Латунь физические свойства: Латунь ЛС59-1 характеристики сплава, гост, свойства
alexxlab | 15.07.1973 | 0 | Разное
Характеристики основных свойств деформируемых латуней и температуры их обработки
Зависимость модуля упругости от содержания цинка в латунях Влияние цинка на свойства латуниМеханические свойства
Механические свойства латуней определяются свойствами фаз, химическим составом и структурой. Почность латуней возрастает при увеличении концентрации цинка. Почность достигает максимального значения двухфазной области α+β при 45…47 % цинка. Когда β’-фаза полностью заменяет α-фазу, прочность латуни быстро уменьшается благодаря высокой хрупкости β’-фазы. Увеличение количества цинка уменьшает модуль нормальной упругости E. Когда содержание цинка превышает предела растворимости в α-фазе, в структуре сплава выделяется β’-фаза, что резко понижает модуля упругости. β-латуни с β’-структурой малопластичны при комнатной температуре. Сплавы меди с содержанием цинка более 50 % не подвергаются холодной деформации, поэтому в производстве применяются α и α+β-латуни, а β-латуни используют для особых приложений, например, как основа сплавов с эффектом запоминания формы.
Теплопроводность λ и ω электропроводность меди уменьшается при легировании цинком, и при концентрации его в латунях более 20 % теплопроводность λ и ω электропроводность меди имеет величину не боле 40 % от соответствующих характеристик меди.
Однофазные латуни после отжига в мягком состоянии имеют σв = 24—38 кгс/мм2 и δ = 45—60%, а двухфазные – σв = 35—45кгс/мм2 и δ = 33—65% Прочность и твердость латуней существенно повышается холодной пластической деформацией до σв = 42—75кгс/мм2, при этом пластичность резко снижается δ = 3—10%.
Латунь | σв, кгс/мм2 | δ, % | HB, кгс/мм2 | E, кгс/мм2 | ||||
твердая | мягкая | твердая | мягкая | твердая | мягкая | твердая | мягкая | |
Л96 | 42 – 48 | 22 – 26 | 1 – 3 | 45 – 55 | 130 – 145 | 50 – 60 | 11 400 | – |
Л90 | 44 – 52 | 24 – 28 | 2 – 4 | 45 – 55 | 130 – 145 | 50 – 60 | 10 500 | – |
Л85 | 53 – 58 | 26 – 30 | 2 – 5 | 45 – 55 | 135 – 145 | 52 – 62 | 10 500 | – |
Л80 | 61 – 68 | 30 – 35 | 2 – 5 | 45 – 55 | 140 – 150 | 55 – 65 | 11 200 | 10 600 |
Л70 | 63 – 70 | 30 – 35 | 3 – 6 | 50 – 60 | 145 – 155 | 55 – 65 | 11 500 | – |
Л68 | 66 – 74 | 30 – 35 | 3 – 5 | 50 – 60 | 145 – 155 | 55 – 65 | 11 500 | 11 000 |
Л63 | 68 – 75 | 38 – 45 | 2 – 4 | 40 – 50 | 150 – 100 | 58 – 68 | 11 600 | – |
Л60 | 65 – 75 | 37 – 42 | 2 – 4 | 40 – 50 | 155 – 165 | 60 – 70 | 11 800 | – |
Латунь | Плотность г/см3 |
Температура плавления, °С |
Теплопро- водность, кал/(см·c·°С) | Коэффициент линейного расширения α·10-6 |
ρ, Ом-мм2/м |
Л96 | 8,85 | 1070 | 0,58 | 17,0 | 0,043 |
Л90 | 8,78 | 1045 | 0,43 | 17,1 | 0,045 |
Л85 | 8,75 | 1025 | 0,36 | 18,7 | 0,047 |
Л80 | 8,66 | 1000 | 0,34 | 18,8 | 0,060 |
Л70 | 8,61 | 950 | 0,29 | 19.9 | 0,069 |
Л68 | 8,60 | 938 | 0,27 | 19,0 | 0,072 |
Л63 | 8,44 | 906 | 0,26 | 20,5 | 0,074 |
Л60 | 904 | 0,25 | 20,7 | 0,075 |
Латунь | σв, кгс/мм2 | δ, % | HB, кгс/мм2 | Обрабаты- ваемость резанием, % |
||||||
твердая | мягкая | твердая | мягкая | твердая | мягкая | |||||
|
||||||||||
ЛА77 – 2 | 55 – 65 | 35 – 45 | 7 – 11 | 45 – 52 | 150 – 160 | 45 – 55 | 30 | |||
ЛАЖ60 – 1 – 1 | 70 – 75 | 40 – 45 | 7 – 10 | 45 – 55 | 165 – 175 | 45 – 55 | 25 | |||
ЛАН59 – 3 – 3 | 65 – 75 | 45 – 55 | 7 – 11 | 40 – 50 | 175 – 185 | 110 – 120 | 15 | |||
ЛЖМц59 – 1 – 1 | 68 – 75 | 42 – 48 | 5 – 10 | 45 – 55 | 155 – 165 | 85 – 95 | 25 | |||
ЛН 65 – 5 | 68 – 75 | 38 – 45 | 3 – 6 | 60 – 65 | 160 – 170 | 55 – 65 | 30 | |||
ЛМц58 – 2 | 68 – 75 | 38 – 45 | 5 – 10 | 38 – 45 | 170 – 180 | 80 – 90 | 22 | |||
ЛМцА57 – 3 – 1 | 70 – 75 | 40 – 50 | 4 – 8 | 40 – 50 | 175 – 185 | 85 – 95 | 25 | |||
ЛО90 – 1 | 48 – 56 | 25 – 31 | 3 – 6 | 42 – 50 | 140 – 150 | 53 – 61 | 30 | |||
ЛО70 – 1 | 32 – 38 | 3 – 5 |
55 – 65 | 145 – 155 | 55 – 65 | 40 | ||||
Л062 – 1 | 68 – 75 | 38 – 43 | 5 – 10 | 38 – 44 | 140 – 150 | 75 – 85 | 40 | |||
ЛО60 – 1 | 54 – 62 | 36 – 40 | 3 – 5 | 38 – 44 | 145 – 155 | 72 – 82 | 40 | |||
ЛС63 – 3 | 55 – 65 | 30 – 40 | 3 – 6 | 40 – 50 | 135 – 145 | 45 – 55 | 100 | |||
ЛС74 – 3 | 60 – 70 | 30 – 40 | 2 – 5 | 40 – 55 | 130 – 140 | 40 – 50 | 80 | |||
ЛС64 – 2 | 58 – 67 | 32 – 38 | 4 – 6 | 55 – 65 | 140 – 150 | 50 – 60 | 90 | |||
ЛС60 – 1 | 60 – 70 | 30 – 40 | 4 – 6 | 45 – 55 | 150 – 160 | 60 – 70 | 75 | |||
ЛС59 – 1 | 60 – 70 | 30 – 40 | 4 – 6 | 40 – 50 | 150 – 160 | 70 – 80 | 80 | |||
ЛС59 – 1В | 60 – 70 | 30 – 40 | 4 – 6 | 40-50 | 150 – 160 | 70 – 80 | 80 | |||
ЛЖС58 – 1 – 1 | 65 – 75 | 35 – 45 | 2 – 5 | 35 – 45 | 160 – 170 | 75 – 85 | 70 | |||
ЛК80 – 3 | 58 – 65 | 28 – 34 | 3 – 5 | 53 – 60 | 170 – 190 | 95 – 105 | 30 | |||
ЛМш68 – 0,5 | 68 – 75 | 32 – 37 | 3 – 5 | 50 – 60 | 145 – 155 | 52 – 60 | 30 | |||
ЛАМш 77 – 2 – 0,05 |
50 – 60 | 25 – 35 | 3 – 5 | 40 – 55 | 160 – 170 | 60 – 70 | 25 | |||
ЛОМш 70 – 1 – 0,05 |
62 – 70 | 32 – 38 | 2 – 4 | 50 – 60 | 140 – 150 | 50 – 58 | 30 | |||
ЛАНКМц 75 – 2 – 2,5 – 0,5 – 0,5 |
85 – 95 | 50 – 60 | 6,0 – 10,0 | 45 – 55 | 290 – 3002) | – | 20 |
Латунь | Плотность г/см3 |
Температура плавления, °С |
Теплопрo- водность, кал/(см·c·°С) |
Коэффициент линейного расширения α·10-6 |
ρ, Ом·мм2/м |
E, кгс/мм2 |
|||
|
|||||||||
ЛА77 – 2 | 8,6 | 1000 | 0,27 | 18,3 | 0,075 | 10 200 | |||
ЛАЖ60 – 1 – 1 | 8,2 | 904 | 0,18 | 21,6 | 0,09 | 10 500 | |||
ЛАН59 – 3 – 3 | 8,4 | 956 | 0,20 | 19,0 | 0,078 | 10 800 | |||
ЛЖМц59 – 1 – 1 | 8,5 | 890 | 0,24 | 22,0 | 0,093 | 10 600 | |||
ЛН 65 – 5 | 8,6 | 960 | 0,14 | 18,2 | 0,140 | 10 200 | |||
ЛМц58 – 2 | 8,4 | 880 | . 0,17 | 21,2 | 0.108 | 10 500 | |||
ЛМцА57 – 3 – 1 | 8,1 | 870 | 0,16 | 20,1 | 0,121 | 10 400 | |||
ЛО90 – 1 | 8,75 | 1015 | 0,30 | 18,4 | 0,054 | 10 500 | |||
ЛО70 – 1 | 8,6 | 935 | 0,28 | 19,7 | 0,072 | 10 500 | |||
Л062 – 1 | 8,5 | 906 | 0,26 | 19,3 | 0,078 | 10 500 | |||
ЛО60 – 1 | 8,5 | 900 | – | 21,4 | 0,078 | 10 500 | |||
ЛС63 – 3 | 8,5 | 905 | 0,28 | 20,5 | 0,069 | 9 800 | |||
ЛС74 – 3 | 8,7 | 965 | 0,29 | 17,5 | 0,068 | 10 500 | |||
ЛС64 – 2 | 8,5 | 910 | 0,28 | 20,3 | 0,070 | 10 500 | |||
ЛС60 – 1 | 8,5 | 900 | 0,25 | 20,8 | 0,065 | 10 500 | |||
ЛС59 – 1 | 8,5 | 900 | 0,25 | 20,6 | 0,066 | 11 500 | |||
ЛС59 – 1В | 8,5 | 900 | 0,25 | 20,6 | 0,066 | 10 500 | |||
ЛЖС58 – 1 – 1 | 8,4 | 895 | 0,26 | 20,4 | 0,07 | 10 600 | |||
ЛК80 – 3 | 8,2 | 890 | 0,21 | 17,0 | 0,20 | 10 400 | |||
ЛМш68 – 0,5 | 8,6 | 937 | 0,27 | 19,1 | 0,075 | 10 100 | |||
ЛАМш 77 – 2 – 0,05 |
8,7 | 985 | 0,32 | 19,2 | 0,068 | 10 200 | |||
ЛОМш 70 – 1 – 0,05 |
8,6 | 949 | 0,28 | 19,0 | 0,71 | 10 400 | |||
ЛАНКМц 75 – 2 – 2,5 – 0,5 – 0,5 |
8,6 | 1000 | 0,301) | 18,3 | 0,1051) | 11 500 |
Обработка давлением
Однофазные α-латуни легко деформируются в горячем и холодном состоянии, но при нагреве выше 300°С и до 700°С снижают пластические свойства.Горячую деформацию латуней с α-фазой проводят при 750—900°С. Рекомендованые температуры горячей обработки латуни приведены в твблице.
Лекгоплавкие примеси существенно влияют на горячую деформацию однофазных α-латуней, особенно висмут и свинец. Висмут в сплаве выделяется по границам α-зерен. Межзеренная прослойка висмута толщиной в несколько атомных слоев приводит к горячеломкости α-латуней.
В холодном состоянии все однофазные α-латуни имеют хорошую обрабатываемость давлением. В области концентраций, которые соответствуют α-фазе в медно цинковых растворах , повышение процента цинка увеличивает пластичность.Для деталей, которые изготовливают глубокой вытяжкой, подходит наиболее пластичная латунь Л68.
Двухфазные α+β-латуни обрабатываются в горячем состоянии лучше, чем однофазные α-латуни. α+β-сплавы обрабатывают в температурном интервале, где выделяется высокопластичная β-фазы. Примесям меньше влияют на деформацию α+β-латуни, чем на α-латуни. Скорость охлаждения α+β-латуни существенно влияет на структуру сплава. Перед прессованием латунный пруток, лист или труба нагревают до рекомендовонной температуры. В процессе прессования передний конец полуфабриката охлаждается наиболее интенсивно и образует мелкую игольчатую структуру с высокими механическими свойствами. Задний конца прутка остывает медленней и охлажденный метал образует зернистую структуру с пониженными механическими свойствами. Механические свойства сплава зависят от распределения α- и β’-фаз в матрице медно-цинкового сплава. Неоднородность структуры горячедеформированных полуфабрикатов двухфазных α+β-латуней устраняется отжигом с полной фазовой перекристаллизацией.
Двойная латунь Л63 содержит неравновесную β-фазу, что необходимо учитывать при выборе режимов термообработки.
При поизводстве латунного проката полуфабрикаты деформируются в несколько этапов. Лтунь накапливает сумарную деформацию, теряет плстичность и требует промежуточных рекристаллизационных отжигов, для снятия напряжений деформации. Величина допустимой суммарной холодной деформации уменьшается с повышением содержания цинка, зависит от способа обработки давлением и определяется опытным путем для каждой марки латуней.
Марка | Температура,°С | Обрабаты- ваемость резанием1), % |
Жидкоте- кучесть, см |
Линейная усадка, % |
Коэффициент трения |
|||||
литья | горячей деформации |
начала рекри – сталлизации |
полного отжига |
отжига для уменьшения остаточных напряжений |
со смазкой | без смазки | ||||
|
||||||||||
Л96 | 1160 – 1200 | 750 – 850 | 300 | 450 – 600 | 300 | 20 | – | – | – | – |
Л90 | 1160 – 1200 | 750 – 900 | 335 – 370 | 650 – 720 | 200 | 20 | 65 | 2,0 | 0,074 | 0,440 |
Л85 | 1150 – 1180 | 830 – 900 | 335 – 370 | 650 – 720 | 200 | 30 | – | – | – | – |
Л80 | 1160 – 1180 | 820 – 870 | 320 – 360 | 650 – 720 | 200 | 30 | 48 | 2,0 | 0,015 | 0,710 |
Л70 | 1100 – 1160 | 750 – 830 | 320 – 360 | 650 – 720 | 200 | 30 | 63 | 1,92 | – | – |
Л68 | 1100 – 1160 | 750 – 830 | 300 – 370 | 520 – 650 | 260 – 270 | 30 | 63 | 1,92 | – | – |
ЛМш 68-0,05 | 1100 – 1160 | 750 – 830 | 300 – 370 | 520 – 650 | 260 – 270 | – | – | – | – | – |
Л63 | 1060 – 1100 | 650 – 850 | 350 – 3702 | 660 – 6702 | 3002 | 40 | 65 | 1,77 | 0,012 | 0,390 |
Л60 | 1030 – 1080 | 730 – 820 | 350 – 370 | 660 – 670 | – | 45 | 60 | 1,97 | 0,012 | 0,450 |
Марка | Температура,°С | Обрабаты- ваемость резанием1), % |
Жидкоте- кучесть, см |
Линейная усадка, % |
Коэф трения |
||||
литья | горячей деформации |
полного отжига |
отжига для уменьшения остаточных напряжений |
со смазкой | без смазки | ||||
|
|||||||||
ЛО 90-1 | 1170 – 1210 | 850 – 900 | 650 – 720 | – | 30 | 85 | 2,05 | 0,013 | 0,45 |
ЛО 70-1 | 1150 – 1180 | 650 – 850 | 560 – 720 | 400 – 500 | 35 | 49 | 1,71 | 0,0082 | 0,3 |
ЛОМш 70-1-0,05 | 1150 – 1180 | 650 – 850 | 560 – 720 | 400 – 500 | – | – | – | – | – |
ЛO 62-1 | 1060 – 1110 | 700 – 750 | 550 – 650 | 400 – 500 | 40 | 52 | 1,78 | – | – |
ЛО 60-1 | 1060 – 1110 | 760 – 800 | 550 – 650 | – | 40 | 52 | 1,78 | – | – |
ЛС 74-3 | 1120 – 1160 | – 5) | 600 – 650 | – | 80 | – | 2,2 | – | – |
ЛС 64-2 | 1060 – 1110 | – 5) | 620 – 670 | – | 90 | – | 2,2 | – | – |
ЛС 63-2 | 1060 – 1100 | 760 – 8202 | 620 – 650 | – | 100 | – | 2,0 | – | – |
ЛС 60-1 | 1040 – 1080 | 780 – 820 | 600 – 650 | – | 75 | – | 2,0 | – | – |
ЛС 59-1 | 1030 – 1080 | 640 – 780 | 600 – 650 | 285 | 80 | 51 | 2,23 | 0,0135 | 0,17 |
ЛС 59-1В | 1030 – 1080 | 640 – 780 | 600 – 650 | – | 80 | 51 | 2,23 | 0,0135 | 0,17 |
ЛА 77-2 | 1100 – 1150 | 720 – 770 | 600 – 650 | 300 | 30 | – | 2,0 | – | – |
ЛАМш 77-2-0,05 | 1100 – 1150 | 720 – 770 | 600 – 650 | 300 | 30 | – | 2,0 | – | – |
ЛМц 58-2 | 1040 – 1080 | 680 – 730 | 600 – 650 | – | 22 | 83 | 1,45 | 0,012 | 0,32 |
ЛК 80-3 | 950 – 1000 | 750 – 850 | 500 – 600 | – | 30 | 80 | 1,7 | – | – |
ЛН 65-5 | 1100 – 1150 | 820 – 8783 | 600 – 650 | 300 – 400 | 30 | – | 1,6 | 0,008 | 0,2 |
ЛАН 59-3-2 | 1080 – 1120 | 700 – 750 | 600 – 650 | 350 | 15 | 47 | 1,55 | 0,01 | 0,32 |
ЛМцА 57-3-1 | – | 650 – 750 | 600 – 650 | – | 25 | – | 1,7 | – | – |
ЛЖС 58-1-1 | – | – | 600 – 650 | – | 70 | – | – | – | – |
ЛАЖ 60-1-1 | – | 600 – 800 | 600 – 650 | – | 30 | – | 1,7 | – | – |
ЛЖМц 59-1-1 | 1040 – 1080 | 680 – 730 | 600 – 650 | – | 25 | 83 | 2,14 | 0,012 | 0,39 |
ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5 |
1140 – 1200 | 800 – 850 | 800 – 8504 | — | 20 | 52 | 1,68 | – | – |
Термическая обработка
Из практики, отжиг латуни — самая распостраненная операция по термообработке. Медно-цинковые сплавы кристализуются в узком температурном интервале, что препятствует возникновению неоднородностей состава. При застывании латуни не образуют хрупкие интерметаллидные фазы. Поэтому гомогонизационный отжиг к латуням не применяется. Нагрев слитка и последующая горячая деформация полностью устраняют последствия неравновесной кристаллизации.
Латуни подвергают рекристаллизационному отжигу для снятия внутренних напряжений между этапами при обработке давлением или чтобы получить высокую пластичность латуни при средней прочности на финальной стадии изготовления латунных заготовок.
Размер зерен рекристаллизованных определяет механические, пластические и технологические свойства латуни. При отжиге желательно добиться структуры с мелким и однородным размером зерен.
Концентрация цинка и фазового состав влияют на динамику рекристаллизации латуней. В α-латунях зерно начинает расти при относительно низких температурах (выше 350…400°С) и размер зерна увеличивается до температуры солидуса. Зерно вырастает до размера 350мкм и более. Температура начала рекристаллизации α-латуней понижается при повышении содержания цинка.
В двухфазных α+β – и специальных латунях интенсивный рост зерен происходит только, если температура нагрева соответсвует однофазной области β-фазы. После сильной деформации двухфазной латуни рекристаллизации α-фазы начинается при более низкой температуре в 300°С, чем β-фазы. Рост рекристаллизованных зерен α-фазы ограничивают нерекристаллизованные зерна β-фазы. В α+β-латунях зерно начинает расти при температурах окончания α → β перехода и в однофазной β-области.
Латунь отжигают при температуре на 250 — 350°С выше температуры начала рекристаллизации. Для большинства латуней она лежит в диапазоне 450—700°С. Если сплавы меди с 32—39% Zn отжигать при температурах выше α/α+β перехода, то выделившаяся β-фаза вызывает неоднородный рост зерна. Для получения однородной структуры такие сплавы отжигают при температурах, не превышающих линию сольвуса α-фазы в системе Cu-Zn. Поэтому для отжига латуни с концентрацией цинка, близкой к максимальной растворимости цинка в меди, необходима точная регулировка печи по температуре и однородное распределение температуры по объему печи.
Отжиг двухфазных α+β-латуней создает параллельный процесс — α↔β фазовую перекристаллизация. Поэтому скорость охлаждения влияет на пропорцию α- и β-фаз в матрице сплава при нормальной температуре. Количество β’-фазы увеличивается при увеличении скорости охлаждения, что повышает твердость латуней и улучшает обработку резанием. Высокую пластичность обеспечивает медленное охлаждение, чтобы количество α-фазы было максимально возможным.
Цинка в меди при низких температурах (ниже 450°С) обладает переменной растворимостью. Это качество необходимо учитывать при выборе режимов рекристаллизационного отжига сплавов системы Cu-Zn, лежащих вблизи границы растворимости. Ускоренное охлаждение таких латуней делает их склонными к упрочнению при старении. Прочности при старении повышается с увеличением содержания цинка от 35% до 42%, но снижается пластичность сплава. В промышленности этот вид термоупрочнения не используют, но скорость охлаждения при отжиге латуней должна контролироваться, чтобы избежать получение пересыщенного твердого раствора.
Высокие степени деформации при изготовлении листов и лент создают текстура проката. Текстура проката при отжиге становится в текстурой отжига. Штамповка изделий из таких полуфабрикатов с анизотропными свойствами может вызвать брак по фестонистости. Склонность к такому виду брака и высота фестонов зависит от всей предыстории получения полуфабриката: степени деформации при проходах, температур промежуточных и окончательных отжигов и т.д. Установлено, что высота фестонов растет с увеличением степени деформации при двух последних проходах, с понижением температуры предпоследнего отжига и с повышением температуры последнего отжига; при малых степенях деформации при изготовлении листа анизотропия вытяжки выражена тем ярче, чем ниже температура промежуточных отжигов.
Размер зерен в полностью рекристаллизованной структуре латуней довольно однороден. Если режим рекристаллизационного отжига нарушается, то латунь образует «двойную» структуру , которая состоит из зерен крупного и мелкого размеров. Такая структура проявляется как шероховатость поверхности или т. н. «апельсиновая корка» при диаметре зерен более 40мкм после штамповки. «Двойная» структура ухудшает качество полировки и травления изделий из латуни. Режим обработки устраняет этот дефект после штамповки или полировки. Полуфабрикатів с частично рекристаллизованной структурой и с малым диаметром зерна не образуют «апельсиновую корку».
Неполный отжиг проводят в интервале температур 250—350°С. Он применяется для уменьшения остаточных напряжений, которые могут приводить к так называемому «сезонному» растрескиванию латунных изделий. Такая коррозия характерна для латуней с концентрацией цинка более 15 %. Межкристаллитные трещины растут под одновременным воздействием механического и коррозионного факторов: остаточных и внешних напряжения и химических веществ, например, растворы и пары аммиака, влажный серный ангидрит, различные амины.
Остаточных напряжений уменьшают отжигом при температуре ниже начала рекристаллизации 250— 330°С. При таком отжиге латунь не ухудшает механические свойства, которые приобрела нагартовкой, остаточные напряжения снижаются не только суммарно, но уменьшается степень локальных, точечных напряжений.
Обрабатываемость резанием
Обрабатываемость латуней резанием зависит от их фазового состава. При обработке резанием однофазных α-латуней стружка получается длинной, наматывается на резец, и качество обрабатываемой поверхности ухудшается. Двухфазные α+β-латуни имеют лучшую обрабатываемость резанием, чем однофазные. Повышение содержания β’-фазы в структуре делает латуную стружку более хрупкой и мелкой, и качество поверхности обрабатываемой детали повышается. Количественная оценка обрабатываемости резанием латуней определяется сравнением с латунью ЛС63-3, обрабатываемость резанием которой принята за 100%. Так, например, обрабатываемость резанием однофазной α-латуни Л90 составляет 20%, двухфазной Л63 — 40% по сравнения латунью ЛС63-3.
Однофазные α-латуни отлично полируются, двухфазные несколько уступают им в этом.
Пайка и сварка
Латуни очень хорошо паяются мягкими припоями. Перед пайкой производят зачистку паяемой поверхности либо шлифованием, либо травлением в кислоте. В качестве припоя предпочтительно применять сплавы, содержащие около 60%олова. Сурьмы сильно реагирует с цинком, поэтому ее концентрацию ограничивают 0,25—0,5%. Хлоридные флюсы рекомендуются для пайки в первую очередь.
Для однофазных α-латуней хороший результат дают твердые припои: серебряные, медно-фосфористыми. Паяемость α+β-латуней твердыми припоями несколько хуже, чем мягкими. Пайку латуней медно-фосфористыми припоями проводят без флюсов, так как при этом происходит самофлюсование. При пайке латуней другими твердыми припоями необходимо применять соответствующие флюсы.
По свариваемости латуни несколько уступают меди. Для получения неразъемных соединений применяют следующие виды сварки: дуговая с угольным электродом, дуговая с расходуемым электродом, дуговая с вольфрамовым (нерасходуемым) электродом в среде защитного газа (аргона, гелия), кислородо-ацитиленовая сварка, электрическая контактная сварка (точечная, роликовая, стыковая) и др.
Высокое содержание цинка в латунях затрудняет дуговую сварку из-за его испарения, поэтому присадочные материалы должны содержать относительно небольшие количества цинка. Сварка угольным электродом латуней, содержащих 15—30% Zn, лучше всею ведется с помощью присадочного материала из сплава Cu + 3%Si . Дуговая сварка латуней вольфрамовым электродом в среде инертного газа осложняется выделением паров оксида цинка, которые подавляют действие дуги. Поэтому сварку следует вести при больших скоростях.
Хорошие результаты дает кислородноацитиленовая сварка. Латуни с высоким содержанием цинка удовлетворительно свариваются контактной сваркой.
Коррозионные свойства
Латуни обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере городской и сельской местности, а также в условиях морского климата. Латуни, содержащие менее 15 % Zn, по коррозионной стойкости близки к меди промышленной чистоты. Скорость коррозии латуней в атмосферных условиях не превышает 0,001мм/год.
Скорость коррозии латуней в пресной воде незначительна, и при температуре 20°С она составляет 0,0025—0,025 мм/год. По отношению к почве латуни обладают хорошей коррозионной стойкостью, к пищевым продуктам — нейтральны.
Под воздействием минеральных кислот (азотная, соляная) латуни интенсивно корродируют. Серная кислота действует на латуни значительно медленнее, однако в присутствии окислителей K2Cr2O7, Fe2(S04)3 скорость коррозии увеличивается на два порядка. Латуни весьма устойчивы в растворах щелочей (за исключением аммиака) и в концентрированных растворах нейтральных солей.
Сероводород оказывает сильное корродирующее действие на латуни, однако латуни с повышенным содержанием цинка (более 30 %) более устойчивы в среде сероводорода, чем медь и латунь с низким содержанием цинка.
Обесцинкование латуни
Латуни, кроме общей коррозии, подвержены также особым видам коррозии: обесцинкованию и «сезонному» растрескиванию. Обесцинкование — это особая форма коррозии, при которой сначала происходит растворение поверхности латунного изделия в реагенте. Раствор, в котором происходит обесцинкование латуни, содержит больше цинка, чем меди. В результате обменных реакций в катодных участках электрохимически осаждается медь в виде губчатой пленки. Быстрее обесцинкованию подвергаются латуни с повышенном содержанием цинка (Л60, Л63), так как в двухфазных латунях наблюдается преимущественное растворение β-фазы, являющейся анодом, а α-фаза — катодом. Процесс обесцинкования наблюдается при контакте латуни с электропроводящими средами (кислые и щелочные растворы). В результате латуни становится пористыми, на поверхности появляются красноватые пятна, ухудшаются механические свойства
СВОЙСТВА ЛАТУНЕЙ
ЛАТУНИ и ЛАТУННЫЙ ПРОКАТ
Классификация латуней
Латуни – это сплавы на основе меди и цинка. По химическому составу они подразделяются на простые (только медь и цинк) и специальные (наряду с медью и цинком содержат Pb, Fe, Al, Sn и другие элементы). Химический состав латуней определен в ГОСТ 15527-2004.
Простые латуни маркируются буквой Л и цифрой, обозначающей процентное содержание меди: Л96, Л90, Л85, Л80, Л75, Л68, Л63. Содержание цинка определяется по остатку от 100%.
Например, Л63 содержит 63% меди и 37% цинка. Простые латуни называют также двойными латунями (два основных компонента).Специальные латуни кроме цинка содержат и другие легирующие элементы. Их маркировка включает в себя дополнительные буквы и цифры, указывающие легирующие элементы и их содержание в %. Содержание цинка определяется по остатку от 100%. Например ЛС59-1 содержит 59% меди, 1% свинца и 40% цинка. Многокомпонентные латуни делятся на классы, которые называются по основному (кроме цинка) легирующему элементу.
В таблице представлены основные марки латуней. Они используются как для литья (литейные), так и для производства проката (деформируемые). Некоторые латуни используются для сварки и пайки (ГОСТ 16130-90). В таблице они выделены желтой заливкой.
ПРОСТЫЕ | АЛЮМИНИЕВЫЕ | КРЕМНИСТЫЕ | ОЛОВЯННЫЕ | СВИНЦОВЫЕ |
Л96 | ЛА85-0.5 | ЛК80-3 | ЛО90-1 | ЛС74-3 |
Л90 | ЛА77-2 | ЛК62-0.5 | ЛО70-1 | ЛС64-2 |
Л85 | ЛА67-2.5 | ЛКС65-1.5-3 | ЛО62-1 | ЛС63-3 |
Л80 | ЛАЖ60-1-1 | ЛО60-1 | ЛС59-1 | |
Л75 | ЛАН59-3-2 | МАРГАНЦЕВЫЕ | ЛОК59-1-0.3 | ЛС59-2 |
Л70 | ЛЖМц59-1-1 | ЛС58-2 | ||
Л68 | ЛАНКМц75-2-2.5-0.5-0.5 | ЛМц58-2 | НИКЕЛЕВЫЕ | ЛС58-3 |
Л63 | ЛМцА57-3-1 | ЛН65-5 | ЛЖС58-1-1 |
В зависимости от химического состава латуни могут быть однофазными, двухфазными и многофазными.
Большинство простых латуней и некоторые специальные латуни являются однофазными (?-латуни) и представляют собой твердый раствор цинка в меди (? -фаза). Они обладают хорошей пластичностью во всем интервале температур, поэтому однофазные ?-латуни, например Л68, хорошо обрабатываются давлением при высоких и низких температурах.
Двухфазные латуни содержат включения твердых и хрупких фаз, например ?-фазу. (?+?) латуни и другие двухфазные латуни ограниченно обрабатываются давлением (например, только при высоких температурах).
Свинцовые латуни имеют структуру (? +Pb) или (?+?+Pb). Практически не растворяясь в латуни, свинец присутствует в виде самостоятельной фазы, что обеспечивает отличную обрабатываемость резанием.С увеличением содержания легирующих элементов могут возникать дополнительные твердые и хрупкие фазы. Поэтому легирование дополнительной компонентой обычно не превышает 0.5 – 3 % (см. таблицу марок латуней).
Фазовый состав определяет принадлежность к классу литейных или деформируемых латуней, возможность выпуска различных полуфабрикатов и их свойства. Подробнее о структуре латуней – Структура и свойства сплавов.
Общие свойства латуней
Простые латуни.
Твердость, предел текучести, предел прочности и пластичность простых латуней выше, чем у меди. В целом эти показатели растут с увеличением содержания цинка. Наилучшей пластичностью обладает Л68 (наибольшая глубина вытяжки для листов, наибольшее число перегибов для проволоки). В Л63 количество ?-фазы незначительно и оно мало отражается на пластичности Л63 и её способности к обработке давлением при низких температурах, но требует строгого соблюдения режима охлаждения.
Из простых латуней производится прокат всех видов. Все простые латуни имеют хорошие литейные свойства и могут использоваться для производства отливок. Антифрикционными свойствами простые латуни, также как и медь, не обладают.
Специальные латуни.
Специальные латуни обладают большей прочностью, лучшей коррозионной стойкостью к большему числу сред по сравнению с простыми латунями. Большинство специальных латуней имеют хорошие антифрикционные свойства.
Многие из них устойчивы к морской воде (оловянные, алюминиевые, кремнистые. марганцевые), перегретому пару (марганцевые латуни) и т.д. Некоторые из них сочетают отличные коррозионные свойства с хорошими антифрикционными свойствами (ЛК65-1.5-3, ЛО90-1, ЛЖМц59-1-1). Особая стойкость отдельных латуней к конкретным средам в специфических условиях эксплуатации определяет сферу их преимущественного применения. Например, оловянные латуни называют «морскими латунями».
Самыми распространенными являются свинцовые латуни. Их главное свойство – отличная обрабатываемость резанием. Это проявляется в возможности скоростной обработки заготовок с малым износом инструмента. При этом образуется мелкая сыпучая стружка, что определяет чистоту обрабатываемой поверхности и минимальный наклеп при резании. Это определяет применение свинцовых латуней для изготовления мелкоразмерных деталей для точной механики. Их отрицательной стороной является низкая ударная вязкость, низкая прочность на изгиб при наличии надреза. Самой распространенной из свинцовых латуней является ЛС59-1.
Наилучшую обрабатываемость имеет латунь ЛС63-3. По отношению к ней оценивают обрабатываемость цветных металлов и углеродистых сталей (в процентах).
Практически все латуни являются хорошим конструкционным материалом при низких температурах. Также как и медь они сохраняют пластичность и не становятся хрупкими при охлаждении вплоть до гелиевых температур.
За счет более высоких температур рекристаллизации (300-370оС) ползучесть латуней при высоких температурах меньше, чем у меди. В зоне средних температур (200-600оС ) в латунях наблюдается явление хрупкости. Оно связано с образованием хрупких межкристаллических прослоек из нерастворимых при низких температурах примесей (свинец, висмут). С повышением температуры ударная вязкость латуней уменьшается.
Электро- и теплопроводность латуней заметно ниже, чем у меди.Некоторые параметры физических и механических свойств наиболее распространенных латуней (в сравнении с медью) приведены в таблице:
МАТЕРИАЛ | МЕДЬ | Л68 | Л63 | ЛС59-1 | ЛЖМц59-1-1 |
УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ | 0.018 | 0.064 | 0.065 | 0.065 | 0.093 |
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ | 0.925 | 0.28 | 0.25 | 0.25 | 0.18 |
УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ | 17 | 17 | 14 | 5 | 12 |
ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ НА СРЕЗ, МПа | 210 | 200 | 240 | 260 | 300 |
ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ. % | 18 | 30 | 40 | 80 | 25 |
Механические свойства латунного проката
Из латуней производятся практически все виды проката.
Прутки латунные (круглые, шестигранные и квадратные) выпускаются по ГОСТ 2060-2006. Номиналы и состояния прутков различных марок приведены в таблице.
Состояние прутка | Марка латуни и диаметры прутков в мм | |||||||
Л63 | Л63-3 | ЛС59-1 ЛС58-3 | ЛЖС 58-1-1 | ЛО62-1 | ЛМц 58-2 | ЛЖМц 59-1-1 | ЛАЖ 60-1-1 | |
Твердое | 3 – 12 | 3 – 20 | 3 – 12 | – | – | – | – | – |
Полутв. | 3 – 40 | 10 – 20 | 3 – 40 | 3 – 50 | – | |||
Мягкое | 3 – 50 | – | 3 – 50 | – | – | – | – | – |
Прессован. | 10 -180 | – | 10 – 180 |
На рисунке приведены значения основных параметров механических свойств для прутков из нескольких марок латуней и, для сравнения, из меди (правая часть рисунка).
Из рисунка хорошо видно насколько латуни тверже и прочнее меди.
Среди полутвердых прутков максимальную твердость и предел прочности имеют прутки из ЛЖМц59-1-1 и ЛМц58-2. Они сочетают отличные механические свойства с хорошими антифрикционными свойствами и повышенной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и в морской воде. Латунь ЛС63-3 в твердом состоянии имеет наибольшую прочность и твердость, но она очень хрупкая. Как и большинство латуней они имеют относительно узкое применение, основанное на сочетании специфических особенностей механических, коррозионных или технологических свойств конкретной марки латуни. Они выпускаются под заказ и в свободной продаже практически не встречаются.
Массово выпускаются прессованные, твердые и полутвердые прутки из дешевой латуни ЛС59-1 (круги и шестигранники) и круги из Л63.
Плоский латунный прокат общего назначения выпускается в виде фольги, ленты, листов и плит по ГОСТ 2208-2007 из латуней десятка различных марок в различных состояниях поставки (горячекатаные и холоднодеформированные изделия). Однако из всего возможного многообразия в свободной продаже присутствует только плоский прокат из Л63 и в меньшей степени из ЛС59-1. Прокат прочих марок производится под заказ.
Ниже приведены гистограммы, дающие общее представление о механических свойствах листов из Л63, ЛС59-1 и, для сравнения, из меди.
По пределу прочности и твердости Л63 заметно превосходит медь, при этом уступая ЛС59-1. Большая твердость нагартованных листов из ЛС59-1 при хорошей износостойкости определяют их применение для направляющих в станках.
На гистограмме не приведены значения параметров для Л68, поскольку они практически совпадают с таковыми для Л63. Тем не менее листы и ленты из Л68 обладают лучшей пластичностью. Листы и ленты этой марки применяются для изготовления деталей холодной штамповкой и глубокой высадкой, в т.ч. для изготовления гильз, поэтому её часто называют патронной латунью.
Пластичность определяется не столько величиной относительного удлинения при растяжении (этот показатель одинаков для Л68 и Л63), сколько технологическими испытаниями. По их результатам определяют число перегибов (для проволоки), минимальный радиус изгиба, глубину выдавливания пуансоном (для лент и листов), при которых образец ещё не разрушается.
По глубине выдавливания лент (без появления надрывов и трещин) Л68 превосходит и Л63 и, тем более, медь. Это различие растет с увеличением толщины ленты. Для этих латуней выдавливание возможно не только в мягком, но и в деформированных состояниях.
Латунные трубы общего назначения производят холоднодеформированными (Л63, Л68) и прессованными (Л63, ЛС59-1, ЛЖМц59-1-1) по ГОСТ 494-90. Из многих марок латуней производятся трубы специального назначения по различным ТУ. Широко используются бойлерные трубы из Л63 или из Л68, причем последние предпочтительнее из-за лучшей коррозионной стойкости Л68. Методом непрерывного литья из ЛС59-1 производят дешевые трубные заготовки.
Латунная проволока изготавливается из Л80, Л68, Л63 и ЛС59-1 (ГОСТ 1066-90). Массово производится проволока из Л63 (в мягком, твердом и полутвердом состояниях) диаметром от 0.1 до12 мм. Проволока из Л63 используется для заклепок и в качестве припоя. Проволока Л63 повышенной точности используется в качестве электродов в электроэрозионных станках.
С наличием латунного проката на складе можно ознакомиться на странице “Латунные прутки, листы. проволока”
Коррозионные свойства латуней
Латуни в целом имеют лучшую коррозионную стойкость по сравнению с медью. Однако, полуфабрикаты в холоднодеформированном состоянии (в том числе после обработки резанием) из простых и многих специальных латуней подвержены коррозионному растрескиванию. Наиболее чувствительны к коррозионному растрескиванию Л68 и Л63. Скорость коррозии резко возрастает с ростом температуры. Наиболее губительно этот вид коррозии проявляется в тонкостенных изделиях.
Основной причиной коррозионного растрескивания являются остаточные растягивающие напряжения в металле, а провоцирующие факторы – наличие влаги, следов аммиака и сернистого газа в атмосфере. Это явление называют сезонным, т.к. оно зависит от влажности и его интенсивность неодинакова в разные времена года. Для предотвращения этого явления полуфабрикаты и изделия после обработки подвергают низкотемпературному отжигу при , который снимает внутренние напряжения.
Естественно, что разные латуни имеют различную степень коррозионной стойкости в одинаковых средах. Особая стойкость отдельных латуней к конкретным средам и условиям эксплуатации (спокойное состояние или течение, аэрация, ударное воздействие среды) определяет сферу их применения.
Общая характеристика коррозионной устойчивости латуней следующая:
Латуни устойчивы в следующих средах (при нормальных температурах):
– воздух, т.ч. морской
– сухой пар при малых скоростях (кислород, углекислота и аммиак ускоряют коррозию)
– пресная вода (аммиак, сероводород, хлориды, кислоты ускоряют коррозию)
– в морской воде при небольших скоростях движения воды
– сухие газы-галогены
– антифризы, спирты, фреоны
Относительно устойчивы:
– щелочи без перемешивания
Латуни неустойчивы в следующих средах:
– влажный насыщенный пар при высоких скоростях
– рудничные воды
– окислительные растворы, хлориды
– минеральные кислоты
– сероводород
– жирные кислоты
Контактная коррозия: латунь не следует применять в контакте с железом, алюминием, цинком, т.к. она будет ускоренно разрушаться.
Сравнение свойств Л63 и ЛС59-1
Практика показывает, что многие потребители не знают в чем заключаются различия между двумя наиболее распространенными марками латуней – ЛС59-1 и Л63. Поэтому приведем ответы на самые часто задаваемые вопросы.
1. Электропроводность и теплопроводность этих латуней одинакова.
2. Эти латуни отличаются друг от друга не потому, что в них разное содержание меди, а потому, что в ЛС59-1 присутствует свинец. Благодаря свинцу ЛС59-1 отлично точится с образованием мелкой сыпучей стружки.
3. Л63 обрабатывается резанием хуже, чем ЛС59-1, но лучше чем большинство бронз, дуралю-миний и медь, т.е. она без проблем поддается токарной обработке, просто у неё другая стружка.
4. В сопоставимых состояниях прутки из ЛС59-1 ненамного тверже и прочнее чем Л63. Однако, при наличии надрезов прутки из ЛС59-1 легко подвергаются хрупкому разрушению при поперечной нагрузке. Ударная вязкость ЛС59-1 (5-6 ) намного меньше, чем для Л63 (14 ) . По этим причинам при некоторых условиях эксплуатации детали из Л63 могут оказаться надежнее, чем из ЛС59-1.
5. Л63 легко поддается обработке давлением в холодном состоянии. Различие в пластичности наглядно иллюстрируется простым опытом: проволока из Л63 легко расплющивается, а проволока из ЛС59-1 растрескивается после 2-3 ударов молотком. Это выгодно отличает Л63 от ЛС59-1 и определяет применение Л63 для изготовления деталей, требующих кроме токарно-фрезерной обработки дополнительного формообразования давлением.
6. Высокая пластичность позволяет использовать проволоку из Л63 для изготовления заклепок.
7. Прутки и проволока из Л63 используется в качестве припоя.
8. ЛС59-1 имеет неплохие антифрикционные свойства и может применяться в подшипниках скольжения, работающих при невысоких удельных давлениях и высоких скоростях.
9. Холоднодеформированные листы из ЛС59-1 имеют высокую твердость. в сочетании с высокой износостойкостью это позволяет использовать их в качестве направляющих в станках.
переход на главную
Латунь Л63 — свойства, расшифровка латунного сплава Л63
Характеристики латуни Л63
Л63 является двухкомпонентным сплавом, включающим 34,22-37,5% цинка (Zn) и 62-65% меди (Cu), а также не более 0,5% примесей. Материал широко используется в производстве, что обусловлено обрабатываемостью материала на станках либо под давлением (прокатка, волочение, вытяжка, изгиб) и эстетической ценностью – сплав легко полируется. Также важно, что на латунь Л63 цена относительно небольшая.
Латунь марки Л63 производится на основании ГОСТ 15527-2004. Он обладает устойчивой однофазной структурой, которая обеспечивает стойкость к коррозии и долговечность изделий. Но после механической обработки латуни Л63 существует угроза коррозионного растрескивания, которая провоцируется несколькими факторами:
- нарушением структуры кристаллов;
- избытком влаги;
- повышенной температурой;
- воздействием аммиака и атмосферных газов.
Наиболее подвержены критическим воздействиям тонкостенные изделия, выполненные из латунного листа Л63 (баки, цистерны, трубы и пр.). Выпускается разновидность материала с маркировкой А, имеющая антимагнитные свойства.
Механические и физические параметры
Материал данной марки имеет повышенный предел прочности на срез (240 МПа), в сравнении с медью – низкую теплопроводность (0,25) и вдвое улучшенную обрабатываемость (40%). К основным характеристикам латуни марки Л63 относятся:
- t плавления – 906°C;
- t горячей обработки – 750-880°C;
- t отжига – 550-650°C.
Латунь Л63 обладает меньшей электро- и теплопроводностью (за счет использования цинка), антикоррозийной стойкостью под воздействием атмосферы, воды, сухого пара, антифриза. Но Л63 имеет ряд противопоказаний к применению:
- контакт с сероводородной, хлоридной средой и окислителями;
- погружение в жирнокислотную среду;
- применение в насыщенном пару под давлением;
- использование в рудничных водах.
Альтернатива Л63
Аналогами являются ряд материалов импортного производства:
- США – C27400;
- Германия – 2.0321 или CuZn37;
- Франция – CuZn36 или U-Z36;
- Евросоюз – CuZn36 или CW507L;
- Англия – CZ108;
- Япония – C2720 и др.
Л63: применение
Сплав данной марки активно используется в промышленности. Прежде всего – для производства деталей с повышенными требованиями к механическим повреждениям, стойкости и коррозии (муфты, цистерны, заклепки, декоративные элементы, радиаторы, фитинги, электроды и пр.). Но для Л63 применение не ограничивается готовыми изделиями. Широко используется прокат:
Прокат производится в твердом, мягком либо полутвердом состоянии. Он обладает повышенной прочностью, долговечностью и пластичностью.
Металлические нанопорошки
КОМПАНИЯ «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» (ТОМСК, РФ) ИЗГОТАВЛИВАЕТ НАНОПОРОШКИ ОКСИДА МЕДИ И ЦИНКА С АНТИМИКРОБНЫМ ДЕЙСТВИЕМПандемия коронавируса COVID-19 показала, что существует неотложная потребность в эффективных мерах по предотвращению распространения вирусных инфекций различных нозологий. Последние случаи вспышек вируса атипичной пневмонии, птичьего гриппа, гриппа h2N1, и наконец, коронавируса COVID-19 показали, что высокоэффективные бытовые технические средства, позволяющие прервать пути распространения инфекций, отсутствуют. На данный момент известно, что есть два главных пути передачи вирусов. Во-первых, это воздушно-капельный механизм передачи инфекции, во-вторых, это контакт человека с зараженными поверхностями.
В настоящее время для прерывания путей передачи вирусов в быту в качестве индивидуальных защитных средств используются маски, защищающие органы дыхания, перчатки и различные антисептики, которыми обрабатываются руки и окружающие предметы и поверхности.
Защитные маски позволяют уменьшить распространение респираторных вирусов, особенно при использовании в замкнутом пространстве или при тесном контакте с человеком с симптомами заражения [1, 2]. Однако сами маски также могут быть источником инфекции [3]. Маска примерно через два часа становится влажной и уже в ней начинают размножаться микроорганизмы. По мнению ВОЗ, маски не гарантируют защиты от COVID-19. Установлено, что эффективность хирургических масок даже самого высокого класса защиты FFP3 недостаточна (гриппом заражается не менее 23 % медицинских сестер, носивших хирургические маски класса FFP3).
Вирус COVID-19 передается не только воздушно-капельным, но и контактным путем, и может сохраняться на поверхностях до 72 часов. Поэтому другой стороной вышеуказанной проблемы является передача вирусов, в т.ч. COVID-19, в лечебных учреждениях через медицинскую одежду, постельное белье, корпуса медицинского оборудования и др.
Одним из путей решений вышеуказанных проблем является придание натуральным и искусственным, в т.ч. медицинским, материалам и поверхностям антисептических свойств, например, с помощью биоцидных наночастиц. Волокна, импрегнированные биоактивными наночастицами, проявляют биоцидные свойства – антибактериальные, противогрибковые, противовирусные [4]. В большинстве современных исследований в области применения наночастиц для уничтожения патогеннов, основное внимание уделяется однокомпонентным наноматериалам (например, наночастицам оксида меди CuO, оксида цинка ZnO, серебра Ag). До недавнего времени серебро оставалось наиболее популярным материалом, который предлагался как эффективное антимикробное средство. Однако последние исследования показывают, что серебро при применении в действующих концентрациях оказывает цитотоксический эффект на клетки организма человека [5]. Кроме того серебро имеет высокую стоимость, что приведет к заметному увеличению цены конечной продукции. Поэтому сейчас основное внимание уделяется применению в качестве бактерицидных и противовирусных материалов наночастицам CuO и ZnO, которые практически малотоксичны для человека.
Например, импрегнация биоактивных наночастиц оксида меди в фильтрующий материал позволяет придать одноразовым респираторным маскам мощные биоцидные свойства без изменения их барьерных свойств [6]. При контакте с вирусом ионы меди вызывают массовое повреждение компонентов клеточной стенки, вирусных генов и ключевых белков [7].
Таким образом, с использованием нанопорошков оксидов меди и цинка, возможно разработать ряд продуктов, позволяющих прервать пути передачи вирусов в быту и в медицинских учреждениях – лицевых масок, одежды медицинского персонала, перчаток, больничных простыней, корпусов медицинского оборудования, контейнеры для хранения продуктов, клавиатуру компьютеров, корпуса мобильных телефонов и др.
Компания «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» может изготовить нанопорошки оксидов меди и цинка для разработки новых антимикробных материалов.
1. Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2008) Physicalinterventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses: systematicreview. BMJ 336: 77–80.
2. Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2007) Interventions for the interruption or reduction of the spread of respiratoryviruses. Cochrane Database Syst Rev 6207.
3. Zhiqing L. et al. Surgical masks as source of bacterial contamination during operative procedures //Journal of orthopaedic translation.2018; 14: 57-62.
4. Borkow, G. and Gabbay, J. (2004). Putting Copper into Action:Copper-impregnated Products with Potent Biocidal Activities, FASEB Jounal,18(14): 1728–1730.
5. Akter M. et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives //Journal of advanced research. – 2018. – Т. 9. – С. 1-16.
6. Gadi Borkow et al. A Novel Anti-Influenza Copper Oxide Containing Respiratory Face Mask // PLoS ONE, June 2010, Volume 5, Issue 6.
7. Borkow & Gabbay (2005) Copper as a biocidal tool. Current Medicinal Chemistry12:2163-75
ООО “ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ”
Адрес: 634055, Российская Федерация, Томск, проспект Академический, 8/8
Телефон/Факс: +7 (3822) 28-68-72 , 8-961-888-16-24
http://www.nanosized-powders.com
Справочник
ПлотностьВыберите сплав
ОсноваАлюминийБронзаЛатуньМедно-никелевые сплавыМедьНикельСвинецЦинкСистема сплавовAl+Cu+Mg и Al+Cu+MnAl+MgAl+Mg+SiAl+MnAl+SiAl+Zn+MgCu+Ni+AlCu+Ni+FeCu+Ni+MnCu+Ni+ZnCu+Ni+Zn+PbАлюминиевые бронзыАлюминий нелегированный Бериллиевые бронзыДвухкомпонентные сплавыДля проволоки ХВДля сварочной проволокиКремнистые бронзыМарганцевые бронзыМедь нелегированнаяМногокомпонентные сплавыНизколегированные бронзыНикель нелегированныйОловянно-фосфористые бронзыОловянно-цинково-свинцовые бронзыОловянно-цинковые бронзыПростые (двойные) латуниСвинец нелегированныйСвинцовые латуниСложнолегированные латуниЦинк нелегированныйСплав11051201 (2219)1561 (АМг61)1915 (7005)1925 (AlZnMg1,5Mn)31035056 (AlMg5Cr)5754 (AlMg3)61517075 (AlZn5,5MgCu)7175Cu-ETPCu-FRTPCu-OFCu-OFECuNi10Fe1.6MnCuNi5Fe1MnCuSn6E-Cu57А0 (1100)А35 (1235, 1035)А5 (1050А)А5Е (1350, 1350А)А6 (1060)А7 (1070, 1070А)А7Е (1370)А7Э (1370, 1170)А8 (1080, 1080А)А85 (1085, 1185)А97А98 (1098, 1198)А99 (1199)А995АВАД (1200)АД0 (1050А)АД00 (1070А)АД000 (1080А)АД00Е (1370)АД0Е (1350)АД1АД1плАД31 (6063)АД31Е (6101)АД33 (6061)АД35 (6082)АК4АК4-1АК4-1ч (2618)АК5АК6АК8АК8 (2014)АКМАМг0,5 АМг1 (5005)АМг1,5 (5050)АМг2 (5251)АМг2,5 (5052)АМг3АМг3,5 (5154)АМг4 (5086)АМг4,5 (5083)АМг5АМг5ПАМг6АМФАМц (3003)АМцС АЦплБрА5БрА7БрАЖ9-4БрАЖМц10-3-1,5БрАЖН10-4-4БрАЖНМц9-4-4-1БрАМц9-2БрБ2БрБНТ1,9БрКд1БрКМц3-1БрКН1-3БрМг0,3БрМц5БрОФ10-1БрОФ4-0,25БрОФ6,5-0,15БрОФ6,5-0,4БрОФ7-0,2БрОФ8-0,3БрОЦ4-3БрОЦС4-4-17БрОЦС4-4-2,5БрОЦС4-4-4БрОЦС5-5-5БрСр0,1БрХ1В65В93пчВ95В95-1В95-2В95очВ95ПВ95пчВД1Д1 (2017)Д12 (3004)Д16 (2024)Д16ПД16ч (2124)Д18 (2117)Д19Д19ПД19чД1ПЕ-Сu58Л60 (CuZn40)Л63 (CuZn37)Л68 (CuZn32)Л70 (CuZn30)Л75МКЛ80 (CuZn20)Л85 (CuZn15)Л90 (CuZn10)Л96 (CuZn4)ЛА77-2ЛА77-2уЛАЖ60-1-1ЛАМш77-2-0,04ЛАМш77-2-0,05ЛАН59-3-2ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5ЛЖМц59-1-1ЛЖС58-1-1ЛК62-0,5ЛК75ВЛКБО62-0,2-0,04-0,5ЛМц58-2ЛМш68-0,05ЛО60-1ЛО62-1ЛО70-1ЛО90-1ЛОК59-1-0,3ЛОМш70-1-0,04ЛОМш70-1-0,05ЛС58-2ЛС58-3ЛС59-1ЛС59-1ВЛС59-2ЛС63-3ЛС64-2ЛС74-3М00кМ0бМ0кМ1М1ЕМ1рМ1фМ2М2рМ3М3рММ (3005)МН0,6МН16МН19 (мельхиор)МН25МН95-5МНА13-3МНА6-1,5МНЖ5-1МНЖКТ5-1-0,2-0,2МНЖМц10-1-1МНЖМц30-1-1МНМц3-12 (манганин)МНМц40-1,5МНМц43-0,5МНМцАЖ3-12-0,3-0,3МНЦ12-24МНЦ15-20 (нейзильбер)МНЦ18-20МНЦ18-27МНЦС16-29-1,8 (свинцовый нейзильбер)НМЖМц28-2,5-1,5 (монель)НПА1НПА2НПАНС1С2С3Св1557Св1557пчСвА5СвА85ТСвА97СвА99СвАК5СвАМг3СвАМг5СвАМг6СвАМг61СвАМг63СвАМцЦ0Ц0АЦ1ЦВ0или введите плотность
физические свойства и применение латуни
Латунь является двойным или многослойным сплавом на основе меди с основным легирующим элементом — цинком. Также часто добавляют олово, железо, никель, свинец и марганец, другие элементы. К бронзам по металлургической классификации не относится.Плотность материала — это физическая величина, которая определяет отношение массы материала к занимаемому объему. Другими словами, плотностью называют количество массы, находящейся в 1 единице объема. В системе СИ единицей измерения плотности принято считать кг/м3. Какова плотность латуни, можно узнать из физических свойств сплава, величина плотности может меняться в зависимости от среды и условий измерения. Плотность твердых веществ можно узнать из справочной химической таблицы.
Латунь: плотность и свойства
Латунь знакома людям еще с древности, по своему внешнему виду сплав напоминает золото, только стоит намного дешевле. Благодаря своим свойствам она сразу нашла широкое применение, сплав был открыт впервые в Древнем Риме, а затем повторно в 18 веке.Внешний вид ее напоминает благородный металл, но в ней нет золота, основу составляет сплав цинка и меди и некоторых других элементов, доля которых не более 10%. Поскольку в составе меди много цинка и меди, то ее характеристики очень напоминают эти элементы. По своему цвету, сплав может переходить от светло-желтых к красным оттенкам. Плотность составляет 8300-8700 кг/м3. Температура плавления латуни 880-950оС, это зависит от ее состава, если содержится больше цинка, тогда температура плавления снижается. По своей плотности латунь входит в группу цветных металлов и сплавов.
С помощью контактной сварки латунь легко сваривается и хорошо прокатывается. Если ее поверхность не покрыта лаком, она быстро чернеет на воздухе, но в составе с другими металлами она имеет большее сопротивление воздуху чем, например, медь, очень легко полируется.
Латунный сплав хорошо поддается обработке в холодном и горячем состоянии, имеет хорошие механические характеристики. По своему внешнему виду она очень схожа с медью, но в отличие от меди латунь обладает высокой износоустойчивостью и прочностью. Латунь менее тугоплавкая, но удобней в обработке, поскольку более ковкая и вязкая.
От содержания в составе основного металла будет зависеть тепло и электропроводность латуни, когда доля выше, тогда проявляются сильней эти свойства.
Значение латуни
Сплав меди с бронзой во все времена был очень важным для людей, но латунь также играла свою важную роль в истории человечества. Древние римляне сплавляли цинк с рудой — галмеем, но такой способ вскоре устарел и в Англии сделали другое открытие, которое и завоевало популярность.Для получения латунного сплава использовались тигли, так температура могла достичь 1000оС. Медь насыщалась парами цинка в итоге получался готовый сплав, если не было других примесей. Недорогой и доступный способ получения латуни приобрел большую популярность.
Температура плавления отдельно взятого цинка и меди слишком разные, поэтому для облегчения получения готового сплава стала добавляться лигатура в незначительном количестве, но в готовом составе. В таком виде сплав облегчает задачу в промышленном производстве. Все латуни делятся на два вида:
- Двухкомпонентные — в составе цинка и меди с незначительным добавлением других примесей.
- Многокомпонентные — кроме обычной меди и цинка присутствуют легирующие компоненты.
Применение латунного сплава
Относительно недорогой и легкий способ получения сплава его уникальные свойства позволили стать ему универсальным, поэтому сфер применения у него множество. Из него вытягивают пруты и проволоку, штампуют в листы, а также делают очень тонкую фольгу. Мелкие и крупные детали, фурнитура, трубы, арматура используются во многих отраслях:
- Автомобильная и химическая промышленность
- Приборостроение
- Ювелирное дело
- В самолетостроении, создании морских и речных судов
Цвет сплава очень похож на золото, поэтому в ювелирном деле из него часто делают украшения, он отлично полируется. Когда за дело берется настоящий мастер, то обычному человеку сложно понять, что это недрагоценный металл. Бижутерия из латуни выглядит красиво и дорого.
В чистом виде медь очень неустойчива к коррозии, а цинк является хрупким металлом, с помощью сплава этих двух видов металла соединились их лучшие свойства и минимизировались недостатки.
- Деформированная разновидность — томпак, он характеризуется высокой прочностью, низкой силой трения и устойчивостью к ржавчине.
- Литейная — из нее выполняют фасонные изделия методом литья, а также полуфабрикаты, Меди в ней содержится 50-81%. Этот вид не ржавеет, обладает высокими механическими свойствами, удобен в обращении, благодаря жидкому состоянию, устойчив к трению с другими материалами.
- Автоматная латунь — благодаря своей мягкости из нее делают пруты, листы, ленты и полосы.
- Ювелирные сплавы.
Заключение
В последние годы спрос на латунный сплав только возрастает в основном она пользуется спросом на азиатском рынке. Его также покупают и развитые экономические страны, например, европейские, США . Уровень производства латуни зависит от ее спроса, а также от мирового рынка меди.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!что это такое, состав и свойства сплава, сферы его применения
Латунь — это металлический сплав на основе меди (Cu) и цинка (Zn), в который могут добавляться никель, свинец, олово, алюминий, марганец. В зависимости от состава сплав приобретает различные свойства и цвета.
Несмотря на открытие цинка, являющегося главным компонентом латуни, лишь в XVI веке, она была известна человеку и до нашей эры. Например, римляне сплавляли медь с галмеем (цинковой рудой) и делали из сплава различные украшения и тонкостенную посуду.
Производство сплава распространилось и на среднюю Азию, откуда изделия попадали на Русь, где так же оценили прочность и блеск материала. И только после открытия цинка в 1746 году стало возможным появление латуни в привычном для современного человека виде. Произошло это 13 июля 1781 года, когда Джеймс Эмерсон зарегистрировал соответствующий патент, поэтому говорят, что латунь была открыта 2 раза.
Состав латуни
Классической формулой латуни является соотношение меди и цинка как 1:2. Именно такое соотношение упоминается ещё на рубеже XIX и XX веков в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона. В современных условиях количество добавляемого в медь цинка может быть значительно меньше, но, как правило, не превышает 30%, за исключением технических сплавов, в которых допускается наличие и 50% цинка. Чем больше цинка добавляется, тем ниже стоимость итогового материала, так как цинк сам по себе дешевле меди.
По составу сплава различают:
- Двухкомпонентные, формула которых является достаточно простой и представляет собой сочетание меди и цинка в различных пропорциях. Такой сплав, в соответствии с ГОСТ, маркируется буквой «Л», за которой следует цифра, обозначающая процентное содержание меди. Например, «Л80», то есть сплав состоит из 80% меди и 20% цинка.
- Многокомпонентные, содержащие дополнительные элементы, которые называют легирующими, например, олово, свинец, алюминий и др. Маркировка таких сплавов зависит от находящихся в их составе элементов, причём подсчёт количества цинка производится путём вычитания из 100% доли других элементов. Например, латунный сплав, состоящий из 63% меди, 3% свинца и 34% цинка, будет выглядеть как «ЛС63–3».
В зависимости от содержания цинка в латунном сплаве, выделяют:
- Красную, содержание цинка в которой находится в пределах 5–20%
- Жёлтую, содержащая более 20% цинка
Свойства латуни
Температура плавления латуни составляет 880–950 °C, причём, чем выше содержание цинка, тем ниже будет температура плавления. Она отлично поддаётся обработке давлением, имеет высокие механические свойства, неплохую устойчивость к коррозии. Однако, например, бронза выигрывает у латуни в прочности и коррозийной устойчивости. А также она неустойчива в морской воде, углекислых растворах и в органических кислотах. Неприятным свойством сплава является его потемнение на открытом воздухе, для предотвращения этого латунные изделия покрывают лаком. Латунные детали не теряют пластичность при понижении температуры, что делает их хорошим конструкционным материалом.
Латунь и медь очень схожи внешне, и непрофессионалу будет сложно разграничить их. Первая имеет повышенную твёрдость и износоустойчивость, но является менее тугоплавкой. При этом латунный сплав значительно удобнее в обработке за счёт высокой ковкости и вязкости. Он превосходит медь и по коррозийной стойкости, причём более высокая температура повышает скорость образования коррозии, источником которой могут стать высокая влажность, повышенное содержание аммиака и сернистого газа в воздухе. Для её предупреждения латунные изделия подлежат обжигу при низких температурах после обработки.
Свойства отдельных видов латуней
Деформируемые латуни — такие сплавы, в которых содержание цинка менее 10%, их ещё называют томпак. Томпак пластичен, не ржавеет и обладает низкой силой трения. Томпак хорошо сваривается со сталью и имеет золотистый оттенок.
Литейная латунь предназначена для создания изделий путём литья. Содержание меди в ней варьируется от 50 до 80%. Такой сплав не подвержен ржавчине, не подвержен деформации посредством трения с другими материалами, хорошо сопротивляется силовому внешнему воздействию (высокие механические свойства), не имеет склонности к распаду. А также, благодаря жидкому состоянию, металл удобен в обработке, что позволяет залить его в любую форму.
Автоматная латунь — сплав, обязательным элементом которого является свинец, позволяющий получать короткую стружку при обработке изделия в автоматизированном режиме, что снижает износ разделяющего механизма, повышая скорость работы.
Влияние легирующих элементов на свойства сплава
Легирующий элемент — такой элемент, который добавляется в металл, для изменения его структуры и химического состава.
- За счёт алюминия достигается снижение летучести сплава, так как на поверхности расплавленной латуни появляется защитный слой из оксида алюминия.
- Магний используют, как правило, в сочетании с железом и алюминием для достижения повышенной прочности и коррозийной стойкости изделия.
- Никель защищает сплав от отрицательного влияния процессов окисления
- Свинец является самым распространённым легирующим элементом, который повышает пластичность и ковкость, а также качество резки металла.
- Кремний влияет на прочность и твёрдость сплава, а в сочетании со свинцом повышает антифрикционные свойства, что делает такой сплав конкурентноспособным даже с оловянной бронзой.
- Добавление олова обусловлено использованием латуни в морской воде, так как оно повышает прочность и антикорозийность металла.
Применение латуни
Сплав является одним из самых наиболее используемых в мире, его даже называют вечным металлом, так как он практически не подвергается износу. Двухкомпонентные сплавы, содержащие до 20% цинка, применяются для создания змеевиков, запчастей для машин, тепловой аппаратуры. Соединения, содержащие до 40% цинка, идут, например, на создание фурнитуры, штампованных изделий. Использование многокомпонентных латуней значительно шире. Они используются при создании труб, кораблей, летательных аппаратов, часов, пружин и т. д.
Из томпака изготавливают всевозможные знаки различия и художественные изделия. Различного рода арматура, сепараторы, подшипники, изделия, устойчивые к ржавчине изготавливают из литейной латуни. Применение автоматной латуни проявляется в создании крепёжных изделий (гаек, болтов, винтов, саморезов и т. д.), на которые нарезаются латунные листы, полосы, прутки.
Латунь, свойством которой является неподвластность магнитному притяжению, используется для создания компасов. За счёт высокой теплоёмкости ещё в царской России из латуни делали самовары, которые и по сей день изготавливаются из этого материала. Изготавливаются из неё и предметы церковного обихода. Несмотря на низкую себестоимость, сплав используется для создания престижных вещей, например, популярных зажигалок Zippo, корпуса которых производятся из латуни с дальнейшим напылением на них иных металлов различного цвета.
Латунь в ювелирном деле
Применение латунный сплав нашёл и в ювелирном деле. Ювелиры выделяют жёлтую (среднее содержание цинка), золотистую (низкое содержание цинка), и зелёную латунь (высокое содержание цинка). Если сплав состоит на 15% из цинка и на 5% из алюминия, то он максимально напоминает золото, а благодаря отличной податливости полировке хороший мастер сможет сделать украшение, которое неспециалист никогда не сможет отличить от золотого изделия. Этот факт известен и мошенникам, которые подделывают золото. Для очистки подобных украшений используется щавелевая кислота.
Сплавы, маркированные «Л62» и «Л68», являются материалом, на котором обучаются начинающие ювелиры, так как по своим механическим характеристикам он максимально приближен к золоту.
Узнайте о свойствах и использовании металлической латуни
Латунь – это бинарный сплав, состоящий из меди и цинка, который производился тысячелетиями и ценится за его обрабатываемость, твердость, коррозионную стойкость и привлекательный внешний вид.
Недвижимость
- Тип сплава: бинарный
- Содержание: медь и цинк
- Плотность: 8,3-8,7 г / см 3
- Точка плавления: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
- Твердость по шкале Мооса: 3-4
Характеристики
Точные свойства различных латуней зависят от состава латунного сплава, особенно от соотношения медь-цинк.В целом, однако, все латуни ценятся за их обрабатываемость или легкость, с которой металлу можно придать желаемые формы и формы при сохранении высокой прочности.
Хотя есть различия между латунями с высоким и низким содержанием цинка, все латуни считаются ковкими и пластичными (в большей степени – латуни с низким содержанием цинка). Из-за низкой температуры плавления латунь также относительно легко лить. Однако для литья обычно предпочтительно высокое содержание цинка.
Латунь с более низким содержанием цинка легко поддается холодной обработке, сварке и пайке.Высокое содержание меди также позволяет металлу образовывать на своей поверхности защитный оксидный слой (патину), который защищает от дальнейшей коррозии, что является ценным свойством в областях, где металл подвергается воздействию влаги и атмосферных воздействий.
Металл обладает хорошей теплопроводностью и электропроводностью (его электропроводность может составлять от 23% до 44% от чистой меди), а также износостойкость и искроустойчивость. Как и медь, его бактериостатические свойства привели к его использованию в сантехнике и медицинских учреждениях.
Латунь считается немагнитным сплавом с низким коэффициентом трения, а ее акустические свойства привели к ее использованию во многих музыкальных инструментах «духовых оркестров». Художники и архитекторы ценят эстетические свойства металла, поскольку он может быть изготовлен в различных цветах от темно-красного до золотисто-желтого.
Приложения
Ценные свойства латуни и относительная простота производства сделали ее одним из наиболее широко используемых сплавов. Составление полного списка всех применений латуни было бы колоссальной задачей, но чтобы получить представление об отраслях и типах продуктов, в которых встречается латунь, мы можем классифицировать и обобщить некоторые конечные применения на основе используемого сорта латуни:
Саморезная латунь (e.грамм. C38500 или 60/40 латунь):
- Гайки, болты, резьбовые детали
- Клеммы
- Самолеты
- Метчики
- Форсунки
История
Медно-цинковые сплавы производились еще в V веке до нашей эры в Китае и широко использовались в Центральной Азии во II и III веках до нашей эры. Однако эти декоративные металлические детали лучше всего назвать «натуральными сплавами», поскольку нет никаких доказательств того, что их производители сознательно легировали медь и цинк.Вместо этого вполне вероятно, что сплавы были выплавлены из богатых цинком медных руд, в результате чего были получены неочищенные металлы, похожие на латунь.
Греческие и римские документы предполагают, что преднамеренное производство сплавов, подобных современной латуни, с использованием меди и богатой оксидом цинка руды, известной как каламин, произошло примерно в I веке до нашей эры. Каламинная латунь была произведена с использованием процесса цементации, при котором медь плавилась в тигле с измельченной смитсонитовой (или каламиновой) рудой.
При высоких температурах цинк, присутствующий в такой руде, превращается в пар и проникает через медь, в результате чего получается относительно чистая латунь с содержанием цинка 17-30%.Этот метод производства латуни использовался почти 2000 лет до начала 19 века. Вскоре после того, как римляне открыли, как производить латунь, этот сплав использовался для чеканки монет в районах современной Турции. Вскоре это распространилось по всей Римской империи.
Типы
«Латунь» – это общий термин, обозначающий широкий спектр медно-цинковых сплавов. Фактически, существует более 60 различных типов латуни, определенных стандартами EN (европейские нормы). Эти сплавы могут иметь широкий диапазон различных составов в зависимости от свойств, требуемых для конкретного применения.
Производство
Латунь чаще всего производят из медного лома и слитков цинка. Медный лом выбирается на основе его примесей, так как необходимы определенные дополнительные элементы для производства латуни точного качества.
Поскольку цинк начинает кипеть и испаряться при температуре 1665 ° F (907 ° C), то есть ниже точки плавления меди 1981 ° F (1083 ° C), медь сначала необходимо расплавить. После плавления цинк добавляют в соотношении, соответствующем производимой латуни.Хотя все же делается некоторая поправка на потери цинка при испарении.
На этом этапе к смеси добавляют любые другие дополнительные металлы, такие как свинец, алюминий, кремний или мышьяк, чтобы создать желаемый сплав. Когда расплавленный сплав готов, его разливают в формы, где он затвердевает в большие слябы или заготовки. Заготовки – чаще всего из альфа-бета-латуни – можно напрямую перерабатывать в проволоку, трубы и трубки с помощью горячей экструзии, которая включает проталкивание нагретого металла через матрицу или горячую ковку.
Если заготовки не подвергаются экструзии или ковке, они затем повторно нагреваются и пропускаются через стальные валки (процесс, известный как горячая прокатка). В результате получаются плиты толщиной менее полдюйма (<13 мм). После охлаждения латунь пропускается через фрезерный станок или скальпер, который вырезает тонкий слой металла с целью удаления дефектов поверхности и оксидов.
В газовой атмосфере для предотвращения окисления сплав нагревают и снова прокатывают, процесс, известный как отжиг, перед повторной прокаткой при более низких температурах (холодная прокатка) до листов примерно 0.Толщина 1 дюйм (2,5 мм). Процесс холодной прокатки деформирует внутреннюю зернистую структуру латуни, в результате чего получается гораздо более прочный и твердый металл. Этот шаг можно повторять до тех пор, пока не будет достигнута желаемая толщина или твердость.
Наконец, листы распиливаются и разрезаются для получения необходимой ширины и длины. Все листы, литые, кованые и экструдированные латунные материалы подвергаются химической ванне, обычно из соляной и серной кислоты, для удаления окалины черного оксида меди и потускнения.
Металлы и их свойства: Латунь
В этом разделе «Металлы и их свойства» мы ищем латуни. Латунный сплав имеет такое же название, что и группа духовых инструментов, но мы будем рассматривать не только его инструментальную ценность. В этом посте мы расскажем об истории использования латуни, включая ее место в переработке цветных металлов.
ЧТО ТАКОЕ ЛАТУНЬ?Латунь – это не химический элемент, а сплав меди и цинка, имеющий желтый цвет.Если латунь имеет желтый цвет, это может быть связано с высоким содержанием цинка. Латунь с меньшим содержанием цинка сохранит больше свойств меди и в результате станет более красной.
Латунь иногда путают с бронзой – другим медным сплавом – но вместо меди, сплавленной с цинком, бронза представляет собой смесь меди и олова.
ИСТОРИЯ ЛАТУНИБронзовый век последовал за медным веком, но хотя бронза и латунь являются сплавами меди, латунного века никогда не было, потому что латунь, как правило, довольно сложно сделать без правильных инструментов.Это связано с температурой плавления цинка 420 ºC, что затрудняло образование сплава цинка до 18 – века. Первоначально латунь изготавливали путем смешивания измельченной цинковой руды (каламина) с медью в тигле. В тигле пар цинка проникает через медь, в результате чего получается латунь.
В Древнем мире латунь использовалась разными цивилизациями по-разному. Римляне, в частности, любили латунь за красивый бело-золотой цвет и часто использовали ее при производстве шлемов.Римский сплав латуни, как правило, состоял примерно на 20% из цинка и на 80% из меди, и это та же комбинация, которая все еще пользуется большим спросом сегодня.
СВОЙСТВА ЛАТУНИЛатунь имеет сравнительно низкую температуру плавления от 900 до 940 ° C. Ее довольно легко отлить, поэтому ее часто используют для изготовления сложных украшений, а путем изменения соотношения меди и цинка или температуры свойства латуни можно изменить, чтобы учесть твердые или мягкие латуни. Есть три основных типа латуни:
Альфа ЛатуньЭтот тип латуни содержит менее 37% цинка, плавленого с медью.Латунь Alpha мягкая и пластичная, что делает ее подходящей для сварки, прокатки, волочения, гибки и пайки.
Альфа-латунь используется в обычных изделиях, таких как:
- Штыри
- Болты
- Винты
- Ящики для патронов
Бета-латунь не используется так часто, как другие виды латуни. Бета-латунь содержит более 45% цинка и тверже и прочнее, чем другие категории. В результате бета-латунь можно подвергать только горячей обработке или литью.
Бета-латунь используется в обычных изделиях, таких как:
- Отводы
- Головки дождевальные
- Фурнитура оконная
- Дверная фурнитура
Эти латуни также иногда называют «дуплексными латунями» или «латунами для горячей обработки». Латунь Alpha-beta содержит от 37% до 45% цинка и тверже и прочнее, чем латунь Alpha, но меньше, чем латунь Beta. Он также хорош для работы при высоких температурах, поскольку он устойчив к растрескиванию и обычно подвергается горячей деформации путем экструзии, штамповки или литья под давлением.
Альфа-бета латунь используется в обычных изделиях, таких как:
- Таблички с гравировкой
- Отделка прибора
- Компоненты часов
- Шестомеры
- Строительное оборудование
Латунь подвержена коррозии; контакт с амином (полученным из аммиака) может вызвать обесцинкование, в результате чего цинк выщелачивается из сплава, вызывая слабость и пористость металла. Чтобы с этим бороться, в латунь можно добавлять легирующие добавки.
ЛАТУННЫЕ СПЛАВЫХотя латунь уже является сплавом, другие металлы иногда используются в качестве «легирующих добавок» для улучшения обрабатываемости, коррозионной стойкости или цвета латуни. Эти легирующие агенты могут включать алюминий, свинец, мышьяк, марганец и никель.
- Свинец : Делает латунь более мягкой и податливой
- Алюминий : Повышает прочность и твердость, защищает от коррозии
- Марганец : 1% станет коричневой латуни цвета
- Никель : добавление никеля превратит латунь в серебро
- Мышьяк : снижает вероятность коррозии
Латунь используется для изготовления множества повседневных предметов, включая как декоративные, так и практические элементы, такие как дверные ручки, светильники, вентиляторы и украшения.Из-за своей пластичности латунь также широко используется для изготовления вышеупомянутых духовых инструментов.
Особенно важно использовать латунь для дверной фурнитуры, поскольку доказано, что она снижает распространение устойчивости к антибиотикам среди бактерий. Обычно, когда бактерия умирает, ее ДНК все еще может выжить и передаваться другим бактериям. Это очень опасно, когда речь идет о бактериях, улучшающих свою устойчивость к антибиотикам. Однако латунь и другие медные сплавы обладают способностью убивать бактерии и разрушать эту важную ДНК.Более широкое использование латунных фитингов по всей стране может снизить вероятность возникновения супербактерий.
ПЕРЕРАБОТКА ЛАТУНИЛатунь – это часть нашей обработки цветных металлов. Цветные металлы имеют довольно широкое применение, поскольку их свойства, как правило, весьма желательны: малый вес, высокая проводимость, немагнитная и коррозионная стойкость. Из цветных металлов медь является одним из наиболее широко перерабатываемых металлов, за ней следует переработка цинка.
Учитывая высокий спрос на вторичную переработку цинка и меди, неудивительно, что латунь также пользуется большим спросом на предприятиях по вторичной переработке.Латунь также особенно хороша в процессе переработки, поскольку она не теряет своих химических или физических свойств. Процесс рециркуляции не такой энергоемкий, как для других металлов, поэтому переработка латуни является одновременно экономичным и экологически чистым процессом.
Если вас интересуют свойства других перерабатываемых металлов, то вы будете рады узнать, что мы также изучили медь, железо, алюминий и сталь. Латунь – важный металл в современной экономике, поэтому не менее важно обеспечить переработку латуни.Перерабатывая латунь, мы можем продолжать использовать латунные дверные ручки и часы в ближайшие десятилетия.
|
MatWeb, ваш источник информации о материалахЧто такое MatWeb? MatWeb’s база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы. Преимущества регистрации в MatWeb Как найти данные о собственности в MatWebНажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb. У нас есть более 150 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем к этому количеству, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями. База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами – сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb. |
|
Механические свойства латуни | E-Z LOK
Автоматическая латунь, UNS C36000
КОМПОНЕНТ | WT.% | |
Cu | 60-63 | |
Fe | Макс 0,35 | |
Прочие | Макс 0,5 | |
Zn | 35,5 |
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ | METRIC | 91118.49 г / куб.см | 0,307 фунта / дюйм³ | при 20 ° C (68 ° F) |
МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 4034034 АНГЛИЙСКИЙ | КОММЕНТАРИИ | ||||
Предел прочности, предельный | 338-469 МПа | 49000-68000 psi | 124 – 310 МПа | 18000 – 45000 фунт / кв. Дюйм | В зависимости от температуры |
Удлинение при разрыве | 53% 0003 | 902 .2 мм||||
Модуль упругости | 97 ГПа | 14100 тысяч фунтов / кв.дюйм | |||
Типичный для стали | |||||
Коэффициент Пуассона | 0,31 | 0,31 | Расчетный | ||
10021 | |||||
Модуль упругости | 37 ГПа | 5370 тысяч фунтов / кв. | МЕТРИЧЕСКИЕ 9 1094 | АНГЛИЙСКИЙ | КОММЕНТАРИИ |
КТР, линейный 250 ° C | 20.5 мкм / м- ° C | 11,4 мкдюймов / дюйм ° F | от 20-300 ° C (68-570 ° F) | ||
Теплопроводность | 115 Вт / мК | 798 БТЕ-дюйм | при 20 ° C (68 ° F) | ||
Точка плавления | 885-94 13 1630 – 1650 ° F | ||||
Солидус | 885 ° C | 1630 ° F | 002000 | 94us21650 ° F |
Узнайте все о латуни | Ювелирные изделия Creations
Латунь – это металлический сплав, состоящий из цинка и меди, известный своим теплым золотистым оттенком и многочисленными уникальными свойствами.Он имеет богатую историю и множество современных применений, включая ювелирные изделия, скульптуру, чеканку монет, инструменты и оборудование. Читайте дальше, чтобы узнать о свойствах металла латуни в MKM Jewelry.
Краткая история латуни Самые ранние образцы в АзииСамые ранние образцы латуни датируются 5 годом до нашей эры в Китае. Обнаруженные латунные артефакты содержат от 5% до 15% цинка, что указывает на то, что они могли быть сделаны из «природных сплавов» и могли быть созданы непреднамеренно.Скорее всего, эти металлы были выплавлены из богатой цинком медной руды, в результате чего непреднамеренно получился металл, похожий на латунь. Однако известно, что некоторые реликвии изготовлены специально и имеют золотой цвет, характерный для латуни.
Примеры других медно-цинковых сплавов начали появляться на Ближнем Востоке и в Азии в 3 году до нашей эры. Латунь этого периода была найдена в Объединенных Арабских Эмиратах, Западной Индии, Узбекистане, Иране, Сирии и Ираке. Благодаря торговле с Ближним Востоком латунь начала распространяться по всему миру, от Великобритании и Испании до Индии.
Производство латуни в Римской империиАрхеологи обнаружили доказательства того, что греки и римляне намеренно производили латунный сплав еще в I веке до нашей эры. Римляне создали каламинную латунь с помощью процесса, известного как цементация, при котором медь и каламин, богатая цинком руда, нагреваются вместе до тех пор, пока цинк не превратится в пар, который вступает в реакцию с медью с образованием латунного сплава. Латунь использовалась римлянами для изготовления монет и других артефактов.
Вскоре после этих достижений римлян в производстве латуни Турция начала изготавливать валюту также из латуни.Латунь начала распространяться по Римской империи, вплоть до Северной Европы. До того, как серебро и золото стали доступны из Северной и Южной Америки, латунь считалась драгоценным металлом и использовалась в декоративных целях в церквях и гробницах.
Спелтеринг в ИндииЛатунь также начала появляться в Индии в I веке до нашей эры. В отличие от римской каламиновой латуни, индейцы использовали не цементацию для производства латуни, а процесс, называемый спелтингом. Спелтинг дает производителям латуни больший контроль над содержанием цинка в латуни и, таким образом, регулирует свойства металла латуни.
Латунь в АфрикеВ Африке латунь использовалась в большинстве произведений искусства в этом регионе. Хотя их часто называют бронзой, многие нигерийские отливки по выплавляемым моделям, в том числе знаменитая голова королевы Идиа, на самом деле отлиты из латуни. Латунь часто использовалась в африканской скульптуре, так как там она считалась более ценной, чем в Европе.
Растущее присутствие БрассаПосле промышленной революции количество применений латуни начало расти.В Америке латунь становилась все более популярной для пуговиц на военной форме, и рынок расширился, включив латунные лампы и часовой механизм.
Свойства металла латуни как коррозионно-стойкого, немагнитного материала с низким коэффициентом трения сделали ее идеальным выбором для металлических патронов для боеприпасов во Франции в 1846 году. Две наиболее распространенные винтовочные пули, использовавшиеся во время Гражданской войны в США, также были сделаны из латуни. .
Но что такое латунь?В качестве сплава цинка с медью существует множество различных типов латуни, в зависимости от концентрации различных металлов в сплаве.Существует 60 различных типов латуни, от абиссинского золота, которое на 90% состоит из меди, до Delta Metal, в котором концентрация меди составляет всего 55%.
Различные концентрации цинка и меди придают различным типам латуни широкий цветовой диапазон и ряд свойств металлической латуни. Латунь с более высоким содержанием меди имеет красновато-коричневый цвет, а латунь с более высоким содержанием цинка приобретает более светлый серебристо-желтый оттенок. Некоторые типы латуни также содержат небольшое количество других элементов, включая кремний, алюминий, марганец и никель.
Химический состав латуни со временем приводит к потускнению под воздействием воздуха. Это особое свойство латунного металла можно использовать для создания красивой патины, которая представляет собой тонкие цветные слои, которые защищают металл и придают ему богатый, старинный вид. Первоначальную золотистую поверхность латуни можно сохранить регулярной полировкой.
Три классаСуществует три основных кристаллических структуры латуни, которые разделяют три основных класса:
Alpha латунь В латуниAlpha концентрация меди превышает 65%.Они имеют гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру и могут обрабатываться в холодном состоянии. Это делает альфа-латуни идеальными для штамповки и ковки. Латунь Alpha также является самой золотой из всех латуни из-за высокого содержания меди.
Alpha-Beta ЛатуньЛатуни Alpha-beta – это сплавы, содержащие от 55 до 65% меди и 35-45% цинка. Более высокая концентрация цинка придает этим латунным металлам яркие и блестящие свойства. Они содержат как гранецентрированные кубические кристаллы, так и объемноцентрированные кубические кристаллы.Это делает латуни Alpha-beta более прочными, чем латуни Alpha, и их обычно обрабатывают горячим способом.
Бета ЛатуньБета-латуни – это сплавы, содержащие от 50-55% меди до 45-55% цинка. Это самая твердая и прочная латунь, и ее нужно обрабатывать горячим способом. Бета-латунь идеально подходит для литья. Из-за высокого содержания цинка и низкого содержания меди бета-латунь является наименее золотистой из трех классов латуни.
Свойства металлической латуниЛатунь – более податливый материал, чем бронза или цинк, поэтому с ним легко манипулировать.Одним из наиболее заметных свойств металлической латуни является ее относительно низкая температура плавления, составляющая 900-940 ° по Цельсию. Его низкая температура плавления и высокая текучесть делают этот металл легким для литья. Латунь известна своей обрабатываемостью, потому что ее легко обрабатывать и придавать ей форму, сохраняя при этом свою прочность.
С точки зрения физических свойств латунь является хорошим проводником как тепла, так и электричества. Одно из самых особых свойств латуни – ее антимикробные свойства, что делает ее хорошим выбором для сантехники и сантехники в медицинских учреждениях.
ПроизводствоПочти 90% современных латунных сплавов перерабатываются. Латунь не является ферромагнитной, поэтому медный лом можно отделить от лома черных металлов с помощью мощного магнита. Этот латунный лом можно расплавить и отлить в заготовки для вторичной переработки.
Новая латунь производится из медного лома и слитков цинка. Температура кипения меди ниже, чем у цинка, поэтому сначала плавят медь, а затем к уже расплавленному металлу добавляют цинк. Часть цинка теряется при испарении, но оставшийся цинк вступает в реакцию с медью с образованием латунного сплава.В это время к смеси добавляют любые другие добавки, такие как свинец, алюминий, олово или кремний.
Расплавленный сплав разливают в слябы или заготовки, из которых можно экструдировать трубы и проволоку или свернуть в листы. Тонкий слой сырья обрезается фрезерным станком, чтобы удалить дефекты отливки и оксиды. Затем латунь нагревается, обрабатывается газом и снова прокатывается в процессе, известном как отжиг. Затем латунь подвергается многократной холодной прокатке, что увеличивает прочность и твердость металла латуни за счет деформации внутренней зернистой структуры металла.
Наконец, новую латунь замачивают в химической ванне с соляной и серной кислотами, чтобы удалить налет и окисление.
Текущее потреблениеСегодня латунь считается универсальным металлом, имеющим множество различных применений, включая ювелирные изделия, скульптуру, музыкальные инструменты, а также множество промышленных применений.
Ювелирные изделия и искусствоМногим ювелирам нравится работать с латунью из-за ее эстетических качеств и относительной доступности.Металл, легко поддающийся литью, латунь часто выбирают для сложных отливок по выплавляемым моделям по выплавляемым моделям . Привлекательный золотистый оттенок латуни позволяет создавать эффектные украшения по гораздо более низкой цене, чем золото.
В искусстве исторические и современные художники использовали латунь для литья скульптур. Помимо литья, латунь можно обрабатывать как в горячем, так и в холодном состоянии, что делает ее фаворитом среди мастеров для лепки.
МузыкаПожалуй, самое известное применение медных духовых инструментов – это их роль в создании музыкальных инструментов.Семейство духовых инструментов включает трубы, тубы, тромбоны, валторны и многое другое. Поскольку латунь очень пластична, изготавливать длинные узкие трубки, которые используются в рожковых инструментах, несложно. Кроме того, стойкость к коррозии и высокие акустические свойства латунного металла, а также его экономичная цена делают ее привлекательным выбором для изготовления инструментов.
Помимо традиционных медных инструментов, деревянные духовые инструменты, такие как саксофоны, также часто изготавливаются из латуни по тем же причинам.Медь также используется для производства ударных инструментов, таких как тарелки, гонги и колокольчики.
ПромышленноеВ промышленном масштабе латунь со свободной резкой обычно используется для изготовления винтовых станков. Свойства металлической латуни как коррозионно-стойкого сплава с гладкой поверхностью делают ее идеальной для обработки. Латунь со свободной резкой используется в гайках, болтах, резьбовых деталях, сантехнической арматуре, переходниках, жиклерах, кранах и многом другом.
Морская латунь состоит из 59% меди, 40% цинка, 1% олова, а также содержит следы свинца.Полученный сплав обладает отличной обрабатываемостью и очень устойчив к коррозии, что делает его идеальным для судового оборудования.
Латунь находит широкое применение в различных стилях искусства и ювелирных изделий. Матовая латунь имеет мягкий матовый эффект, создающий приглушенный, сдержанный вид. Матовая латунь имеет такую же мягкую отделку, яркого теплого тона и интересную матовую текстурную поверхность. Латунь с отделкой под камень имеет грубую землистую поверхность, создающую эффектную текстуру. Тем, кто ищет идеальный блеск, обратите внимание на полированную латунь с блестящей золотистой отделкой.
MKM Jewelry предлагает различные варианты отделки латуни, в том числе:
Необработанная эко-латунь
Матовая латунь
Матовая латунь
Латунь с отделкой под камень
Полированная латунь
В MKM Jewelry мы можем помочь вам создать серию украшений или специальное изделие, которое продемонстрирует как красоту вашего дизайна, так и богатство латуни.Наша команда профессионалов отрасли готова помочь вам воплотить в жизнь ваше творческое видение. От высокотехнологичных CAD и услуг CAM и изготовления пресс-форм до опытного литья и гравировки , MKM Jewelry использовала латунь для изготовления ювелирных изделий, предметов искусства и многого другого! MKM Jewelry может также добавить золото, серебро или родиевое покрытие на вашу латунную основу для создания потрясающего эффекта.
Латунь – красивый, универсальный металл, обладающий множеством свойств, которые делают его отличным выбором для ювелирного производства.Станьте партнером MKM Jewelry, чтобы создать свой следующий дизайн и узнать, какую пользу вам могут принести свойства латунного металла!
UNS C26800 Желтая латунная проволока из медного сплава
UNS C26800 Плоская, фасонная и круглая проволока
Аппликации из желтой латуни, 66%
- Чеканка
- Медали
- Электрические переключатели и розетки
- Сердечники радиаторов
- Петли
- Штифты
- Крепежные детали и проушины
- Зажимы предохранителей
- Ювелирные изделия 0798 Архитектурные компоненты98
- Описание
Желтая латунь 66% отлично подходит для холодной обработки.Латунные сплавы – это медно-цинковые сплавы, что делает эти сплавы более прочными и долговечными, чем медные сплавы. Сплавы с высоким содержанием цинка имеют желтоватый цвет, в то время как сплавы с меньшим содержанием цинка начинают становиться красноватыми, и их иногда называют красной латунью.
Химия Типичная
UNS # МЕДЬ ЦИНК СВИНЦОВОЕ
C21000 94,0-96,0 Весы 0,05 макс. 0,05 макс.
C23000 84,0-86,0 Весы 0,05 макс. 0,05 макс.
C26000 68,5-71,5 Остаток 0.07 макс 0,05 макс
C26800 64,0-68,5 Весы 0,09 макс. 0,05 макс.
C28000 59,0-63,0 Весы 0,09 макс. 0,05 макс.
* Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения информации о наличии других медных сплавов. * Свяжитесь с техническим отделом Ульбриха, чтобы узнать пределы дополнительных микроэлементов и уровней примесей.
* Медь плюс сумма названных элементов 99,8% мин.
* Медь плюс сумма названных элементов 99,7% мин. .Физические свойства UNS C26800
Типичная плотность: 0.306 – 0,320 фунт / дюйм3, 8,47 – 8,86 г / см3Электропроводность: (% IACS при 68 ° F 20 ° C, отожженный): 27 – 56%
Теплопроводность: БТЕ-дюйм / ч-фут2- ° F
При 68 ° F: 67 – 135Средний коэффициент теплового расширения: мкдюйм / дюйм- ° F 68-572 ° F: 10-11,3
Модуль упругости Эластичность: KSI
15-17 x 103 при растяженииФормы
Профиль, круглый, плоский, квадратный
Механические свойства при комнатной температуре
Свойства: Отожженный Типичный
Предел прочности при растяжении: мин. 34 KSI (мин. 234 МПа)
Предел текучести: мин. 10 KSI (мин. 69 МПа)
Относительное удлинение: мин. 45%Свойства: Закаленное
Латунные сплавы можно подвергать холодной обработке до различных температур.
* Фактические физико-механические свойства зависят от сплава. Свяжитесь с технической службой Ulbrich для получения информации о конкретных свойствах сплава.
Дополнительные свойства
Коррозионная стойкость проволоки UNS C26800
Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения конкретной информации.
Отделка проволоки
XC – Экстра чистота. Отожженные или отожженные и холоднокатаные. Свяжитесь с Ulbrich Wire с запросами на особую отделку.
Термическая обработка
Латунные сплавы не закаливаются при термической обработке.
Сварка
Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения конкретной информации.
Ограничение ответственности и отказ от гарантии: Компания Ulbrich Stainless Steels & Special Metals, Inc. ни при каких обстоятельствах не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате использования информации, содержащейся в этом документе, или ее пригодности для указанных «приложений». . Мы считаем, что предоставленная информация и данные являются точными, насколько нам известно, но все данные считаются только типичными значениями.Он предназначен для справки и общей информации и не рекомендуется для целей спецификации, проектирования или разработки. Ulbrich не дает никаких подразумеваемых или явных гарантий в отношении создания или точности данных, представленных в этом документе.