नमनीय धातु पीतल - एक ऐतिहासिक विषयांतर, मूल गुण, विशेषताओं और मिश्र धातु की तस्वीरें

पीतल तांबे और एक मिश्र धातु घटक जस्ता पर आधारित एक धातु सामग्री है। मिश्र धातु में सीसा, लोहा, निकल तत्व हो सकते हैं। कभी-कभी टिन मौजूद होता है, लेकिन कम मात्रा में। धातुकर्म तालिका के अनुसार, पीतल कांस्य समूह से संबंधित नहीं है।

कहानी

रासायनिक तत्व जिंक की खोज 16वीं शताब्दी में हुई थी, लेकिन पीली धातु उस क्षण से कई शताब्दियों पहले मानव जाति के लिए अच्छी तरह से जानी जाती थी। दक्षिणी काला सागर क्षेत्र में रहने वाले प्राचीन लोगों ने पीतल मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए तांबे को स्मिथसोनाइट, जस्ता अयस्क के साथ मिलाया।

रोमन राजनेता ऑगस्टस के समय में, पीतल को "ओरीचाक" कहा जाता था, जिसका शाब्दिक अर्थ है "सुनहरा तांबा"। पीली धातु सोने के समान है, प्राचीन रोमन सिक्के इससे छपे थे, गहने और घरेलू सामान बनाए गए थे।

18वीं शताब्दी के अंत में, अंग्रेज वैज्ञानिक डी. इमर्सन ने तांबे को औद्योगिक जस्ता के साथ मिश्रित करके पीतल प्राप्त किया। उन्होंने विधि का पेटेंट कराया और ब्रिटिश पेटेंट प्राप्त किया। 18वीं शताब्दी में, धातु विज्ञान में पीतल के व्यापक उपयोग से पहले, इसका उपयोग पश्चिमी यूरोप और रूस में नकली सोने के लिए किया जाता था।

पीतल की मुख्य विशेषताएं

पीतल समग्र धातुओं के सकारात्मक गुणों और लाभों को जोड़ता है।धातुकर्मी धातुओं के गुणों को सुधारने के लिए उद्योग में सामग्री का उपयोग करते हैं जो व्यक्तिगत रूप से सामूहिक रूप से मजबूत होते हैं। पीली धातु में संक्षारण प्रक्रियाओं का प्रतिरोध होता है, ताकत में वृद्धि होती है, और यह बिना किसी नुकसान के लंबे समय तक जलीय और क्षारीय घोल में रह सकती है।

रासायनिक गुण

पीतल की संरचना दो शास्त्रीय घटकों - जस्ता, तांबा द्वारा बनाई गई है। पारंपरिक संस्करण में, तांबे का अनुपात 70% और जस्ता - 30% से अधिक नहीं होता है। तकनीकी पीतल के कई ग्रेड विकसित किए गए हैं, जिनमें जिंक की मात्रा कम है, केवल 48% है। इस्पात उद्योग में उपयोग किए जाने वाले जस्ता का लगभग आधा अपशिष्ट और पुनर्चक्रण से प्राप्त होता है।

आंतरिक संरचना और रासायनिक संरचना में अंतर के साथ पीतल दो प्रकार के होते हैं:

अल्फा प्रकार (एकल-चरण), जस्ता सामग्री 35 प्रतिशत;
अल्फा-बीटा प्रकार (दो-चरण), 50% जस्ता और 6% सीसा के मिश्रधातु में।

बाहरी विशेषताओं में पीतल कांस्य के कुछ ब्रांडों के समान है, लेकिन कांस्य सामग्री से संबंधित नहीं है।

पीतल के मिश्र धातुओं के विशेष ग्रेड की संरचना में छोटे अनुपात में टिन होता है। यह धातु के गुणों में सुधार करने के लिए एक मिश्र धातु घटक के रूप में प्रयोग किया जाता है। टिन के अलावा, पीतल की रासायनिक संरचना में सीसा, निकल, मैंगनीज और अन्य धातुएं हो सकती हैं जो सामग्री की विशेषताओं में सुधार कर सकती हैं।

भौतिक गुण

पीतल की विशेषताएं प्रक्रिया मापदंडों को बेहतर बनाने के लिए जोड़े गए अतिरिक्त मिश्र धातु तत्वों पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, घनत्व मान 8300-8700 किग्रा/एम3 की सीमा में भिन्न होता है।

पीतल के मुख्य भौतिक गुण हैं:

20 सी तक गर्म होने पर विशिष्ट ताप क्षमता 0.377 केजे किग्रा-1 के-1 है;
विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध 0.07 * 10−6 ओम मीटर;
फेरोमैग्नेट नहीं है, महत्वपूर्ण तापमान के संपर्क में आने पर चुंबकीय गुण प्राप्त नहीं करता है;
गलनांक औसत 900 डिग्री;
जंग और विनाश के लिए उच्च प्रतिरोध;
टिकाऊ;
प्लास्टिक,
फोर्जिंग और प्रोसेसिंग के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देता है;
तापमान परिवर्तन के लिए प्रतिरोधी।

कई धातुओं के समूह के रूप में पीतल में विद्युत प्रवाह की कमजोर चालकता होती है। मिश्रित धातुएं क्रिस्टल लैटिस की विकृति पैदा करती हैं। परिणामी वोल्टेज क्षेत्र प्रतिरोधकता बनाते हैं। ताँबा स्वयं विद्युत का उत्कृष्ट चालक है, इसलिए सभी तार ताँबे के हैं।

पीतल मिश्र धातु का गलनांक जस्ता के प्रतिशत पर निर्भर करता है। जितना ज्यादा जिंक होगा, पीतल को पिघलाना उतना ही आसान होगा।

पीतल की लुढ़का धातु चाप और गैस वेल्डिंग के लिए अच्छी तरह से सामने आती है। अच्छी तरह से पॉलिश, लुढ़का हुआ। शुद्ध तांबे की तुलना में अपक्षय का बेहतर प्रतिरोध करता है।

पीतल मिश्रधातु में बिस्मथ और लेड मिलाने से धातु के लोचदार गुण कम हो जाते हैं, जिससे यह उच्च तापमान (500 डिग्री पर) के संपर्क में आने पर भंगुर हो जाता है।

घटक तत्वों का प्रभाव

पीतल के उपयोग की सीमा का विस्तार करने और इसके गुणों में सुधार करने के लिए, मिश्र धातु में मिश्र धातु के घटक जोड़े जाते हैं। प्रत्येक घटक तत्व का एक विशिष्ट प्रभाव होता है:

सिलिकॉन कठोरता मूल्य को कम करता है, सामग्री को कम टिकाऊ बनाता है, लेकिन लंबे समय तक घर्षण के दौरान पहनने के लिए प्रतिरोधी होता है;
मैंगनीज जंग के लिए ताकत और प्रतिरोध बढ़ाता है;
टिन, एल्युमीनियम और लोहे को छोटे अनुपात में मिश्र धातु में मैंगनीज के साथ मिलाकर ताकत के मूल्यों में सुधार किया जाता है;
एक मिश्र धातु तत्व के रूप में जोड़ा जाना लगभग बंद हो गया है, यह मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों को कम कर देता है, लचीलापन, लोच बिगड़ जाता है;
निकल संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाता है और क्षारीय वातावरण में धातु का उपयोग करना संभव बनाता है;
एल्यूमीनियम, एल्यूमीनियम ऑक्साइड धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग बनाता है, जो ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को विनाशकारी प्रभाव होने से रोकता है;
टिन एक हल्की धातु है, इसके अतिरिक्त ताकत और जंग के प्रतिरोध के मापदंडों में सुधार होता है।

टिन के साथ एक मिश्र धातु का व्यापक रूप से समुद्र के पानी में चलने वाले जहाजों के घटकों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

उत्पादन विधियां

पीतल उन समूहों में से एक है जो प्रसंस्करण विधियों - फोर्जिंग, मुद्रांकन के लिए अच्छी प्रतिक्रिया देता है। कम गलनांक पर, धातु अच्छा प्रवाह गुण दिखाती है, इसलिए इसका व्यापक रूप से फाउंड्री में उपयोग किया जाता है।

पीतल को पिघलाते समय, जस्ता सक्रिय रूप से वाष्पित हो जाता है।

धातुकर्म उद्योग में, पीतल को पिघलने वाली भट्टियों में विशेष दुर्दम्य कंटेनरों (क्रूसिबल) में खनन किया जाता है, जिसमें ईंधन दहन के गैसीय उत्पादों से विकिरण द्वारा गर्मी स्थानांतरित की जाती है। भट्टियों में, कम समय में और किफायती ऊर्जा खपत के साथ पिघलना होता है।

मिश्र धातु अनुप्रयोग

प्राचीन काल में, प्राकृतिक सोने के समान होने के कारण गहनों में पीतल का उपयोग किया जाता था। इसकी प्लास्टिसिटी और फोर्जिंग के लिए अच्छे लचीलेपन के कारण, इससे सिक्के छपते थे, गहने और केस बनते थे।

रोल्ड धातु की विशेषताओं में सुधार करने और आक्रामक वातावरण (जहाज निर्माण में, रासायनिक दुकानों में) में इसके उपयोग की संभावनाओं का विस्तार करने के लिए अन्य धातु घटकों को जोड़कर पीतल के मिश्र धातुओं में सुधार किया जाता है।

काम चल रहा है

प्लंबिंग, पाइप, उपकरण और विभिन्न संरचनाओं के निर्माण के लिए पुर्जे बनाने के लिए पीली धातु ने लंबे समय से खुद को एक मूल्यवान सामग्री के रूप में स्थापित किया है। पीली धातु से बना है

फास्टनरों (बोल्ट और नट, शाखा पाइप, मुद्रांकित भागों);
गर्मी इंजीनियरिंग संरचनाओं, उपकरणों, उपकरण, कंडेनसर पाइप के लिए उत्पाद;
नलसाजी भागों (नल मिक्सर, कपलिंग, टीज़, फिटिंग);
फर्नीचर फिटिंग (दरवाजे के हैंडल, स्टेपल, डोर टिका)।

यांत्रिक गुण, नमी के प्रतिरोध, शक्ति और सस्ती कीमत बिना किसी डर के विभिन्न क्षेत्रों में पीली धातु के उपयोग की अनुमति देती है कि सामग्री ढह जाएगी या जंग लग जाएगी।

घड़ियों और कला में आवेदन

घड़ी उद्योग में, लचीलेपन, लचीलापन और कम लागत के गुणों के कारण पीतल का विशेष रूप से व्यापक उपयोग पाया गया है। पीली धातु से बने उत्पाद प्रेजेंटेबल दिखते हैं, और क्लॉक मैकेनिज्म कई सालों तक मज़बूती से काम करता है। सामग्री जंग नहीं करती है, ऑक्सीकरण नहीं करती है, नम वातावरण में लंबे समय तक रहती है, संक्षारक प्रक्रियाओं के आगे नहीं झुकती है।

सजावटी कलाओं में, सोने की उपस्थिति के प्रभाव से डिजाइनर टुकड़े बनाने की क्षमता के लिए पीतल को महत्व दिया जाता है। गहने बनाने के लिए, ऐसे सजावटी दो-घटक पीतल मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है:

हरा (जस्ता 40%);
गोल्डन टोम्पक (जस्ता 25%);
क्लासिक पीला (जिंक 33%)।

पीतल अद्वितीय विशेषताओं वाला एक मिश्र धातु है। कठिन पर्यावरणीय परिस्थितियों और आक्रामक वातावरण में उपयोग किए जाने वाले लगभग सभी डिज़ाइनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पीतल के गहने शानदार दिखते हैं, और उचित देखभाल के साथ कई सालों तक इसकी सुंदरता नहीं खोती है।

पीतल तस्वीरें

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