1. Yếu tố cốt lõi: Hàm lượng kẽm (Yếu tố chính tạo nên màu sắc)
Cơ chế:
Bản thân đồng là một kim loại có màu đỏ cam. Khi thêm một lượng nhỏ kẽm ( Nhỏ hơn hoặc bằng 15%) vào, hợp kim vẫn giữ lại phần lớn nền màu đỏ của đồng nhưng nhạt dần thành vàng đỏ-, do các nguyên tử kẽm phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể của đồng một chút mà không lấn át các đặc tính quang học vượt trội của nó.
Khi hàm lượng kẽm tăng lên 20–30%, cấu trúc dải electron của hợp kim thay đổi, phản xạ nhiều ánh sáng vàng hơn và hấp thụ ít ánh sáng đỏ/cam hơn{2}}dẫn đến màu vàng sáng đặc trưng liên quan đến "đồng thau tiêu chuẩn".
Higher zinc content (30–40%) further shifts the light reflection toward shorter wavelengths (blue/violet), diluting the yellow hue to a paler shade. Excess zinc (>45%) dẫn đến vẻ ngoài bạc nhưng làm ảnh hưởng đến độ dẻo và khả năng chống ăn mòn của hợp kim, hạn chế các ứng dụng thực tế của nó.
2. Vai trò của các loại hợp kim (Liên kết trực tiếp đến Thành phần & Màu sắc)
Một. Đồng thau màu đỏ (Cấp-kẽm thấp)
ASTM C23000 (Đồng đỏ): 85% Cu, 15% Zn (tối đa). Màu sắc: Vàng đỏ đậm.
Ứng dụng: Phụ kiện hệ thống nước, van và các bộ phận hàng hải (khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong nước).
ASTM C24000 (Đồng thau thấp): 80% Cu, 20% Zn. Màu sắc: Màu vàng đỏ- (ấm hơn đồng thau tiêu chuẩn).
Ứng dụng: Nhạc cụ (trombone, kèn) và phần cứng trang trí (do tính dẻo tốt và âm sắc ấm áp).
EN CW617N (CuZn30Pb1): 69% Cu, 30% Zn, 1% Pb. Màu sắc: Màu đỏ nhạt-vàng (nhạt hơn C23000 một chút do Zn cao hơn).
b. Đồng thau màu vàng sáng (Các loại kẽm-tiêu chuẩn)
ASTM C26000 (Đồng thau hộp mực): 70% Cu, 30% Zn. Màu sắc: Màu vàng tươi, sống động (màu "đồng thau cổ điển").
Ứng dụng: Vỏ đạn, đầu nối điện và tấm kim loại (cân bằng độ bền và độ dẻo).
ASTM C27200 (Đồng thau màu vàng): 65% Cu, 35% Zn. Màu sắc: Màu vàng sáng với một chút vàng nhẹ.
Ứng dụng: Ống dẫn nước, vòi và các vật dụng trang trí (tiết kiệm chi phí và dễ gia công).
EN CW608N (CuZn40): 60% Cu, 40% Zn. Màu sắc: Màu vàng sáng nhạt (nhạt hơn C26000).
c. Các loại đặc biệt có các nguyên tố vi lượng (Các chất điều chỉnh màu nhỏ)
Thiếc-Đồng thau bổ sung (Đồng thau hải quân, ASTM C46400): 60% Cu, 39% Zn, 1% Sn. Màu sắc: Màu vàng đậm hơn một chút (thiếc tạo thêm tông màu ấm, trầm).
Chì-Thêm đồng thau (ASTM C36000, Cắt đồng thau-miễn phí): 61,5% Cu, 35,5% Zn, 3% Pb. Màu sắc: Màu vàng sáng (chì không thay đổi màu sắc đáng kể nhưng cải thiện khả năng gia công).
Nhôm-Thêm đồng thau (ASTM C68700): 76% Cu, 22% Zn, 2% Al. Màu sắc: Vàng-vàng với ánh kim loại (nhôm tăng cường khả năng chống ăn mòn và tăng thêm độ sáng nhẹ).
3. Các yếu tố phụ: Xử lý và ảnh hưởng đến môi trường
Một. Gia công cơ khí/nhiệt
Làm việc nguội: Cán nguội, kéo hoặc dập có thể làm cho đồng thau trở nên nhạt màu hơn hoặc bạc hơn do biến dạng bề mặt (tinh luyện hạt và làm cứng). Ví dụ, tấm đồng thau C26000 màu vàng sáng có thể trông nhẹ hơn một chút sau khi cán nguội, nhưng ủ (xử lý nhiệt) sẽ khôi phục lại màu vàng ban đầu bằng cách kết tinh lại các hạt.
Ủ: Làm nóng đồng thau đến 400–600 độ và làm nguội từ từ có thể làm màu hơi sẫm lại (ví dụ: đồng thau màu đỏ có thể trở thành màu đỏ đậm hơn) bằng cách giảm ứng suất bên trong và đồng nhất hóa cấu trúc vi mô.
b. Quá trình oxy hóa & lớp gỉ
Đồng thau tươi: Thể hiện màu sắc vốn có của nó (vàng/đỏ).
Đồng thau bị oxy hóa: Tạo ra lớp gỉ màu xanh lục- màu nâu sẫm, xanh lục hoặc xanh lam (ví dụ: lớp phủ màu xanh lá cây trên đồ đạc bằng đồng cũ). Lớp gỉ này là một lớp bảo vệ nhưng che đi màu sắc ban đầu.
Lưu ý: Đây là hiện tượng bề mặt, không phải là sự thay đổi thành phần hoặc cấp độ của hợp kim. Đánh bóng có thể loại bỏ lớp gỉ và khôi phục lại màu gốc.
