pada berbagai paduan tembaga-seng. Faktanya, ada lebih dari 60 jenis kuningan yang ditentukan oleh Standar EN (European Norm). Paduan ini dapat memiliki berbagai komposisi yang berbeda tergantung pada sifat-sifat yang diperlukan untuk aplikasi tertentu.
Produksi
Kuningan paling sering diproduksi dari skrap tembaga dan ingot seng. Memo tembaga dipilih berdasarkan pengotornya, karena elemen tambahan tertentu diinginkan untuk menghasilkan kadar kuningan yang tepat.
Karena seng mulai mendidih dan menguap pada suhu 1665 ° F (907 ° C), di bawah titik leleh tembaga 1981 ° F (1083 ° C), tembaga harus terlebih dahulu dilebur. Setelah meleleh, seng ditambahkan pada rasio yang sesuai untuk tingkat kuningan yang diproduksi. Sementara beberapa penyisihan seng masih dibuat untuk penguapan.
Pada titik ini, logam tambahan lainnya, seperti memimpin, aluminium, silikon atau arsenik, ditambahkan ke dalam campuran untuk membuat paduan yang diinginkan. Setelah paduan cair siap, itu dituangkan ke dalam cetakan di mana ia membeku menjadi lempengan atau billet besar. Billet - paling sering terbuat dari kuningan alfa-beta - dapat langsung diproses menjadi kabel, pipa, dan tabung melalui ekstrusi panas, yang melibatkan mendorong logam yang dipanaskan melalui cetakan, atau penempaan panas.
Jika tidak diekstrusi atau dipalsukan, billet kemudian dipanaskan dan diumpankan melalui rol baja (proses yang dikenal sebagai hot rolling). Hasilnya adalah lempengan dengan ketebalan kurang dari setengah inci (<13mm). Setelah pendinginan, kuningan kemudian diumpankan melalui mesin penggilingan, atau calo, yang memotong lapisan tipis dari logam untuk menghilangkan cacat pengecoran permukaan dan oksida.
Di bawah atmosfer gas untuk mencegah oksidasi, paduan dipanaskan dan digulung lagi, suatu proses yang dikenal sebagai anil, sebelum digulung lagi pada suhu dingin (penggulungan dingin) ke lembaran dengan tebal sekitar 0,1 "(2,5mm). Proses penggilingan dingin merusak struktur butiran internal kuningan, menghasilkan logam yang jauh lebih kuat dan lebih keras. Langkah ini dapat diulang sampai ketebalan atau kekerasan yang diinginkan tercapai.
Akhirnya, lembaran digergaji dan dicukur untuk menghasilkan lebar dan panjang yang dibutuhkan. Semua lembaran, tuangan, bahan kuningan yang ditempa dan diekstrusi diberikan mandi kimia, biasanya, yang terbuat dari asam klorida dan asam sulfat, untuk menghilangkan skala oksida tembaga hitam dan menodai.