Die Eigenschaften der Legierung Messing (System Kupfer-Zink)

Eigenschaften:
Die Dichte nimmt mit steigendem Zinkgehalt etwa linear ab. Von 8900 ... 8600 ... 8300 kg/m³ bei einem Verhältnis 1:1. Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei 95 W/mK. Der Zinkgehalt sollte unter 50% liegen, damit keine -Phasen entstehen. (Kupfer 60 bis 90%, meist 65% + Zink) Messing mit über 80% Cu wurde früher als Tombak bezeichnet.

Chemische Eigenschaften:
Messing gilt als ein Werkstoff mit hoher Korrosionsbeständigkeit. Der β-Mischkristall ist empfindlicher für den chemischen Angriff als der α-Mischkristall, bedingt durch den hohen Zinkgehalt. Eine besondere Form ist die Entzinkung einer örtlichen Zerstörung des Messings. Es erfolgt eine Anreicherung des Kupfers (Schwammkupfer) an der Oberfläche nach Einwirkung von Korrosionsmitteln. Es kann auch zu einer stellenweise tropfenartige Cu-Anreicherung (Lochfraß) kommen. Sie ist viel gefährlicher als ein gleichmäßiges Abtragen, auch wenn dieses größere Metallmengen erfasst. Aluminium hemmt den Lochfraß und wirkt gegen Verzunderung. Geringer As-Gehalt (0,01%) schützt gegen Entzinkung, allerdings ist dann die Korrosion durch abtragen größer.
Die Anwesenheit von Zinn und Nickel erhöhen geringfügig den Korrosionswiderstand. Gegen Seewasser sind Messingarten sehr beständig. Sie werden aber von Schwefelsäure und Salzsäure angegriffen. Gegen Laugen, ausgenommen Ammoniak und Ammoniumhydroxidlösungen, die zur Bildung leicht löslicher Komplexverbindungen führen, erweist sich Messing als widerstandsfähig, ebenso gegen organische Säuren.
Interkristalline Spannungskorrosion tritt nur an kalt verformten Messing auf, wenn ungleichmäßig verteilte innere Spannungen vorliegen, die in den Randzonen Zugkräfte hervorrufen. Wirken nun bestimmte Korrosionsmittel ein, welche die Korngrenzen angreifen, dann entstehen hier Kerben, um die sich Spannungsspitzen bilden, so dass schließlich davon ausgehende Risse auftreten. Man kann das Aufreißen vermeiden, wenn man gleich nach dem Kaltverformen einige Zeit auf 250ºC erwärmt. An der Atmosphäre wird bei erhöhter Temperatur Messing stärker angegriffen als Kupfer, dagegen erweist es sich beständiger als dieses gegen H₂S, wobei die Legierungen mit (α + β)-Gefüge noch besser abschneiden als die mit reinem α-Gefüge. Gegen Wasserdampf und auch gegen Überhitzen ist Messing sehr widerstandsfähig.

Verwendung und Verarbeitung:
Im Bauwesen für Armaturen, Fassadenprofile, Verkleidungen, Zierbleche, Beschläge, Fitting u. a.

Quelle:
Eisenkolb, F.; Einführung in die Werkstoffkunde Band IV, Verlag Technik Berlin 1967
Scholz, Wilhelm, Hiese, Wolfram, Ettel, Wolf-Peter; Baustoffkennwerte, 13. Aufl., Werner-Verlag GmbH Düsseldorf 1995