Was Messing eigentlich ist
Messing ist eine Familie von Kupferlegierungen, in denen Zink das Hauptlegierungselement ist. Die meisten handelsüblichen Messinge enthalten zwischen etwa 55 % und 95 % Kupfer, der Rest besteht aus Zink und in vielen Qualitäten aus kleinen bewussten Zusätzen von Blei, Zinn, Arsen, Aluminium oder Eisen. Da die Kupfer- und Zinkanteile so stark variiert werden können, deckt Messing ein breites Spektrum an Festigkeit, Duktilität, Bearbeitbarkeit und Korrosionsverhalten ab, weshalb es in so vielen Industrieprodukten vorkommt.
Auf die Frage, ob es sich bei Messing um ein hochwertiges Metall handelt, gibt es eine eindeutige Antwort: Ja, vorausgesetzt, die Qualität passt zur Anwendung. Ein Patronenmessing mit 70 % Kupfer ist ein hervorragendes Material für kaltgeformte Bauteile. Die gleiche Legierung wäre eine schlechte Wahl für ein Seewasserrohr, bei dem ein inhibiertes Admiralitätsmessing benötigt wird. Die Qualität von Messing ist daher eine Frage der Auswahl und nicht einer einzelnen Rangfolge.
Gängige Messingsorten und ihre Zusammensetzungen
| UNS-Klasse | Gebräuchlicher Name | Nominale Zusammensetzung | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| C26000 | Kartusche aus Messing | Etwa 70 % Kupfer, Rest Zink | Kaltgeformte-Teile, Kühlerkerne, Befestigungselemente |
| C28000 | Muntz-Metall | Etwa 60 % Kupfer, Rest Zink | Warm-bearbeitete Bleche, Rohrböden, Kondensatorplatten |
| C23000 | Rotmessing | Etwa 85 % Kupfer, Rest Zink | Sanitärrohre, architektonische Zierelemente, Armaturen |
| C36000 | Kostenloses-Schneiden von Messing | Etwa 61 % Kupfer, 3 % Blei, Rest Zink | Schraubmaschinenteile, Ventile, Armaturen |
| C44300 | Admiralitätsmessing | Etwa 71 % Kupfer, 1 % Zinn, inhibiert mit Arsen, Rest Zink | Kondensator- und Wärmetauscherrohre im Meerwasser |
Alle diese Legierungen werden nach anerkannten Spezifikationen geliefert, und der Käufer sollte immer die Güteklasse und die geltende Norm angeben, anstatt einfach nur nach Messing zu fragen. Die Grenzwerte für die Zusammensetzung werden durch die Spezifikation festgelegt, und das Mühlenzertifikat gibt Auskunft über die tatsächliche Analyse der Schmelze.
Eigenschaften, die Messing nützlich machen
Stärke:Messing ist fester als reines Kupfer und die Festigkeit einer bestimmten Legierung kann durch Kaltumformung erheblich erhöht werden.
Duktilität:Die niedrigeren Zinkqualitäten, insbesondere das Patronenmessing mit 70 % Kupfergehalt, können tiefgezogen und stark gebogen werden, ohne dass es zu Rissen kommt.
Bearbeitbarkeit:Blei-lagerfreies-Messing ergibt kurze Späne und eine hervorragende Oberflächengüte, weshalb es bei der Ventil- und Armaturenproduktion vorherrschend ist.
Korrosionsbeständigkeit:Messing widersteht atmosphärischer Korrosion und Süßwasser gut und bildet einen schützenden Oberflächenfilm. Kupfer selbst rostet nicht und auch wenn Messing mit der Zeit anlaufen kann, bleibt das darunter liegende Metall intakt.
Elektrische und thermische Leitfähigkeit:Weniger als reines Kupfer, aber immer noch nützlich, was die Verwendung von Messing in elektrischen Anschlüssen und Armaturen unterstützt.
Recyclingfähigkeit:Messingschrott hat einen etablierten Wert und Sekundärmessing wird in großem Umfang in der Industrie verwendet.
Korrosionsverhalten und Entzinkung
Der einzige Korrosionsmechanismus, den jeder Messinganwender verstehen muss, ist die Entzinkung. In bestimmten Gewässern, insbesondere in stehenden oder chloridhaltigen Gewässern, wird Zink selektiv aus der Legierung entfernt, wodurch ein poröser, kupferreicher Rückstand mit geringer Festigkeit zurückbleibt. Die Entzinkungsbeständigkeit hängt stark von der Zusammensetzung ab: Legierungen mit mehr als etwa 85 % Kupfer, wie z. B. Rotguss C23000, sind beständig, ebenso wie die inhibierten Sorten, bei denen ein geringer Zusatz von Arsen, Antimon oder Phosphor die Reaktion unterdrückt.
Das klassische Beispiel ist Admiralty Brass C44300. Es kombiniert etwa 71 % Kupfer mit etwa 1 % Zinn und einem kontrollierten Arsenzusatz und widersteht in dieser Form fließendem Meerwasser im Kondensator- und Wärmetauscherbetrieb weitaus besser als ein ungehemmtes 70/30-Messing. Wenn die Wasserchemie aggressiv ist oder die Aufgabe kritisch ist, besteht die richtige Reaktion darin, auf eine widerstandsfähigere Qualität umzusteigen, anstatt die Wand zu verdicken und auf das Beste zu hoffen.
Wo Messing in der Industrie verwendet wird
Sanitär- und Heizungsarmaturen, Ventile, Hähne und Verteiler
Kondensator-, Wärmetauscher- und Verdampferrohre in inhibierten Qualitäten
Maschinenkomponenten, elektrische Anschlüsse und Steckverbinder verschrauben
Baubeschläge, Zierleisten und Instrumententeile
Musikinstrumente, Verbindungselemente und allgemeine technische Hardware
Bearbeitungs-, Verbindungs- und Auswahlhinweise
Automatenschneiden lässt sich Messing leichter als fast jede andere Kupferlegierung, und das liegt am darin enthaltenen Blei. Dasselbe Blei stellt eine Barriere in Trinkwasseranwendungen dar, wo nun bleifreie oder bleiarme-Zusammensetzungen spezifiziert sind. Daher müssen Designer die Anforderungen an das benetzte{4}Material bestätigen, bevor sie eine freie-Schneidsorte wählen. Bei Wasserkontakt wird üblicherweise bleifreies Siliziummessing verwendet.
Messing lässt sich leicht löten und hartlöten, und die höheren Zinkqualitäten können auch geschweißt werden, allerdings erfordern Zinkrauch und Porosität Aufmerksamkeit. Bei Bauteilen, die einer ammoniakhaltigen Umgebung ausgesetzt sind, empfiehlt es sich, nach intensiver Kaltumformung oder nach der Bearbeitung eine Spannungsentlastung durchzuführen, da Messing anfällig für Spannungsrisskorrosion ist, wenn Restspannung und Ammoniak gleichzeitig vorhanden sind. Glühen und Spannungsabbau sollten mit einem Zeit- und Temperaturbereich spezifiziert werden, der der Sorte und dem erforderlichen Härtegrad entspricht.
Inspektion und häufige Fallstricke
Überprüfen Sie die Zusammensetzung anhand der in der Bestellung angegebenen Qualität, insbesondere hinsichtlich der Kupfer- und Inhibitorgehalte der Rohrqualitäten.
Bestätigen Sie die Härte und die mechanischen Eigenschaften, da die Festigkeit eher von der Kaltumformung als von der Zusammensetzung allein abhängt.
Überprüfen Sie bei Rohrqualitäten die Korngröße und Reinheit gemäß den Anforderungen der Produktspezifikation.
Halten Sie Messingteile während der Lagerung von Ammoniak und Ammoniumverbindungen fern, um Spannungsrisskorrosion zu vermeiden.
Der wiederkehrende Fehler besteht darin, alle Blechbläser als austauschbar zu behandeln. Eine Automatenlegierung und eine Legierung für Meerwasserkondensatorrohre können beide als Messing bezeichnet werden, verhalten sich jedoch im Betrieb völlig unterschiedlich. Durch die Benennung der UNS-Klasse und der geltenden Norm wird die Unklarheit beseitigt.
FAQ
F: Ist Messing ein hochwertiges Metall?
Ja. Messing vereint gute Festigkeit, Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit, und wenn die Sorte auf die Anwendung abgestimmt ist, ist die Leistung genauso gut oder sogar besser als bei vielen teureren Materialien.
F: Ist Messing besser als Kupfer?
Keines von beiden ist allgemein besser. Messing ist stärker und lässt sich viel leichter verarbeiten, während Kupfer Wärme und Elektrizität besser leitet und duktiler ist. Die Wahl hängt von der Aufgabe ab.
F: Besteht Messing zu hundert Prozent aus Kupfer?
Nein. Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, die normalerweise zwischen etwa 55 % und 95 % Kupfer mit dem Rest Zink und geringen Zusätzen anderer Elemente enthält.
F: Rostet ein Messingrohr?
Messing enthält kein Eisen und kann daher nicht rosten. Es bildet im Wasser einen schützenden Oxidfilm und kann an der Luft anlaufen, aber das Metall darunter bleibt intakt, sofern keine Entzinkung erfolgt.
F: Ist Messing für Warmwassersysteme geeignet?
Ja, viele Messingarten werden für Warmwasserarmaturen und -rohre verwendet. Die Auswahl der Sorte ist wichtig und blei-freie Zusammensetzungen sind erforderlich, wenn das Material mit Trinkwasser in Berührung kommt.
F: Wie kann eine Entzinkung vermieden werden?
Durch die Wahl einer entzinkungsbeständigen Güteklasse wie z. B. inhibiertes Admiralitätsmessing, hochkupferhaltiges Rotguss oder eine Kupfer-Nickel-Legierung und durch die Vermeidung von stehenden, aggressiven Wasserbedingungen.
