'Messing'is een verzamelnaam die verwijst naar een breed scala aan koper-zinklegeringen. In feite zijn er meer dan 60 verschillende soorten messing gespecificeerd door EN (European Norm) Standards. Deze legeringen kunnen een groot aantal verschillende samenstellingen hebben, afhankelijk van de eigenschappen die vereist zijn voor een bepaalde toepassing. Brasses kunnen ook op verschillende manieren worden geclassificeerd, onder meer door hun mechanische eigenschappen, kristalstructuur, zinkgehalte en kleur.
Messing kristalstructuren
Het essentiële onderscheid tussen verschillende soorten messing wordt bepaald door hun kristalstructuren. Dit komt omdat de combinatie van koper en zink wordt gekenmerkt door peritectische stolling, een academische manier om dat te zeggen de twee elementen hebben verschillende atoomstructuren, waardoor ze op unieke manieren combineren, afhankelijk van de inhoudsverhoudingen en temperaturen. Als gevolg van deze factoren kunnen drie verschillende soorten kristalstructuren ontstaan:
Alpha Brasses
Alfa-messing bevat minder dan 37% zink dat tot koper is gesmolten en is genoemd naar hun vorming van een homogene (alfa) kristalstructuur. De alfakristalstructuur treedt op als zink oplost in koper en een vaste oplossing met een uniforme samenstelling vormt. Dergelijke messing zijn zachter en ductieler dan hun tegenhangers en daarom gemakkelijker koud bewerkt, gelast, gewalst, getrokken, gebogen of gesoldeerd.
Het meest voorkomende type alfa-messing bevat 30% zink en 70% koper. Aangeduid als '70 / 30 'messing of' patroon messing '(UNS legering C26000), heeft deze messinglegering de ideale combinatie van sterkte en taaiheid om koudgetrokken te worden. Het heeft ook een hogere weerstand corrosie dan messing met een hoger zinkgehalte. Alfalegeringen worden vaak gebruikt voor het maken van bevestigingsmiddelen, zoals houtschroeven, maar ook voor veercontacten in stopcontacten.
Alpha-Beta Brasses
Alpha-beta-brasses - ook bekend als 'duplex-brasses' of 'hot-working brasses' - bevatten tussen 37-45% zink en bestaan uit zowel de alpha-korrelstructuur als een beta-korrelstructuur. Bètafase messing lijkt atomair meer op die van puur zink. De verhouding van alfafase tot bètafase messing wordt bepaald door het zinkgehalte, maar de opname van legeringselementen zoals aluminium, silicium of tin kan ook de hoeveelheid bètafase-messing in de legering verhogen.
Vaker dan alpha-messing, alpha-beta-messing is zowel harder als sterker en heeft een lagere koude ductiliteit dan alpha-messing. Alpha-beta-messing is goedkoper vanwege het hogere zinkgehalte, maar vatbaarder voor ontzinkingscorrosie.
Hoewel alpha-beta-brasses bij kamertemperatuur minder werkbaar zijn dan alpha-brasses, zijn ze aanzienlijk beter werkbaar bij hoge temperaturen. Zelfs als er een lood aanwezig is om de bewerkbaarheid te verbeteren, zijn dergelijke messing tegen barsten bestand. Dientengevolge wordt alfa-beta-messing gewoonlijk warm bewerkt door extrusie, stampen of spuitgieten.
Beta Brasses
Hoewel ze veel zeldzamer worden gebruikt dan alfa- of alfa-bèta-messing, vormen bèta-messing een derde groep van de legering die meer dan 45% zink bevat. Dergelijke koperen vormen een kristal met bètastructuur en zijn harder en sterker dan zowel alfa- als alfa-bètakoperes. Als zodanig kunnen ze alleen warm worden bewerkt of gegoten. In tegenstelling tot de categorisatie van kristalstructuren, stelt het identificeren van messinglegeringen aan hun eigenschappen ons in staat om het effect van legeringsmetalen op messing te beschouwen. Veelvoorkomende categorieën zijn:
- Gratis bewerking van messing (3% lood)
- Messing met hoge treksterkte (insluitingen van aluminium, mangaan en ijzer)
- Naval brasses (~ 1% tin)
- Ontzinkingsbestendige messing (arseenopname)
- Messing voor koud bewerken (70/30 messing)
- Messing gieten (60/40 messing)
De termen 'geel koper' en 'rood koper' - vaak gehoord in de VS - worden ook gebruikt om bepaalde soorten koper te identificeren. Rood messing verwijst naar een legering van hoog koper (85%) die tin (Cu-Zn-Sn) bevat, ook wel gunmetal (C23000) genoemd, terwijl geel messing wordt gebruikt om te verwijzen naar een messinglegering met een hoger zinkgehalte (33% zink), waardoor het messing goudgeel lijkt kleur.