Латунь сплав меди и цинка: Латунь – что это за сплав металлов. Свойства, состав латуни и область применения

alexxlab | 04.01.1987 | 0 | Разное

Содержание

сплав меди и цинка. Основные свойтва, состав и области применения :: SYL.ru

Латунь – один из самых востребованных и широко применяемых материалов. Из него делают сантехнические и строительные детали, ювелирные украшения и изысканные предметы декора. По своему составу это сплав меди и цинка, с различными примесями других элементов. Компоненты латуни влияют на ее характеристики и определяют сферы, в которых она используется. Давайте узнаем, какой она бывает.

Сплав меди

Медь – мягкий красно-розовый металл, обладающий хорошей теплопроводностью, пластичностью, ковкостью и устойчивостью к окислению на воздухе. Но из-за ряда недостатков ее редко применяют в чистом виде и, как правило, легируют другими металлами.

Сплав меди и цинка позволяет получить материал латунь, который хорошо обрабатывается резкой, обладает высокой механической прочностью и способностью к литью. Он дешевле и универсальнее в использовании, а также является вторым по распространенности после бронзы.

Латунь на 55-95 % состоит из меди и 5 %-45 % – из цинка. Если в нее входят только два этих компонента, то она называется простой, или двойной. Латунь, в которую входят и другие легирующие элементы, является многокомпонентной, или же специальной.

В зависимости от химического состава, сплав бывает разных оттенков – от темно-желтого до желто-красного и белого. В любом случае он обладает хорошей жидкотекучестью, незначительной усадкой и ликвацией, хорошо поддается прокатке, ковке и другим видам обработки. Его устойчивость к коррозии выше, чем у чистой меди, но электропроводность несколько ниже. Температуры плавления тоже сильно зависят от состава и колеблются в пределах 880-950 градусов Цельсия.

Латунь готовят в низкочастотных индукционных печах. Для начала разогревают медь до красного каления, а затем опускают в нее твердый цинк. Чтобы приготовить специальный сплав цинка и меди, куски других металлов также добавляют во вторую очередь, после основного компонента.

Соотношение меди и цинка

Существует больше 30 разновидностей латуни. Их характеристики могут очень сильно отличаться, в зависимости от состава и пропорций элементов конкретного сплава. Основным компонентом всегда является медь. Чем ее больше, тем пластичнее латунь и выше ее способность проводить тепло и электричество. С увеличением количества цинка сплав становится тверже и прочнее, но его пластичность теряется. Когда его содержание превышает 45 %, латунь становится хрупкой и легко разрушается при обработке.

Наиболее пластичные сплавы состоят из меди и цинка в соотношении 70 %/30 %, 69 %/31 % или 68 %/32 %. Когда количество меди доходит до 88-97 %, а цинка – до 10 %, такая смесь называется томпак. Для нее характерны высокие антифрикционные, свойства, хорошая пластичность и устойчивость к окислению на воздухе. Сплавы, где цинк составляет 10-30 %, называются полутомпаками.

Легирование латуни

Нередко простой сплав меди и цинка содержит незначительные примеси других элементов. Однако их количество очень мало, поэтому на его характеристиках это не отображается. Но бывает, что другие компоненты добавляют в сплав специально, чтобы изменить его свойства сделать более подходящим для определенных видов обработки.

Легирующими элементами латуни, как правило, являются алюминий, железо, олово, марганец, никель, свинец, а их содержание колеблется от 0,5 % до 3 %. В составе с никелем, сплав меди и цинка становится очень светлым и приобретает значительную устойчивость к повышенной влажности. Олово делает его стойким к действию соленой воды и позволяет использовать в море или океане. Благодаря свинцу он хорошо поддается резке, образуя ровную, очень хрупкую стружку, но становится менее пластичным. Кремний делает сплав менее твердым и прочным, но зато повышает его антифрикционные свойства.

Маркировка

Все изделия из сплава меди и цинка обладают маркировкой, которая помогает определить его состав. Ее принцип довольно прост: буквы обозначают присутствующие элементы, а цифры – их процентное содержание.

Абсолютно всегда первой стоит заглавная буква «Л», сообщающая о том, что этот сплав – латунь. Если состав двухкомпонентный, то далее следует только одно число, обозначающее количество меди. Содержание же цинка в таком случае определяется по остатку от 100 %.

В многокомпонентном сплаве после буквы «Л» следуют буквы легирующих элементов. Дальше идут числа: первое указывает на количество меди, а остальные, через дефис, показывают содержание других компонентов, в том же порядке, в каком расположены буквы.

Применение

Несколько веков назад торговцы успешно выдавали латунь за настоящее золото, продавая украшения из нее. Сегодня спектр ее применения гораздо шире. Благодаря красивому грязно-желтому оттенку она смотрится очень выгодно и даже благородно, поэтому из нее изготавливают бижутерию, предметы декора, различные сувениры, светильники, умывальники и тазы в ванную, консоли, дверные ручки.

Сплавы меди и цинка марки Л62 и Л68 по своим механическим свойствам очень близки к золоту, поэтому их используют в ювелирном деле для тренировки. Из томпаков делают медали и различные награды, сверху покрывая их слоем золота. Они также подходят для музыкальных духовых инструментов, изготовления деталей для часовых механизмов и фурнитуры. В составе со сталью или редкими металлами из них получают биметаллические изделия.

В промышленности латунь применяется для штуцеров, радиаторных трубок, втулок генераторов, краников и других деталей, которые используются в автомобилестроении. В виде листов, проволок, кругов и прутков она также применяется в полиграфии, приборостроении, производстве станков и электротехники.

Латунь сплавы и марки

Поиск по сайту

Латунь – сплав меди с цинком (от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20–36% Zn – желтой. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%.
Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикационных свойств, приводит к снижению стоимости – латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.

Латунь сплавы и марки
Латунь литейная
ЛЦ14К3С3 ЛЦ16К4 ЛЦ23А6Ж3Мц2 ЛЦ25С2 ЛЦ30А3
ЛЦ37Мц2С2К ЛЦ38Мц2С2 ЛЦ40АЖ ЛЦ40Мц1.5
ЛЦ40Мц3А
ЛЦ40Мц3Ж ЛЦ40С ЛЦ40СД
Латунь литейная в чушках
ЛА ЛАЖМц ЛК ЛК1 ЛК2
ЛКС ЛМцЖ ЛМцС ЛМцСК ЛОС
ЛС ЛСд
Латунь, обрабатываемая давлением 
Л59 Л60 Л63 Л66 Л68
Л70 Л75 Л80 Л85 Л90
Л96 ЛА77-2 ЛА85-0. 5 ЛАЖ60-1-1 ЛАМш77-2-0.05
ЛАН59-3-2 ЛАНКМц75-2-2.5-0.5-0.5 ЛЖМц59-1-1 ЛЖС58-1-1 ЛК80-3
ЛКС65-1.5-3 ЛМц58-2
ЛМцА57-3-1		 ЛМш68-0.05 ЛН65-5
ЛО60-1 ЛО62-1 ЛО70-1 ЛО90-1 ЛОМш70-1-0.05
ЛС59-1 ЛС59-1В ЛС60-1 ЛС63-3 ЛС64-2
ЛС74-3

Латуни обладают высокими технологическими свойствами и применяются в производстве различных мелких деталей, особенно там, где требуются хорошая обрабатываемость и формуемость. Из них получают хорошие отливки, так как латунь обладают хорошей текучестью и малой склонностью к ликвации. Латуни легко поддаются пластической деформации – основное их количество идет на изготовление катанных полуфабрикатов – листов, полос, лент, проволоки и разных профилей.

Обычно латуни делят на:

  • двухкомпонентные латуни («Простые»), состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей. Для двухкомпонентной латуни особое значение имеет фазовый состав сплава. Предел растворимости цинка в меди при комнатной температуре равен 39%. При повышении температуры он снижается и при 905 °C становится равным 32%. По этой причине латуни, содержащие цинка менее 39%, имеют однофазную структуру (a-фаза) твердого раствора цинка в меди. Их называют а-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза – (b-фаза). b-фаза очень хрупка и тверда, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные. При увеличении концентрации цинка до 30% возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения твердого раствора, затем происходит резкое ее понижение, так как в структуре сплава появляется хрупкая b-фаза.
    Прочность увеличивается до концентрации цинка около 45%, а затем уменьшается так же резко, как и пластичность.Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах. Однако в интервале 300 – 700 (°C) существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют. Особенностью обработки латуней давлением является то, что для обработки в холодном состоянии (тонкие листы, проволока, калиброванные профили) используют a-латунь с содержанием цинка до 32%, так как она при комнатной температуре имеет высокую пластичность и малую прочность. При повышении температуры до 300-700 °C ее пластичность уменьшается, поэтому в горячем состоянии ее не обрабатывают. Для этой цели используют или b-латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние a+b, либо (a+b)-латунь. Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава – латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди.
    Например, марка Л80 – латунь, содержащая 80% Cu и 20% Zn.
  • многокомпонентные латуни («Специальные»)– кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных. Наименование специальной латуни отражает ее состав. Так, если она легирована железом и марганцем, то ее называют «Железомарганцевой», если алюминием – «Алюминиевой» и т.д. Марку этих латуней составляют следующим образом: первой, как в простых латунях, ставится буква Л, вслед за ней – ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь; затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие – каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки. Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка пределяется по разности от 100%.
    Например, марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66% Cu, 6%A l, 3% Fe и 2% Mn. Цинка в ней 100-(66+6+3+2)=23%.

Сплавы на медной основе

Различают две группы медных сплавов: 1) латуни — сплавы меди с цинком; 2) бронзы — сплавы меди с другими элементами, в числе которых, но только наряду с другими, может быть и цинк. Медные сплавы обладают высокими механическими и технологическими свойствами, хорошо сопротивляются износу и коррозии. Сплавы обозначают начальной буквой (Л — латунь, Бр — бронза), после чего следуют первые буквы основных элементов, образующих сплав. Например, О — олово, Ц — цинк, Мц — марганец, Ж — железо, Ф — фосфор, Б — бериллий, Х — хром и т.д. Цифры, следующие за буквами, указывают количество легирующего элемента.

Для деформируемых латуней и бронз порядок цифр в маркировке различен. Например, ЛЖМц 59-1-1 — латунь, содержащая 59 % Сu. 1 % Fе и 1 % Мn и остальное цинк, или БрОФ 6,5-0,15 — бронза, содержащая 6,5 % Sn, 0,15 % Р и остальное медь.

Для литейных латуней и бронз среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, ЛЦ40Мц 1,5 — латунь, содержащая 40 % Zn и 1,5 % Мn, остальное медь. БрА10ЖЗМц 2 — бронза, со­держащая 10 % А1, 3 % Fе и 2 % Мn, остальное медь.

 

Латуни

Латуни – это двойные или многокомпонентные сплавы меди, основным легирующим элементом которых является цинк. В целом в системе

Cu-Zn образуется шесть твёрдых растворов: α -, β – , γ – , δ – ,ε – иη – фазы. Однако, практическое применение имеют одно (α) – и двухфазные (α + β) сплавы.

 

Рис.40. Диаграмма состояния системы Cu – Zn.

 

α–Фаза – это твёрдый раствор цинка в меди с ГЦК решёткой, т.е. с решёткой меди. Максимальное содержание цинка в однофазной α–латуни составляет 39%. α–Латуни характеризуется высокой пластичностью. При дальнейшем повышении содержания цинка в структуре латуни возникает β–фаза, которая охрупчает сплав. β /–фаза представляет собой твёрдый раствор с ОЦКрешёткой на основе электронного соединения CuZn.

Предельное содержание цинка в технических двухфазных

(α + β) латунях при обычных условиях не превышает 50%. Существуют две модификации β–фазы: при температурах выше 454-468°С устойчива гомогенная и пластичная β–фаза с неупорядоченным расположением атомов. Ниже этих температур – более твёрдая и хрупкая β – фаза с упорядоченным расположением атомов меди и цинка. Диаграмма состояния системы Cu – Zn приведена на рис.40.

Начальная область диаграммы, ограниченная со стороны меди линией AES, представляет собой фрагмент диаграммы состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов. Это область существования α–фазы. При большем содержании в латуни цинка, кроме α–фазы появляется новая фаза, имеющая две модификации β и β/ в разных температурных интервалах. Таким образом, в области SEMN сплав приобретает двухфазное ( α + β или α + β

/ )строение. В области NMFK сплав вновь становится однофазным (β – фаза). Как отмечалось, применяемые в технике латуни содержат до 48-50% Zn. Далее у сплава меняется металл – растворитель, т.е. им становится Zn. Такие сплавы не имеют практического интереса из-за низких механических свойств, рис.40.

На рис. 41 представлены две характеристики механических свойств: величина δ определяет пластичность металла, а σв – его прочность (способность противостоять внешней нагрузке без остаточной деформации).

 

 

Рис.41 Влияние содержания цинка на механические свойства латуни:

δ – относительное удлинение, %; σв – временное сопротивление

 

В области α–фазыпрочность и пластичность латуни растут с увеличением содержания цинка. Как следует из рис.41, максимальная пластичность латуни достигается при ~ 32% содержания Zn.

Её максимальная прочность – при ~ 45% Zn. Затем происходит резкое уменьшение этих характеристик, из-за появления в каждом случае β / – фазы.

Латуни обычно хорошо обрабатываются давлением. Однофазные α–латуни высокопластичны и хорошо деформируются в холодном состоянии.

Двухфазные ( α + β /) – латуни лучше деформируются при нагреве выше температуры β β /– превращения. Обычно их деформируют при температуре около 7000С.

Двойные латуни часто легируют Al, Fe, Ni, Sn, Mn, Pb, и другими элементами. Легированные латуни называются многокомпонентными или специальными. Специальные латуни, кроме легированных никелем, чаще двухфазные, так как третий компонент снижает растворимость цинка в меди. Никель, напротив, увеличивает растворимость цинка в латуни. При добавлении его ( α + β / ) латуни содержание в ней β /–фазыуменьшается, а при достаточно высоком содержании никеля двухфазная латунь становится однофазной – α–латунью. Легирующие элементы, кроме свинца увеличивают прочность (твёрдость) латуни, но уменьшают её пластичность. Алюминий, цинк, кремний, марганец, никель – повышают сопротивление латуней коррозии. Свинец облегчает обрабатываемость сплавов Cu – Zn резанием и улучшают их антифрикционные свойства. Свинец вводят в α+β/ латуни или же в α–латуни, которые испытывают α – β превращения при нагреве (охлаждении). В результате α – β превращения свинец располагается не по границам зёрен, как в случае чистой меди, рис.1, или α–латуни (не имеющей превращений в твёрдом состоянии), а внутри зёрен, что не мешает обработке давлением и улучшает обработку резанием.

Таблица 1

Химический состав и механические свойства двойных и специальных латуней

Марка латуни Структура Химический состав % Механические свойства *
Cu Легирующие элементы σв, МПа δ*, % Твёрдость НВ
Деформируемые латуни
Л90 (томпак) α 88-91 -
Л80 α 79-81 -
Л63 α + β 62-65 -
ЛC59-1 α + β 57-60 0,8-1,9 Pb
ЛЖМц59-1-1 α + β 57-60 0,6-1,2 Fe; 0,1-0,4Al 0,3-0,7 Sn; 0,5-0,8Мп
ЛАЖ60-1-1 α + β 58-61 0,75-1,5 Al; 0,75-1,5 Fe  
      Литейные прутки      
ЛЦ16К4 α + β 78-81 3,0-4,5 Si
ЛЦ40МцЗЖ α + β 53-58 3,0-4,0 Мп; 0,5-1,5Fe
ЛЦ23А6ЖЗМц2 α + β 64-68 4,0-7,0 Al; 2,0-4,0 Fe 1,5-3,0 Мп

* Механические свойства мягкой латуни (после отжига при 600°С).

По технологическим признакам все латуни подразделяются на две группы: деформируемые и литейные. Влияние химического состава латуней на их механические свойства демонстрирует таблица 1.

Деформируемые латуни предназначаются для изготовления листов, лент, труб, прутков, проволоки и других полуфабрикатов. Литейные латуни применяются для фасонного литья – арматуры, деталей приборов, гребневых винтов, гаек, подшипников, втулок, вкладышей и др.

α–Латуни с содержанием меди более 90% (Л90, Л96) имеют цвет золота и применяются для ювелирных и декоративных изделий. Их называют томпаком. Латуни с содержанием цинка от 10 до 20% – полутомпаком.

Бронзы

Бронзы – это сплавы меди с различными элементами, исключая цинк. Основные отличия латуней и бронз связаны с различной растворимостью элементов в меди, а также с различием структурных составляющих (и природы фаз) практически используемых сплавов. В качестве основных легирующих элементов в двойных и многокомпонентных бронзах используются олово, алюминий, свинец, бериллий, кремний, хром и др. Цинк также может входить в состав бронз, но только в качестве легирующей добавки. Кроме цинка для этой цели используются также фосфор, никель и другие элементы.

 

Оловянные бронзы

Диаграмма состояния системы Cu – Sn представлена на рис.42. Она характеризуется сравнительно большим расстоянием между линиями ликвидус и солидус (область L+α или L+β). Поэтому особенностью двухкомпонентных оловянных бронз является их повышенная склонность к ликвации (химической неоднородности зёрен по сечению), вызванной медленно происходящим процессом диффузии; низкая жидкотекучесть; рассеянная пористость.

В соответствии с диаграммой состояния предельная растворимость олова в меди составляет 15,8%. Это значение ограничивает справа область существования α–фазы, показанную линией AES. Учитывая склонность сплавов Cu-Snк неравновесной кристаллизации, при обычных условиях охлаждения область α – твёрдого раствора сужается (пунктирные линии – АК-KL). Уже при содержании олова 5-6% в структуре бронзы появляется (α + δ) – эвтектоид, в котором δ – фаза представляет собой твёрдое и хрупкое электронное соединение Cu31Sn8. С появлением δ – фазы снижается пластичность и вязкость сплавов, рис.43. Бронзы с содержанием Sn больше 12% из-за повышенной хрупкости практически не применяются.

 

 

 

Рис.42. Диаграмма состояния системы Cu – Sn.

 

Рис.43. Влияние содержания олова на механические свойства сплавов Cu-Sn,

полученных в неравновесных условиях

 

Полученная в равновесных условиях диаграмма состояний разбита на большое число областей, отвечающих разным фазам и структурным составляющим: α–фаза представляет собой твёрдый раствор олова в меди с ГЦК решёткой; β–фаза – это твёрдый раствор на основе электронного соединения Cu5Sn с электронной концентрацией 3/2; δ–фаза – это твёрдый раствор на основе соединения Cu31Sn8 с электронной концентрацией 21/13; ε–фаза имеет электронную концентрацию 7/4 и отвечает твёрдому раствору на основе соединения Cu3Sn.

Существует также γ–фаза. Это твёрдый раствор на основе химического соединения (его природа точно не установлена). Система Cu – Snимеет ряд перетектических превращений и два превращения эвтектоидного типа. При 588°С кристаллиты β– фазы претерпевают эвтектоидный распад с образованием α – и γ – фаз. При 520°С кристаллиты γ – твёрдого раствора распадаются на α – и – δ – фазы. При 350°С δ – фаза распадается на α – твёрдый раствор и ε – фазу. Однако это превращение протекает при очень медленном охлаждении. В реальных условиях охлаждения сплав после 520°С сохраняет однотипное двухфазное строение: α + δ.

С целью улучшения технологических свойств оловянные бронзы дополнительно легируются Zn, Fe, P, Pb, Ni, и другими элементами.

Цинк полностью растворяясь в α – фазе,не образует самостоятельных фаз, улучшает технологические свойства, повышает плотность, способность сплава к сварке и спайке, а также удешевляет оловянную бронзу.

Фосфор. При содержании выше 0,3% он образует фосфид Cu3P. Фосфор, являясь раскислителем, улучшает литейные свойства, повышает твёрдость, прочность, износоустойчивость, упругие и антифрикционные свойства.

Свинец. Эта легирующая добавка повышает антифрикционные свойства сплава и улучшает его обрабатываемость резанием, но снижает механические свойства бронзы.

Никель. Способствуя измельчению структуры, никель повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию.

Железо. Измельчает зерно, но ухудшает технологические свойства бронз и понижает их сопротивляемость коррозии.

Различают деформируемые и литейные бронзы. Их типичный состав и механические свойства демонстрирует таблица 2.

Деформируемые бронзы однофазны (α) и содержат 3-7% олова, до 5% цинка, 1,5-3,5% свинца и до 0,4% фосфора. Из них изготовляют пружины, мембраны, антифрикционные детали, барометрические коробки, прокладки во втулках и подшипниках и др. Литейные бронзы содержат несколько большее количество цинка, свинца и фосфора. Они имеют двухфазную структуру (α и δ), состоящую из твёрдого раствора и эвтектоида. Их применяют для изготовления втулок, подшипников, вкладышей червячных пар, водную и паровую арматуру, шестерни и др.

Таблица 2

Химический состав (%) и механические свойства оловянных бронз

Марка бронзы Sn Zn Pb P σв, МПа δ, % Твёр- дость НВ
Деформируемые бронзы
БрОФ 4-0,25 3,5 – 4,0 - - 0,2 – 0,3
БрОФ6,5-0,15 6 – 7 - - 0,1- 0,15
БрОЦ 4-3 3,5 – 4,0 2,7 – 3,3 - -
БрОЦ4-4-2,5 3 – 5 3 – 5 1,5-3,5 -
Литейные бронзы
Бр010Ф1 9-11 - - 0,4-1,1
Бр05Ц5С5 4-6 4-6 4-6 -
БХ* 5-7 5-7 1-4 - - - -

*Сплав для художественного литья.

 


Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 5697; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Как отличить латунь от бронзы — определение основных медных сплавов

Отличить чистую медь от ее сплава с оловом или цинком не очень сложно даже в домашних условиях, но вот уловить различия между бронзой и латунью намного сложнее. Дело в том, что большое количество марок медных сплавов делает их очень схожими между собой не только по внешнему виду, но и по техническим характеристикам.

Ниже приводится несколько рекомендаций о том, как отличить латунь от бронзы. Однако следует понимать, что полученные результаты будут весьма приблизительными и полной гарантии не дают.

Латунь — это соединение меди с цинком. Количество легирующей добавки может находиться в пределах от 5% до 45%. И металл с высоким содержанием цинка марки Л55 сильно отличается от сплава Л95 по цвету, прочности и пластичности.

С бронзой ситуация аналогична или даже еще более сложная. Этот сплав меди с оловом достаточно мягкий и пластичный, внешне может быть похожим, как на медь, так и на марки бронзы со средним и малым содержанием цинка. Кроме этого в металлургии разработаны технологии изготовления безоловянной бронзы. В таких сплавах легирующим компонентом может быть алюминий, бериллий, марганец, кремний или магний. В результате определение сплава простыми способами значительно усложняется.

Визуальное определение

При большом содержании цинка или олова медные сплавы довольно просто отличить по цвету. У латуни цветовой оттенок из-за присутствия цинка смещается от розово-красного медного в сторону золотисто-желтых тонов и чисто золотого.

Бронза с высоким количеством олова приобретает светлый серебристый цвет, а при малом количестве легирующей добавки остается ближе к меди с ее красными тонами. Но визуальное сравнение латуни и бронзы практически невозможно при количестве примесей в пределах 15-35%. При таком составе цветовые оттенки обоих сплавов полностью идентичны.

На практике соединения с высоким содержанием добавок встречаются довольно редко. Поэтому можно говорить о том, что латунь имеет золотисто-желтый оттенок, а бронза красноватый, или сплавы очень схожи между собой.

Воздействие высоких температур

Нагрев до 600˚C позволяет определить вид медного сплава. Входящие в его состав легирующие примеси реагируют на высокую температуру по-разному. Бронза просто нагревается, а при попытке согнуть ее образец, скорее всего, сломается. У латуни окисление цинка при нагреве вызывает появление белого налета на поверхности. Металл становится более пластичным и при деформации не ломается.

Для проведения такого теста необходима достаточно мощная газовая горелка, поскольку пламени газовой плиты, а тем более зажигалки будет недостаточно.

Использование химических реагентов

Применение любых реактивов это  достаточно эффективный, но разрушающий способ определения вида медного сплава. Его проводят в несколько этапов:

  1. с поверхности образца необходимо снять стружку или отделить небольшой по толщине кусочек;
  2. приготовить раствор азотной кислоты (HNO3) в соотношении с водой 1:1;
  3. поместить подготовленную стружку в реагент;
  4. нагреть емкость с кислотным раствором до температуры кипения и поддерживать его до полного растворения стружки.
  • Наличие латуни оставит раствор прозрачным без изменения цвета.
  • Бронза дает осадок белого цвета в результате реакции олова на кислоту.

Проверка электросварочной дугой

Марка используемого электрода при проведении теста роли не играет. Главное поймать электрическую дугу на поверхности металлической болванки. У бронзы в этом случае процесс будет практически бездымным, а вот у латунных образцов начинается активное выгорание цинка, которое сопровождается большим количеством белого дыма.

Определение физической плотности сплава

Различие удельного веса латуни и бронзы отличается немного, а в определенном диапазоне значений даже полностью совпадает. В зависимости от количественного содержания легирующей добавки плотность соединений составляет:

  • латунь 8,4 – 8,7 г/см3;
  • бронза 7,4 – 8,9 г/см3;

Из этих показателей видно, что определение отношения веса образца к его объему позволяет определить только бронзу с высоким содержанием легкого олова. Другие марки этих сплавов могут иметь одинаковую плотность.

Как получить самый точный результат

Точный результат можно получить только с помощью спектрального анализатора, который есть в пунктах приема цветных металлов. 

Наличие специальной аппаратуры позволяет работникам точно определить вид сплава и процентное содержание легирующих добавок. Процедура спектрального анализа может происходить в вашем присутствии. Поэтому намного проще получить точные результаты прямо при сдаче металла на вторичную переработку.

Латунь – Энциклопедия Нового Света

Из Энциклопедии Нового Света

Перейти к:навигация, поиск

Предыдущая (Бразилиа, Бразилия)

Следующая (Братислава)

Декоративное латунное пресс-папье (слева), образцы цинка и медь.

Латунь — это термин, используемый для сплавов меди и цинка. Он имеет желтый цвет, чем-то похожий на золото. Пропорции цинка и меди можно варьировать, чтобы создать ассортимент латуни, каждая из которых обладает уникальными свойствами. [1] Для сравнения, бронза в основном представляет собой сплав меди и олова. [2] Несмотря на это различие, некоторые виды латуни называются бронзами.

Содержимое

  • 1 Доисторическое использование
  • 2 Свойства
  • 3 Переработка
  • 4 Приложения
  • 5 Типы из латуни
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Каталожные номера
  • 9 кредитов

Латунь относительно устойчива к потускнению и часто используется в декоративных целях. Его пластичность и акустические свойства сделали его предпочтительным металлом для духовых музыкальных инструментов. Он также используется для сантехнических и электрических применений.

Доисторическое использование

Латунь была известна людям с доисторических времен, задолго до того, как был открыт сам цинк. Он был получен путем плавления меди вместе с каламином, цинковой рудой. Во время этого процесса цинк извлекается из каламина и смешивается с медью. Чистый цинк, с другой стороны, слишком реакционноспособен, чтобы его можно было получить древними методами металлообработки.

Свойства

Латунь обладает более высокой пластичностью, чем медь или цинк. Относительно низкая температура плавления (900–940 ° C, в зависимости от состава) латуни и ее текучести делают ее относительно легко поддающимся литью материалом. Изменяя пропорции меди и цинка, можно изменять свойства латуни, что позволяет производить твердую и мягкую латунь.

Алюминий делает латунь более прочной и коррозионностойкой. Образует на поверхности прозрачный самовосстанавливающийся защитный слой оксида алюминия (Al 2 O 3 ). Олово имеет аналогичный эффект и находит свое применение, особенно в морской воде (корабельная латунь). Комбинации железа, алюминия, кремния и марганца делают латунь устойчивой к износу.

Переработка

Сегодня почти 90 процентов всех латунных сплавов перерабатываются. Латунный лом собирают и транспортируют в литейный цех, где его переплавляют и переплавляют в заготовки. Заготовки позже нагревают и экструдируют до нужной формы и размера.

Области применения

  • Благодаря привлекательному цвету и стойкости к потускнению латунь используется для изготовления декоративных изделий.
  • Учитывая его пластичность и тональные качества, он используется для духовых музыкальных инструментов, таких как тромбон, туба, труба и эуфониум. Хотя саксофон классифицируется как деревянный духовой инструмент, а губная гармошка представляет собой аэрофон со свободным язычком, оба они также часто изготавливаются из латуни. В органных трубах, выполненных в виде «тростниковых» трубок, в качестве «тростниковых» используются латунные полоски.
  • Латунь также используется в сантехнике и электротехнике.
  • Хорошо известным сплавом, используемым в автомобильной промышленности, является «LDM C673», в котором правильная комбинация марганца и кремния приводит к получению прочной и стойкой латуни.
  • Так называемые стойкие к обесцинкованию (DZR) латуни (латуни, устойчивые к выщелачиванию цинка), такие как сплав «LDM G563» (торговая марка «Enkotal»), используются там, где существует большой риск коррозии и когда обычные латуни не соответствуют стандартам. Свою роль играют области применения с высокой температурой воды, наличием хлоридов или водой с отклоняющимся качеством (мягкая вода). Латунь DZR отлично подходит для систем водогрейных котлов. Этот латунный сплав необходимо производить с большой осторожностью, уделяя особое внимание сбалансированному составу, надлежащей температуре и параметрам производства, чтобы избежать долговременных отказов. Друнен, Нидерланды, имеет единственное действующее производственное предприятие, которое производит эти высококачественные латунные сплавы.
  • Латунь можно использовать для криогенных контейнеров.
  • Он использовался для изготовления лопастей, корпусов вентиляторов и подшипников двигателей многих старинных вентиляторов, выпущенных до 1930-х годов.

Типы латуни

  • Адмиралтейская латунь содержит 30% цинка и 1% олова, что препятствует обесцинковыванию (выщелачиванию цинка) в большинстве сред.
  • Альфа-латунь (металл Принца), содержащая менее 35 процентов цинка, ковкая, может обрабатываться в холодном состоянии и используется для штамповки, ковки или подобных работ.
  • Альфа-бета латунь (металл Muntz), также называемая дуплексная латунь , содержит 35-45 процентов цинка и подходит для горячей обработки.
  • Алюминий Латунь содержит алюминий, что повышает ее коррозионную стойкость.
  • Мышьяковая латунь содержит добавки мышьяка и часто алюминия и используется для топок котлов.
  • Бета-латунь с содержанием цинка 45-50 процентов можно обрабатывать только в горячем состоянии, она тверже, прочнее и подходит для литья.
  • Патрон из латуни представляет собой 30-процентную цинковую латунь с хорошими свойствами при холодной обработке.
  • Обычная латунь или заклепочная латунь представляет собой 37-процентную цинковую латунь, дешевую и стандартную для холодной обработки.
  • Латунь DZR – это латунь, устойчивая к обесцинкованию, с небольшим процентным содержанием мышьяка.
  • Высококачественная латунь , содержит 65 процентов меди и 35 процентов цинка, обладает высокой прочностью на растяжение и используется для изготовления пружин, винтов, заклепок.
  • Освинцованная латунь представляет собой альфа-бета-латунь с добавлением свинца. Обладает отличной обрабатываемостью.
  • Низкая латунь представляет собой медно-цинковый сплав, содержащий 20 процентов цинка, светло-золотистого цвета, с отличной пластичностью и используется для изготовления гибких металлических шлангов и металлических сильфонов.
  • Военно-морская латунь , похожая на адмиралтейскую латунь, состоит из 40% цинка и 1% олова.
  • Красная латунь — это американский термин, обозначающий сплав CuZnSn, известный как бронза.
  • Белая латунь содержит более 50 процентов цинка и слишком хрупка для общего использования.
  • Желтая латунь — это американский термин, обозначающий 33-процентную цинковую латунь.

См. также

  • Сплав
  • Бронза
  • Медь
  • Цинк

Примечания

  1. ↑ Инженер-конструктор , т. 30, № 3, май-июнь 2004 г., 6-9.
  2. ↑ Machinery Handbook , Industrial Press Inc, Нью-Йорк, издание 24, стр. 501.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Дэвис, Дж. Р., редактор. Специальное руководство ASM: Медь и медные сплавы . ASM International, 2001. ISBN 0871707268
  • Флинн, Ричард Альфред. 1961. Отливки из меди, латуни и бронзы: их структура, свойства и применение . Общество учредителей цветных металлов. ASIN B0007EHBWO
  • Мейнард, Х.Б. Литье из латуни и сплава . Публикации Линдси, 2005. ISBN 1559.183160

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

  • Латунь  история

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

  • История компании “Brass”

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Латунный сплав 80/20 CDA 87300

Латунный сплав 80/20 CDA 87300 – Belmont Metals
  • Обзор
  • Номинальный состав
  • Техническая информация