Đồng thau là gì? đồng thau từ tính là gì?

Một phân tích hóa học cho thấy một đồng thau màu vàng điển hình: 2/3 đồng và 1/3 kẽm.

Đồng thau được định nghĩa là hợp kim của đồng (Cu) và kẽm (Zn). Theo truyền thống, đồng vàng được tạo thành từ 66,7% đồng và 33,3% kẽm. Đồng thau màu vàng được đặt tên như vậy vì ánh vàng dễ nhận biết của nó.

Hầu hết các mặt hàng đồng thau thương mại được làm từ một hợp kim đồng thau với tỷ lệ tương tự như đồng thau màu vàng truyền thống, mặc dù rất phổ biến để tìm đồng thau có phụ gia. Các chất phụ gia này thay đổi các đặc tính của kim loại cho phù hợp với ứng dụng của nó. Ví dụ, chì (Pb) có thể được thêm vào đồng thau để làm cho nó dễ gia công hơn.

Đồng thau được sử dụng thương mại để làm bất cứ thứ gì, từ van ống nước đến kèn. Trong bức ảnh trên, bạn có thể thấy phân tích hóa học của đồng thau màu vàng được tìm thấy trong một chiếc cymbal phế liệu từ một bộ trống rẻ tiền .

99 lần trong số 100, nếu thứ gì đó dính vào nam châm, thì đó không phải là đồng thau. Đó là một quy tắc ngón tay cái đã cứu tôi khỏi việc trông như một thằng ngốc / nghiến răng ở bãi phế liệu nhiều lần – nhưng vẫn có những trường hợp ngoại lệ.

Nếu một cái gì đó trông giống như đồng thau nhưng dính vào một nam châm, thì có một số điều có thể xảy ra:

Điều có khả năng nhất là vật phẩm bằng đồng thau của đồng thau thực sự là thép trơn đã được mạ điện bằng một lớp đồng mỏng chỉ để tạo vẻ ngoài là đồng thau. (Điều này được thực hiện để giảm chi phí vật liệu.)

Ngoài ra, cũng có thể, đó là một vật phẩm bằng đồng chính hãng được chế tạo với một miếng thép bên trong, thường để cải thiện sức mạnh của nó.

Hoặc, đôi khi các mặt hàng bằng đồng có lớp mạ crôm dày, trong trường hợp các lớp mạ khác nhau có thể có từ tính rất nhẹ.

Tuy nhiên, có những trường hợp khi hợp kim đồng thau thực tế có hàm lượng Sắt (Fe) đáng kể trộn lẫn vào nhau, trong trường hợp đó, chính hợp kim đồng thau sẽ có từ tính đáng chú ý.

Hợp kim đồng thau từ tính

Nam châm này dính vào đồng thau Điều gì đang xảy ra ở đây?

Sắt, niken và coban là những nguyên tố duy nhất dính vào nam châm. Nếu một cái gì đó có từ tính, chúng phải chứa một trong những yếu tố đó. Thép, ví dụ, có chứa sắt; đó là lý do tại sao thép có từ tính

Hình trên cho thấy một nam châm đất hiếm dính vào đồng thau chính hãng đúc trên đèn chùm phế liệu . Tôi nên lưu ý rằng nam châm không dính mạnh như một miếng thép trơn thông thường, nhưng nó dính vào đồng thau mà không rơi ra.

Tôi đã kiểm tra kỹ lưỡng việc đúc đồng này, và không tìm thấy thép ở đâu cả. Không có phần cứng. Không có gì. Tôi đánh nó bằng một cái bánh mài, và nó không ném tia lửa, điều đó chứng tỏ nó không phải là thép. Tôi thậm chí đã cắt nó làm đôi, nhưng tất cả những gì tôi tìm thấy bên trong là đồng thau màu vàng.

Tôi biết một cách trực giác rằng đó là một hợp kim đồng thau chính hãng bởi vì khi tôi đánh nó bằng một cái cờ lê thì nó vang lên – giống như một chiếc chuông. Đây là một thử nghiệm cực kỳ đáng tin cậy để xác định hợp kim đồng một khi bạn có một số kinh nghiệm với nó. Vì thiếu một thuật ngữ tốt hơn, tôi sẽ gọi nó là bài kiểm tra cộng hưởng .

Để xem thử nghiệm cộng hưởng của tôi có đáng tin cậy như tôi nghĩ không, tôi quyết định phân tích hóa học kim loại. Trong trường hợp này, thử nghiệm cộng hưởng tỏ ra đáng tin cậy hơn thử nghiệm nam châm.

Hợp kim đồng thau có hàm lượng Sắt (Fe) đáng kể, cũng như Niken (Ni), Chì (Pb) và Tin (Sn). Các nội dung sắt làm từ hợp kim đồng này từ tính.

Phân tích hóa học trên được gọi là phân tích XRF, và nó có thể được thực hiện tại bất kỳ bãi phế liệu có uy tín. Đầu tiên, họ mài đi bề mặt của mẫu (để loại bỏ quá trình oxy hóa, dầu mỡ và ô nhiễm bề mặt nói chung) và sau đó bắn nó bằng tia X. Phản ứng bề mặt được đo, và sau đó nội dung của hợp kim có thể được thu hẹp bằng cách sử dụng số liệu thống kê. Phương pháp phân tích này là chính xác đáng ngạc nhiên, và chỉ mất vài giây.

Phân tích cho thấy trực giác của tôi là chính xác: tôi có một hợp kim đồng thau chính hãng. Tuy nhiên, nó rất nhẹ về hàm lượng đồng và có các chất phụ gia đáng kể, bao gồm khoảng 1% sắt (Fe). Hàm lượng sắt này là thứ buộc nam châm thu hút đồng thau.

Điên rồi phải không? Đồng thau chính hãng có thể có từ tính. (Ai biết?) NHƯNG, chỉ khi nó có thêm sắt vào hợp kim. Trong trường hợp này, với một nam châm đất hiếm, tất cả chỉ mất 1% sắt trong hợp kim đồng thau và nam châm bị mắc kẹt.

Từ nghiên cứu nhỏ mà tôi đã thực hiện, tôi tin rằng việc thêm coban cũng sẽ tạo ra một hợp kim đồng thau có từ tính đáng chú ý, mặc dù ngày nay không có hợp kim nào được sử dụng trong công nghiệp. Cách duy nhất tôi có thể kiểm tra giả thuyết này là chế tạo hợp kim đồng / coban của riêng tôi, thứ mà tôi có thể thử sau đó.

Trong trường hợp bạn đang tự hỏi, niken cũng có từ tính nhưng đó không phải là thủ phạm khi bạn tìm thấy đồng thau từ tính. Hợp kim niken / đồng không có từ tính. (Hãy nghĩ về đồng xu 5 xu của Mỹ, còn gọi là nick, thực sự được làm từ cupronickel nam Chúng không có từ tính và cũng không phải là bạc niken, thường được sử dụng trong hàng mạ bạc.)

Hợp kim đồng thau mà tôi đã thử ở trên rất có thể được làm từ đồng thau tái chế giá rẻ, thường chứa dấu vết của sắt. Nhiều thông số kỹ thuật hợp kim đồng thau cho phép lên tới 1% sắt, và một số thông số kỹ thuật hợp kim đồng thậm chí yêu cầu thêm sắt để cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ bền.