Messing vs. Brons vs. Koper: Hun belangrijkste verschillen

Eeuwenlang hebben koper, messing en brons een belangrijke rol gespeeld in de menselijke geschiedenis. Het is vermeldenswaard dat alle drie de materialen zeer goed recyclebaar zijn, waardoor er minder gedolven en gewonnen hoeft te worden en een bijdrage wordt geleverd aan een duurzaam milieu. Deze metalen worden vaak gegroepeerd als "rode metalen" vanwege hun gedeelde roodachtige tinten, wat tot verwarring kan leiden, vooral bij het onderscheid tussen brons en koper.

Daarom hebben we dit artikel gemaakt om duidelijkheid te verschaffen over deze verschillen. Wij willen u helpen om het onderscheid tussen deze metalen duidelijk en helder te begrijpen. Door hun unieke eigenschappen, toepassingen en relatieve voordelen te onderzoeken, zult u beter uitgerust zijn om weloverwogen projectbeslissingen te nemen. Laten we dus beginnen met onze verkenning van deze tijdloze en waardevolle metalen.

Wat is messing?

Messing is een non-ferro legering die voor een groot deel uit koper en zink bestaat. Andere elementen zoals aluminium, ijzer, silicium, mangaan, lood, tin, enz. vertonen ook verschillende eigenschappen in kleine verhoudingen. De hogere concentratie zink maakt deze legering echter stevig en kneedbaar.

Wat is koper?

In tegenstelling tot messing en brons is koper een zuiver, non-ferro overgangsmetaal. U kunt het direct gebruiken voor verwerking in de industrie. Er kunnen echter legeringen van gevormd worden door het te mengen met andere geraffineerde metalen. Van de verschillende uitstekende eigenschappen van koper is de grootste het vermogen om bacteriën te bestrijden.

Wat is Brons?

Brons is een mat-goudkleurige legering die bestaat uit een overmatige hoeveelheid koper (88%) en tin (12). Daarom wordt het ook wel een legering op basis van koper genoemd. Brons metaal wordt voornamelijk gebruikt in de bouw, industriële toepassingen, medailles en muziekinstrumenten.

Messing vs. Brons vs. Koper: Diepgaande Vergelijking

Samenstelling

Messing is een non-ferro legering die voornamelijk bestaat uit koper en zink. Er kan lood, ijzer, silicium, aluminium, mangaan of een aantal andere elementen bij betrokken zijn. Tegelijkertijd is brons een legering van koper door wisselende hoeveelheden koper en tin. Nikkel, fosfor, aluminium en zink kunnen ook deel uitmaken van een bronslegering.

Koper is echter een natuurlijk voorkomend metaal, in tegenstelling tot messing en brons, dat vaak in zijn pure vorm aanwezig is, bijna 99,9%.

Kleur

Een ander onderscheid tussen messing, brons en koper is hun kleur. Gewoonlijk is de kleur van het metaal messing geelachtig-goud, waardoor het geschikt is voor fittingen. Tegelijkertijd heeft brons een bijna roodbruine kleur. De kleur van koper lijkt echter erg op die van brons. Het enige verschil zit hem in de tint, want de tint van koper is opvallend en relatief fris. In vergelijking daarmee is de tint van brons relatief dof.

Vergelijking op basis van eigenschappen

Mechanische eigenschappen

• Stijfheid

Wat betreft stijfheid vertoont brons superieure eigenschappen van deze drie metalen. Brons, vanwege de samenstelling van koper en tin, staat bekend om zijn opmerkelijke stijfheid en weerstand tegen vervorming onder mechanische spanning. Koper is weliswaar een kneedbaar en buigzaam materiaal, maar is niet zo stijf als brons, waardoor het minder geschikt is voor toepassingen die een hoge stijfheid vereisen. Messing, met zijn zinklegering, zit qua stijfheid tussen koper en brons in.

• Hardheid

Om de hardheid van drie metalen te onderscheiden, werkt de score van de Brinell-hardheidsschaal het beste. Dus, volgens deze schaal scoort de hardheid van koper 35, messing scoort ongeveer 55 tot 73, en brons scoort 40 tot 420. De waarden bepalen dat brons het hardste metaal van allemaal is. Daarom is het gevoeliger voor breuken of barsten.

• Taaiheid

Koper is een zeer kneedbaar en kneedbaar metaal en heeft daarom een goede taaiheid. Het kan aanzienlijk vervormen voordat het breekt. Dit is voordelig in toepassingen zoals elektrische bedrading, waar flexibiliteit en elasticiteit belangrijker zijn dan hardheid.

Messing is weliswaar minder buigzaam dan koper door de toevoeging van zink, maar heeft nog steeds een redelijke taaiheid. Het kan enige mate van vervorming verdragen voordat het breekt, waardoor het geschikt is voor toepassingen waar een balans tussen taaiheid en andere eigenschappen zoals corrosiebestendigheid vereist is.

Brons heeft door de legering van koper en tin vaak een hoge taaiheid. Het kan aanzienlijke energie absorberen voordat het breekt, waardoor het de voorkeur geniet in toepassingen waar sterkte en taaiheid van vitaal belang zijn, zoals bij de constructie van lagers, beeldhouwwerken en scheepsuitrusting.

• Sterkte of torsiesterkte

Sterkte is een andere belangrijke eigenschap waarin koper, messing en brons van elkaar verschillen. Koper is, zoals we u al hebben verteld, het minst sterk van de drie, hoewel het gewaardeerd wordt om zijn elektrische geleiding. Messing heeft dankzij de zinklegering een hogere treksterkte dan puur koper. Brons, met een samenstelling van koper en tin, springt er echter uit als de sterkste van het trio.

Dit maakt brons de keuze bij uitstek voor toepassingen die een robuuste sterkte vereisen, terwijl messing een evenwicht vindt tussen sterkte en andere gewenste eigenschappen. Koper is weliswaar minder intens, maar wordt nog steeds gebruikt in toepassingen waar elektrische geleiding en flexibiliteit belangrijker zijn dan ruwe sterkte.

• Buigsterkte

Buigsterkte verwijst naar de capaciteit van een materiaal om krachten te weerstaan die het proberen te vervormen door te buigen. Van messing, koper en brons heeft brons meestal de hoogste buigsterkte. De toevoeging van tin aan de koper-tin legering in brons verbetert het vermogen om vervorming te weerstaan wanneer het aan buigkrachten wordt blootgesteld.

• Vermoeiingssterkte

Bij het vergelijken van messing, koper en brons op vermoeiingssterkte, laat brons vaak de hoogste vermoeiingssterkte zien. Deze hogere vermoeiingssterkte kan worden toegeschreven aan de legering van koper en tin in brons. Koper vertoont door zijn inherente vervormbaarheid en vervormbaarheid over het algemeen een lagere vermoeiingssterkte.

• Samendruksterkte

Druksterkte verwijst naar het vermogen van een materiaal om weerstand te bieden aan krachten die geneigd zijn om het samen te drukken of te pletten. Ook hier valt brons vaak op als het materiaal met de hoogste druksterkte van de drie. Koper, hoewel matig sterk in samendrukking, heeft doorgaans een lagere druksterkte dan brons.

• Kruip

Kruipweerstand is het vermogen van een materiaal om vervorming te weerstaan onder constante belasting of spanning, vooral bij verhoogde temperaturen. Brons is goed bestand tegen kruip. Koper en messing zijn in vergelijking minder bestand tegen kruip, wat betekent dat ze meer geneigd zijn tot geleidelijke vervorming wanneer ze aan langdurige spanning bij hoge temperaturen worden blootgesteld.

• Treksterkte en vloeigrens

Treksterkte is nodig wanneer een materiaal de maximale belasting doorstaat zonder te breken. Voor dit doel kan brons een maximale belasting dragen zonder ondersteuning, waardoor het perfect is voor processen waarbij de sterkte van het materiaal een rol speelt. Het kan een treksterkte tussen 350 en 635 MPa aan.

Bovendien kan messing metaal een treksterkte van 338 tot 469 MPa verdragen. Koper heeft echter de laagste sterkte met 210 MPa. Het maximale punt waarop materiaalvervorming optreedt is de vloeigrens. Daarom heeft brons een maximale vloeigrens van 125 en 800 MPa, hoger dan koper en messing. Aan de andere kant heeft koper de laagste vloeigrens, ongeveer 33,3 MPa, terwijl messing bestand is tegen 95 tot 124 MPa.

Fysische eigenschappen

• Dichtheid

Koper is een zuiver elementair metaal en heeft een relatief hoge dichtheid. De dichtheid is ongeveer 8,92 gram per kubieke centimeter (g/cm³). Hierdoor is koper een relatief zwaar materiaal, wat van essentieel belang is voor toepassingen waarbij het gewicht van belang is. De dichtheid van messing ligt tussen die van koper en zink in. Afhankelijk van de specifieke samenstelling van messing varieert de dichtheid meestal van 8,4 tot 8,73 g/cm³. Dit plaatst messing in een tussenbereik wat dichtheid betreft. Brons valt ook binnen een vergelijkbaar dichtheidsbereik als messing, meestal tussen 8,5 en 8,8 g/cm³. Het deelt een vergelijkbaar dichtheidsprofiel met messing.

• Smeltpunt

Het smeltpunt van metalen bepaalt hun vervormbaarheid. Materialen met een laag smeltpunt zijn relatief gemakkelijk te vormen. Van messing vs brons vs koper heeft brons het laagste smeltpunt, waardoor het het meest vervormbare materiaal is.

• Smeltpunt van koper: 1085°C
• Smeltpunt messing: 927°C
• Smeltpunt brons: 913°C

• Thermische geleidbaarheid

Het vermogen van het materiaal om warmte te geleiden staat bekend als thermische geleidbaarheid. Brons heeft de hoogste warmtegeleiding tussen 229 en 1440 BTU/hr-ft²-°F. Koper heeft een warmtegeleidingsvermogen van 223 BTU/hr-ft²-°F. Daarentegen is het warmtegeleidingsvermogen van messing 64 BTU/hr-ft²-°F.

• Elektrisch geleidingsvermogen

Koper is bekend onder de drie materialen als het gaat om elektrisch gebruik van materiaal in de industrie. Koper heeft een elektrisch geleidingsvermogen van bijna 100%, waardoor het de meest betrouwbare optie voor elektrische bedrading is. Messing is echter slechts 28% geleidend in vergelijking met koper. Brons heeft ongeveer 15% elektrisch geleidingsvermogen, het minst elektrisch geleidingsvermogen.

• Thermische uitzetting

Thermische uitzetting is een van de andere meest essentiële eigenschappen waarbij koper bekend staat om zijn relatief hoge thermische uitzettingscoëfficiënt. Bij verhitting zet koper aanzienlijk uit. Messing, een legering van koper en zink, erft enkele van de thermische uitzettingskenmerken van koper.

Toevoeging van zink verlaagt de thermische uitzettingscoëfficiënt echter iets ten opzichte van zuiver koper. Brons valt qua thermische uitzetting in een vergelijkbaar bereik als messing. De thermische uitzettingscoëfficiënt is ook iets lager dan die van zuiver koper.

Chemische eigenschappen

• Corrosiebestendigheid

Wanneer de metalen met elkaar vergeleken worden, is corrosiebestendigheid de meest kritische parameter. Brons is doorgaans het meest corrosiebestendige metaal dan messing en koper. Dit komt omdat het oxideert wanneer het aan lucht wordt blootgesteld en een defensieve laag vormt om bestand te zijn tegen ruwe omgevingen, voornamelijk zeewater.

Net als brons vormt koper ook een beschermlaag bij oxidatie, waardoor het uitstekend bestand is tegen corrosie. Als het kopergehalte in deze beide legeringen (brons en koper) echter wordt blootgesteld aan chloorverbindingen, kunnen ze worden aangetast. Messing is daarentegen de minst corrosiebestendige legering. De messingkwaliteiten die een goede hoeveelheid mangaan bevatten, zijn corrosiebestendiger dan andere.

• Weerstand tegen oxidatie

Oxidatiebestendigheid is de eigenschap die kan leiden tot aanzienlijke verschillen tussen koper, messing en brons. Koper is gevoelig voor oxidatie wanneer het aan lucht en vocht wordt blootgesteld. Dit resulteert na verloop van tijd in de vorming van een groenachtige patina, die weliswaar enige bescherming biedt, maar het niet zeer oxidatiebestendig maakt.

Messing daarentegen bevat zink in de samenstelling, waardoor het beter bestand is tegen corrosie en aanslag. Messing is oxidatiebestendiger dan koper. Brons heeft de neiging om uit te blinken in oxidatiebestendigheid en presteert beter dan koper en messing. De aanwezigheid van tin in brons biedt een robuuste bescherming tegen oxidatie en corrosie, waardoor het een materiaal bij uitstek is voor toepassingen die blootstaan aan zware omgevingsomstandigheden.

• Chemische stabiliteit

Wat chemische stabiliteit betreft, hebben alle drie de materialen een opmerkelijke weerstand tegen chemische reacties en corrosie onder normale omgevingsomstandigheden. Koper vertoont een hoge chemische stabiliteit, terwijl messing en brons, als koperlegeringen met respectievelijk zink en tin, een goede chemische stabiliteit hebben.

• Thermische stabiliteit

Wat de thermische stabiliteit betreft, is brons het meest hittebestendige materiaal onder koper en messing. Hoewel koper en messing thermisch stabiel blijven bij normale temperaturen, hebben ze een lager smeltpunt dan brons, dat hogere temperaturen kan verdragen zonder noemenswaardige vervorming of verweking.

Verwerkingseigenschappen

• Gietprestaties

De gietprestaties, die als een cruciale eigenschap worden gezien, variëren tussen deze drie legeringen. Koper, bekend om zijn hoge thermische geleidbaarheid, maakt gedetailleerd en fijn gietwerk mogelijk, waardoor het een keuze is voor artistieke en decoratieve toepassingen. Messing biedt een evenwicht tussen vormbaarheid en duurzaamheid. Aan de andere kant blinkt brons, met zijn koper-tin samenstelling, uit in het gieten van ingewikkelde en precieze onderdelen.

• Smeedprestaties

Smeden staat bekend als het vermogen van een metaal om door hitte en druk te worden gevormd. Koper heeft goede smeedprestaties. Het kan gemakkelijk in verschillende vormen worden gesmeed zonder noemenswaardige scheurvorming of vervorming, waardoor het geschikt is voor toepassingen waarbij uitgebreide vervorming nodig is.

Messing biedt ook behoorlijke smeedmogelijkheden, omdat het de vervormbaarheid van koper combineert met de extra sterkte van zink. Maar de smeedprestaties van brons zijn uitstekend. Door de aanwezigheid van tin is het beter bestand tegen het smeedproces, wat resulteert in een precieze vormgeving en ingewikkelde details.

• Warmtebehandelbaarheid

Koper is over het algemeen niet warmtebehandelbaar in de traditionele zin van het woord. Het reageert niet goed op warmtebehandelingsprocessen en de eigenschappen blijven onveranderd bij blootstelling aan hitte, terwijl messing doorgaans ook niet warmtebehandelbaar is.

Hoewel de afzonderlijke componenten, koper en zink, afzonderlijk warmtebehandeld kunnen worden, vertoont de resulterende messinglegering geen significante veranderingen in zijn eigenschappen door warmtebehandeling. Brons daarentegen vertoont een zekere mate van warmtebehandelbaarheid, vooral als er extra legeringselementen of specifieke bronssamenstellingen bij betrokken zijn.

• Vervormbaarheid

Door de hoge flexibiliteit van koper heeft het een uitstekende vervormbaarheid die niet kan worden beschadigd door plastische vervorming. Met koper kunnen dus veel draden van micromaat gemakkelijker worden gemaakt. Daarnaast heeft messing ook een goede vervormbaarheid. Brons heeft echter een extreem lage vervormbaarheid vanwege zijn hardheid.

• Lasbaarheid

Het vermogen om verschillende materialen samen te voegen wordt lasbaarheid genoemd. Koper, dat zuurstofvrij is, kan gemakkelijk worden gelast. Daarom heeft het een hoge lasbaarheid in vergelijking met messing. Koper kan gelast worden met TIG of MIG lastechnieken.

TIG, MIG en zilversolderen kunnen echter gebruikt worden om messinglegeringen te lassen. Als een messinglegering minder dan 20% zink bevat, is deze hoog lasbaar. Aan de andere kant, als het meer dan 20% zink bevat, heeft het een lage lasbaarheid.

Van alle bronslegeringen is Siliciumbrons waarschijnlijk het gemakkelijkst te lassen, omdat het ongeveer 3% silicium en 1% mangaan bevat. Verder is het een uitdaging om brons te lassen vanwege de hardheid.

• Bewerkbaarheid

In bewerkinghebt u een metaal nodig dat bestand is tegen stress en flexibeler is. Daarom is koper buigzamer dan messing en brons. Het is bestand tegen machinale bewerkingen dankzij zijn flexibiliteit en hoge elasticiteit.

In vergelijking hiermee is messing minder flexibel, wat het machinaal bewerken moeilijker maakt. Bovendien is brons het hardste metaal; het is dus minder goed te bewerken.

Messing vs Brons vs Koper: Toepassingen

Zonder de belangrijke toepassingen van elk metaal te bespreken, zou hun vergelijking onvolledig zijn. Laten we er dus een paar bekijken:

Messing vs Brons vs Koper: Classificatie en beschikbare kwaliteiten

Messing, brons en koper worden in de volgende kwaliteiten ingedeeld:

Belangrijke overwegingen bij het kiezen van een geschikte metaallegering

Nadat de verschillen tussen koper, messing en brons duidelijk zijn, is de volgende cruciale stap om er een te kiezen. De keuze van het juiste materiaal zorgt voor hoogwaardige resultaten bij het maken van onderdelen. De volgende overwegingen kunnen nuttig zijn om een ideale beslissing te nemen.

• Budget is de belangrijkste factor bij het kiezen van een materiaal voor uw project. Het duurste van de drie is koper, terwijl messing het goedkoopste is. Daarom is messing een geschikte optie als u krap bij kas zit.
• U moet de bewerkbaarheid van het materiaal nagaan voordat u het koopt. Koper is het meest bewerkbare metaal, dus u kunt ervoor kiezen om er soepel mee te werken.
• Houd ten slotte rekening met de toepassing waarvoor u het materiaal nodig hebt. Als u bijvoorbeeld elektrische geleiding nodig hebt, kan koper de beste optie zijn, terwijl brons ideaal is voor toepassingen met zeewater.

Als u eenmaal alle aspecten en eigenschappen van de drie metalen kent, d.w.z. messing, brons en koper, dan wordt het vrij eenvoudig om onderscheid te maken en tussen de drie te kiezen. Over het algemeen heeft koper de meest gunstige eigenschappen. Maar uw keuze moet afhangen van uw gebruik of toepassing. U moet hulp zoeken bij de kritische overwegingen hierboven om een ideaal metaal voor uw project te kiezen.

Kies JIAHUI om hoogwaardige metalen onderdelen en prototypes te ervaren

Het debat over brons vs. messing vs. koper heeft u misschien in staat gesteld om onderscheid te maken tussen deze drie metalen. Het selecteren van een geschikt materiaal voor uw productontwikkeling kan u echter in verwarring brengen. Maar niet getreurd; u hebt JIAHUI om u te helpen. Onze professionele ingenieurs vinden de juiste materialen en stellen deze voor aan de klanten op basis van hun projecteisen.

JIAHUI kan uw beste metgezel zijn, door zowel de productie van metalen onderdelen als prototyping diensten aan te bieden. Onze experts zorgen ervoor dat u sterke en zeer nauwkeurige onderdelen krijgt. Bovendien kunt u kiezen uit een breed scala aan materiaalopties tegen zeer concurrerende prijzen. Neem nu contact met ons op en maak gebruik van onze prachtige productiediensten.

FAQs

1. Welk metaal van messing, brons en koper is het hardst?

Brons is over het algemeen harder dan messing en koper vanwege de extra sterkte die het tin bevat; de exacte hardheid varieert echter afhankelijk van de samenstelling van de legering.

2. Waarom hebben producten van messing meestal de voorkeur boven producten van koper?

Messing is steeds vaker in de plaats gekomen van koper omdat het een grotere vervormbaarheid, gemakkelijkere bewerkingsmogelijkheden en een lager smeltpunt heeft dan zijn koperen tegenhanger, waardoor het gemakkelijker in verschillende vormen gegoten of gevormd kan worden. Bovendien spelen ook de corrosiebestendigheid en esthetische kwaliteiten een belangrijke rol.

3. Zijn deze metalen magnetisch: brons, messing of koper?

Brons, messing en koper zijn non-ferrometalen die geen ijzer bevatten - het element dat nodig is voor magnetisch gedrag.

4. Wat is kosteneffectiever, messing, brons en koper?

Messing is over het algemeen goedkoper dan brons en koper; de prijzen kunnen echter verschillen afhankelijk van de marktomstandigheden en specifieke soorten legeringen. Koper is meestal duurder vanwege de grotere vraag naar koper in elektrische toepassingen en het superieure geleidingsvermogen.

5. Is messing zinvol voor mijn toepassing, of zijn koper of brons betere opties?

Messing, brons en kopermaterialen moeten allemaal gekozen worden op basis van hun toepassingsspecifieke behoeften. Messing blinkt uit als fittingen en gereedschap, terwijl brons sterkte en corrosiebestendigheid biedt in maritieme omgevingen; koper blinkt uit als materiaal voor elektrische onderdelen dankzij het hoge geleidingsvermogen.

6. Barst of roest brons gemakkelijk? Hoe reageert het wanneer het aan zonlicht wordt blootgesteld?

Brons staat bekend om zijn sterkte en veerkracht, en barst zelden onder druk of ontwikkelt na verloop van tijd scheuren. Hoewel brons niet roest zoals ijzer, kan langdurige blootstelling aan de zon de ontwikkeling van patinering versnellen, terwijl het onschadelijk is voor de structurele integriteit.