1. Кіріспе
Жез - қазіргі өнеркәсіпте ең маңызды және кеңінен қолданылатын мыс негізіндегі қорытпалардың бірі.
Ол электрлік фитингтерде көрінеді, Сантехникалық жабдық, Музыкалық аспаптар, сәндік заттар, дәлдікпен өңделген компоненттер, клапандар, бекіткіштер, Теңіз бөлшектері, және сансыз тұтынушылық өнімдер.
Оның көптеген материалдық қасиеттерінің арасында, тығыздық әсіресе маңызды, өйткені ол массаға әсер етеді, өңдеу, қалқымалылық, акустикалық жауап, өңдеу тәртібі, және шығындарды бағалау.
Бір қарағанда, жездің тығыздығы жалғыз бекітілген сан сияқты көрінуі мүмкін.
Шындығында, жез таза зат емес, тығыздығы құрамға байланысты қорытпа, өңдеу тарихы, және температура.
Техникалық тұрғыдан дұрыс талқылау есте қалған мәннен көп нәрсені қажет етеді. Ол жездің не екенін түсінуді талап етеді, оның тығыздығы неге өзгереді, және бұл вариацияның ғылыми және өндірістік контексттерде қаншалықты маңызды екендігі.
2. Жездің тығыздығын не анықтайды
Тығыздығы жез өзара байланысты факторлардың шағын жиынтығымен реттеледі, ең маңыздысы – композиция.
Жез, ең алдымен, қорытпасы болып табылады мыс (Друг) жіне мырыш (Негра). Мыс салыстырмалы түрде тығыз, ал мырыштың тығыздығы азырақ. Мырыш фракциясы артқан сайын, қорытпаның тығыздығы әдетте төмендейді.
Қарым-қатынас, дегенмен, құрылымдық мағынада қатаң сызықты емес.
Жез - құрамы мен өңдеу жағдайларына байланысты қатты ерітінді немесе көпфазалы қорытпа, сондықтан тығыздыққа қатысатын элементтердің атомдық массалары ғана әсер етпейді, сонымен қатар бұл атомдардың кристалдық торда қалай орналасатынына байланысты.
Бірнеше айнымалылар соңғы мәнді қалыптастырады:
- Химиялық құрамы: Мыстың жоғары мөлшері әдетте жоғары тығыздықты білдіреді.
- Фазалық құрылым: Альфа жез, бета жез, және аралас фазалы жездер тығыздығы бойынша аздап ерекшеленуі мүмкін.
- Аз легирленген элементтер: Бастау, фольга, алюминий, никель, марганец, немесе кремний элемент пен концентрацияға байланысты тығыздықты жоғарылатуы немесе төмендетуі мүмкін.
- Температура: Термиялық кеңею көлемді арттырады, сондықтан тығыздықты азайтады.
- Кеуектілік және ақаулар: Құйылған бөлшектер толық тығыз өңделген материалға қарағанда тиімді тығыздықты көрсетуі мүмкін.
Ең бастысы, жездің тығыздығы пайда болатын қасиет. Ол бір ғана ингредиентпен анықталмайды, бірақ қорытпаның бүкіл металлургиялық күйі бойынша.
3. Жалпы жез сорттары үшін стандартты тығыздық мәндері
Инженерлік және анықтамалық мақсаттар үшін, жезге әдетте диапазондағы тығыздық тағайындалады 8.4 қарай 8.7 g / cm³ (яғни, 8,400 қарай 8,700 кг / м³).
практикалық стенографиялық мәні 8.5 g / cm³ немесе 8,500 кг / м³ жиі алдын ала есептеулер үшін қолданылады.
Мәндер шамамен алынған: нақты тығыздық стандартқа байланысты өзгеруі мүмкін, жеткізуші, температура, және бұйым құйылған ба, Жалған, немесе кеуекті.
| Жез түрі | Дәреже | Шамамен тығыздық (g / cm³) | Шамамен тығыздық (кг / м³) | ЕСталдар |
| Жалпы коммерциялық жез | Кәдімгі коммерциялық жез | 8.4–8.5 | 8400– 8500 | Кең есептеулер үшін пайдалы номиналды мән |
| Жез картридж | C26000 | 8.53 | 8530 | Өте кең таралған терең тартылатын қорытпа |
| Сары жез | C26800 / C27000 | 8.45–8.50 | 8450– 8500 | Мырыш мөлшері жоғары; сәл жеңілірек |
| Қызыл жез | C23000 | 8.70–8,75 | 8700– 8750 | Мыстың мөлшері жоғары; сары жезден тығызырақ |
| Еркін кесілетін жез | C36000 | 8.40–8.50 | 8400– 8500 | Құрамында өңдеуге қабілетті қорғасын бар |
| Жоғары қорғасынды жез | C38500 | 8.45–8,55 | 8450– 8550 | Жақсы техникалар; фитингтерде қолданылады |
| Навальдық жез | C46400 | 8.35–8,45 | 8350– 8450 | Теңіз қызметі үшін қалайы қосылған жез |
Жез адмиралтейі |
C44300 | 8.45–8,55 | 8450– 8550 | Коррозияға төзімді, жиі жылу алмастырғыштарда қолданылады |
| Мунц металы (сары жез отбасы) | C28000 | 8.40–8.50 | 8400– 8500 | Құрамында мырыш жоғары болатын ыстық өңдеу қорытпасы |
| Жез картридж (балама жалпы белгілеу) | C26800 | 8.50–8,55 | 8500– 8550 | C26000-мен тығыз байланысты |
| Қорғасын қосылған қызыл жез | C83600 | 8.70–8,90 | 8700– 8900 | Көбінесе сантехникалық құймаларда қолданылады |
| Кремний жезі | C69400 / ұқсас | 8.25–8,45 | 8250– 8450 | Техникалық жағынан кремний қосылған жезден жасалған нұсқа |
| Алюминий жез | C68700 | 7.80–8.20 | 7800– 8200 | Алюминийді қосуға байланысты төмен тығыздық; теңіз суы қызметінде кең таралған |
4. Неліктен жездің тығыздығы өзгереді
Жездің тығыздығы бірнеше ғылыми мағыналы себептерге байланысты өзгереді.
Өнімді
Бұл басым фактор. Мыстың тығыздығы шамамен 8.96 g / cm³, мырыш туралы 7.14 g / cm³. Өйткені мырыш жеңілірек, мырыш құрамының жоғарылауы қорытпаның жалпы тығыздығын төмендетеді.
Сондықтан сары жез, құрамында мырыш көп, қызыл немесе жоғары мыс жездерге қарағанда тығыздығы азырақ болады.
Кристалл құрылымы және фазалық құрамы
Мырыштың төмен мөлшерімен, жезден жиі басым болады альфа фазасы, мысқа ұқсас кристалдық құрылымды сақтайды.
Мырыш мөлшері артқан сайын, бета фазасы немесе аралас альфа-бета құрылымдары пайда болуы мүмкін. Бұл құрылымдық өзгерістер атомдардың қатты денеде қаншалықты тиімді жиналатынына әсер етеді, және бұл көлемдік тығыздыққа әсер етеді.
Аз легирленген қоспалар
Қорғасынның аз мөлшері, фольга, алюминий, никель, марганец, немесе арнайы қолданбалар үшін кремний қосуға болады. Бұл толықтырулар тығыздықты сәл өзгерте алады.
Мысалы, қорғасын мыс немесе мырышқа қарағанда әлдеқайда тығыз, сондықтан қорғасыны бар жез салыстырмалы қорғасынсыз жезге қарағанда біршама тығызырақ болуы мүмкін, күнделікті қолдануда айырмашылық үлкен болмаса да.
Термиялық кеңею
Жез қыздырылған кезде, ол кеңейеді. Өйткені тығыздық масса көлемге бөлінеді, көлемінің ұлғаюы тығыздықты азайтады.
Бұл әсер қарапайым температурада қарапайым, бірақ дәлдікпен жұмыс істегенде өзекті болады, Жоғары температуралы орта, немесе метрология.
Өңдеу тарихы
Кастинг, тұратын, сурет, илемдеу, Ақша салу, және өңдеу қорытпаның меншікті атомдық массасын өзгертпейді, бірақ олар кеуектілікке әсер етуі мүмкін, Ішкі стресс, және микроқұрылымдық біркелкі.
Кеуекті құйма толық тығыз соғылған жезден жасалған бұйымдарға қарағанда тиімді тығыздыққа ие болуы мүмкін..
Сондықтан тығыздық химияны да, өндірістік шындықты да көрсетеді.
5. Жездің тығыздығы қалай өлшенеді
Тәжірибеде бірнеше әдістер қолданылады.
Тікелей масса мен көлемді өлшеу
Жез үлгісі қалыпты пішінге ие болса, оның өлшемдерін өлшеуге және көлемді есептеу үшін пайдалануға болады. Содан кейін тығыздық масса көлеміне бөлінеді.
Бұл әдіс қарапайым, бірақ өлшемдік қатеге сезімтал.
Архимед принципі
Тұрақты емес жезден жасалған бөлшектер үшін, қалқымалылыққа негізделген өлшеу көбінесе дәлірек болады. Үлгі ауада, содан кейін сұйықтықта өлшенеді, әдетте су.
Көрінетін салмақтың айырмашылығы ығысқан сұйықтыққа сәйкес келеді, көлемін анықтауға мүмкіндік береді.
Өндірістік және зертханалық әдістер
Дәлдігі жоғары зертханалар калибрленген денситометрлерді немесе пикнометрлерді пайдалана алады. Бұл әдістер қорытпаның нақты сипаттамасы қажет болғанда пайдалы.
Қате көздері
Бірнеше факторлар тығыздық өлшемдерін бұрмалауы мүмкін:
- бетінің ластануы
- ұсталған ауа көпіршіктері
- кеуелік
- температураның өзгеруі
- сұйықтықтың дәл емес тығыздығы
- өлшемді өлшеу қателері
Жылтырату үшін, қатты жез үлгісі, жақсы орындалған өлшемдер стандартты тығыздық диапазондарымен тығыз сәйкес келуі керек. Құймалар немесе құрама бөлшектер үшін, тиімді тығыздық айтарлықтай ауытқуы мүмкін.
6. Жезді өңдеудегі және өнімділігіндегі тығыздықтың рөлі
Тығыздық пассивті дескриптор емес. Ол дайындау кезінде жездің әрекетіне әсер етеді, қызмет көрсету, және дизайн.
Салмақты бағалау және материал шығымы
Өндірісте және сатып алуда, тығыздық көлемнен бөліктің массасын бағалау үшін өте маңызды, немесе керісінше.
Бұл дәйексөзді қолдайды, Жеткізілім, түгендеуді жоспарлау, және шығындарды талдау. Өнім көп мөлшерде өндірілген кезде, тіпті тығыздықтағы кішкене сәйкессіздік маңызды болуы мүмкін.
Өңдеу және өңдеу
Жез өңдеуге қабілеттілігімен кеңінен танымал. Тығыздық дайындаманың қалай сезінетініне және өңдеу кезінде қанша инерциялық жүктеме түсіретініне әсер етеді, қысу, және бекіту.
Тығыз материалдар сенімдірек қолдауды қажет етеді және автоматтандырылған өңдеуде аспаптық жолды жоспарлауға әсер етуі мүмкін.
Акустикалық мінез-құлық
Музыкалық қолданбаларда, тығыздық діріл реакциясына ықпал етеді. Жезден жасалған аспаптар тек тығыздықпен анықталмайды, бірақ массаның таралуы резонансқа әсер етеді, демсап, және тональды мінез-құлық.
Жезден жасалған аспаптың «сезімі» ішінара оның тығыздығы мен қабырғасының қалыңдығына байланысты.
Механикалық динамика
Жылжымалы жинақтарда, тығыздық инерцияға әсер етеді. Бұл айналмалы компоненттерде маңызды, клапандар, Фитингтер, және діріл мен динамикалық жауап маңызды болатын дәл аппараттық құрал.
Тығызырақ қорытпа белгілі бір қозғалысты жеңілірек баламаға қарағанда басқаша ылғалдандыруы мүмкін.
Коррозияға төзімді дизайн
Тығыздық коррозияға төзімділікті тікелей анықтамайды, бірақ ол көбінесе қорытпа сыныбын таңдаумен бірге қарастырылады.
Теңіз және сантехникалық жүйелерде, Инженерлер белгілі бір жезді оның коррозияға төзімділігі үшін ғана емес, сонымен бірге массасы үшін де таңдай алады, әсіресе салмақ немесе діріл дизайн шектеуі болған кезде.
7. Байланысты металдармен және қорытпалармен салыстырғандағы тығыздық
Жезді басқа қарапайым инженерлік металдар мен қорытпалармен қатарластырғанда түсіну оңайырақ болады.
| Материал | Шамамен тығыздық (g / cm³) | Шамамен тығыздық (кг / м³) | Салыстырмалы түсініктеме |
| Магний | 1.7-1.8 | 1700– 1800 | Өте жеңіл |
| Алюминий | 2.7 | 2700 | Жезден әлдеқайда жеңіл |
| Титан | 4.4–4.5 | 4400– 4500 | Жеңіл, бірақ күшті |
| Болат | 7.8–8,0 | 7800– 8000 | Көбінесе жезден сәл жеңілірек |
| Мырыш | 7.14 | 7140 | Жезден жеңіл; жездің негізгі құрамдастарының бірі |
Жез |
8.4–8.7 | 8400– 8700 | Орташа және жоғары тығыздық |
| Қола | 8.7–8.9 | 8700– 8900 | Көбінесе жезге ұқсас немесе сәл тығызырақ |
| Мыс | 8.96 | 8960 | Әдетте жезден тығызырақ |
| Бастау | 11.34 | 11340 | Жезден әлдеқайда тығыз |
8. Өнеркәсіптік қосымшалар: Жездің тығыздығы пайдалануды қалай тудырады
Тығыздық жезді өнеркәсіпте пайдалану туралы шешімге көптеген адамдар ойлағаннан да көп әсер етеді.
Сантехника және клапанның құрамдас бөліктері
Жез кең таралған клапандар, муфталар, Фитингтер, және қосқыштар. Тығыздық осы компоненттердің тактильді беріктігіне ықпал етеді және дірілге және өңдеу зақымдануына төзімділігін арттырады..
Қысымды жүйелерде, салмақтың тепе-теңдігі, Айналымдылық, және төзімділік көбінесе идеалды болып табылады.
Электрлік және дәл аппараттық құралдар
Көптеген электр терминалдары, қонтқыштар, ал бұрандалы кірістірулер жезден немесе жез тәрізді қорытпалардан жасалады.
Тығыздық өлшемдік тұрақтылық пен берік сезімді қолдайды, қорытпаның өткізгіштігі мен коррозияға төзімділігі қосымша функционалдық мән береді.
Музыкалық аспаптар
Кернейлер, тромбондар, тубалар, мүйіз, және соған байланысты құралдар жиі жез қорытпаларын пайдаланады, өйткені тығыздықтың үйлесімі, Технологиясы, және акустикалық сипаттамалары қолайлы.
Қабырғасының қалыңдығы, геометрия, және қорытпа композициясы тон мен реакцияны қалыптастыру үшін бірге жұмыс істейді.
Сәндік және сәулеттік қолдану
Тұтқалар үшін жез жиі таңдалады, жиһаздар, бляшкалар, Фитингтер, және сәндік бұйымдар.
Тығыздық бұл компоненттерге жоғары тактильді сапаны береді. Сәулет өнерінде, бұл беріктік сезімі көбінесе эстетиканың бір бөлігі болып табылады.
Теңіз және өнеркәсіптік арматура
Белгілі жез, оның ішінде теңіз жезі, арнайы қызмет көрсету орталарына төзімділігін арттыру үшін таңдалады.
Мұнда тығыздық негізгі таңдау критерийі емес, бірақ бұл орнатуға әсер ететін кеңірек материал профилінің бөлігі, тұрақтылық, және өмірлік цикл өнімділігі.
Өңделген бөлшектер мен бекіткіштер
Дәлдікпен өңделген құрамдас бөліктерге арналған, жездің тығыздығы болжанатын массаны бөлуге және оңай өңдеуге көмектеседі.
Материалдың салмағы тұрақты шағын механизмдерде жиі пайдалы, қайталанатын бөлік әрекеті қажет.
9. Қорытынды
Жездің тығыздығы бір ғана өзгермейтін сан ретінде түсінілмейді, бірақ қорытпа құрамымен пішінделген материалдық қасиет ретінде, Кристалл құрылымы, температура, және құрастыру тарихы.
Әдеттегі коммерциялық жездерде, тығыздығы айналады 8.4–8,7 г/см³, бірге 8.5 g / cm³ пайдалы жалпы анықтамалық мән ретінде қызмет етеді.
Бұл диапазон жезді мыс пен мырыш арасында және қарапайым болаттарға жақын немесе сәл жоғары орналастырады.
Материалтану тұрғысынан, жездің тығыздығы атомдық массаны және торлы қаптаманы көрсетеді.
Инженерияның перспективасы, ол салмақты бағалауды қолдайды, жобалау шешімдері, және өнімділікті бағалау.
Өндіріс тұрғысынан, ол мінсіз қорытпаның мінез-құлқы мен нақты әлемдегі бөлшектердің сапасын ажыратуға көмектеседі.
Барлық осы себептерге байланысты, тығыздық жездегі кішігірім сипаттама емес - бұл химияны байланыстыратын орталық қасиет, құрылым, және функция.
