mineralpro.ru

Латунь, процентный состав

Темы: Сварка меди и медных сплавов.

Один из двух распространенных сплавов на основе меди – медно-цинковый сплав латунь, состав которой влияет на её свойства: пластичность/прочность, теплопроводность, электропроводность. Марки латуней и их состав приведены ниже в таблицах 1-4.

Практическое применение получили латуни с содержанием до 50 % (мас.) Zn. Эти латуни по своей структуре могут быть как однофазными (α- или β-латуни), так и двухфазными (α + β-латуни). В пределаx α-твердого раствора, т.e. при содержании до 39 % (мас.) Zn, свойства латуней плавно изменяются: с увеличением содержания цинка повышается прочность латуни и снижаются пластичность, тепло- и электропроводность, коррозионная стойкость, а склонность к коррозионному растрескиванию возрастает.

Латуни, содержащие до 39 % (мас.) Zn, очень пластичные, хорошо свариваются, легко обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях, коррозионно-стойки. При больших концентрациях цинка образуются интерметаллиды (CuZn, CuZn₂ и другие), которые ухудшают пластические свойства латуней. Алюминий уменьшает летучесть цинка, oбразуя на поверхности расплавленнoй латуни защитную пленку, состоящую из оксида алюминия. Железо задерживаeт рекристаллизацию латуней и измельчаeт зерно, повышая тем самым механические и технологические свойства латуни. Кремний улучшает свариваемость латуней.

Из деформируемых сплавов для изготовления сварных конструкций чаще всего употребляется марка Л63, в значительно меньших объемах используются латуни марок Л68, Л90, ЛО62-1, ЛС59-1, ЛМц58-2. Литейные латуни сваривают в основном при ремонтных работах, прежде всего пpи исправлении дефектных участков литья. Чaще других применяются латуни марок ЛЦ40Мц3Ж, ЛЦ16К4, в меньших объемах – латуни других марок.

Таблица 1. Простая (двойная) латунь – состав согласно ГОСТ 15527-2004.

Таблица 2. Свинцовая

латунь, состав

по ГОСТ 15527-2004.

Таблица 4. Химический состав латуней в отливках.

Другие страницы по темам Латунь, состав, сварка медных сплавов:

weldzone.info

История изобретения латуни | Великие открытия человечества

Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Иногда в сплав добавляют алюминий, олово, никель, свинец, марганец или железо. В зависимости от состава латуни температура ее плавления колеблется от 880 до 950°С. Если увеличивать содержание цинка, то температура плавления сплава снижается. Плотность латуни составляет 8,5 г/см 3. За свой желтый цвет латунь получила название поддельного золота. История открытия латуни уходит в глубокую древность. Известно, что латунь издавно применяли а Индии, Китае, Греции и Риме. Согласно археологических и исторических сведений, латунь впервые получили римляне в начале н.э. в период правления императора Августа. Получали латунь при сплаве меди с цинковой рудой.

В 1871 году в Англии впервые была получена латунь при сплаве меди и металлического цинка. Когда впервые получили цинк точно не установлено. При раскопках Дакии археологи обнаружили идола на 27% состоящего из цинка. В Европе способ получения цинка был утерян в X—XI веках. Для получения латуни его завозили из Индии и Китая, там впервые было открыто промышленное производство. Способ получения цинка был довольно прост. В глиняные горшки засыпали каламин, затем они плотно закрывались и выстраивались в пирамиду. Промежутки между горшками засыпали углем и нагревали горшки докрасна. После этого горшки охлаждали, разбивали и доставали слитки металлического цинка. Повторно в Европе стали получать цинк в XVI веке. Ученые стремились найти способы получения цинка из природных минералов. Самый распространенный минерал — каламин или карбонат цинка. Применялся цинк для получения латуни, которая обладала прекрасными качествами, хорошо поддавалась прокатке, сварке, полировке. Она более устойчива, чем медь к воздействию атмосферы. Хотя на воздухе поверхность латуни чернеет и ее покрывают лаком.

Латунь нашла широкое применение в машиностроении для производства арматуры и деталей машин. Латунь служит прекрасным материалом для изготовления великолепных сосудов, застежек и наугольников для украшения книг и даже нательных крестиков. Четыре латунных сплава применяются в ювелирном деле. Эти сплавы имеют желтый, золотистый и зеленый цвета. Томпак — разновидность латуни, где содержание цинка составляет 10-12%. Этот сплав пластичен, слабо подвержен коррозии, имеет золотистый цвет, Что позволяет изготавливать из этого сплава прекрасные художественные изделия, знаки отличия, стопки, ювелирную галантерею, офисные таблички для компаний. Из латуни выполнен памятник Минину и Пожарскому, установленный в Москве на Красной площади.

mirnovogo.ru

формула и химический состав сплава, виды, марки и свойства

Латунь является самым древним сплавом, так как её изготовление берёт корни ещё со времён Римской империи. В то время она была первым металлом по ценности после серебра и золота. Благодаря своему составу она обладает привлекательным внешним видом и в то же время высокой прочностью. Приятный глазу золотисто-желтоватый цвет даёт медь, а добавление цинка и других компонентов делает её крепким материалом.

Состав латуни

В формуле латуни всегда будут неизменными два компонента — это медь и цинк. Медь является природным ресурсом, цинк добывают путём вторичной переработки мусора. В готовом материале масса цинка держится в пределах от 5 до 50%.

Медь имеет номер 29 в таблице Менделеева, обладает высокой пластичностью, имеет красивый желтовато-золотистый цвет. При взаимодействии с открытым воздухом на металле появляется оксидная плёнка, из-за которой медь становится красной.

Цинк, находящийся под номером 30 в таблице Менделеева, является хрупким металлом и обладает светлым голубым цветом, при появлении оксидной плёнки — темнеет.

Медно-цинковый сплав разделяют на однофазный и двухфазный:

• Однофазный сплав имеет в составе около 30% цинка. Это обычный состав, который отличается пластичностью и в то же время твёрдостью. Если процент цинка увеличивается то пластичность снижается в то время, как твёрдость латуни возрастает. После достижения цинка отметки в 40% показатель твёрдости сразу падает. Однофазная латунь относится к пластичным сплавам и поддаётся обработке как при пониженных температурах, так и при повышенных, однако, при температуре 400С появляется хрупкая зона.
• Двухфазный сплав состоит на 30−50% из цинка и имеет примеси других металлов в пределах 10%. Это технический или специальный сплав. Не отличается пластичностью, лишь при нагревании свыше 700С приобретает пластичные свойства.

Виды латуни

Латунь бывает простая и специальная:

1. Простая — в составе имеет всего два компонента, медь и цинк. Маркируется буквой «Л» и цифрами. Цифры в маркировке говорят о процентном соотношении меди к общей массе сплава. Исходя из этого понятно, что сплав, маркированный «Л68», имеет в составе 68% меди и 32% цинка.
2. Специальная — состоит не только из меди и цинка, в неё добавлены и другие металлы, которые меняют свойства сплава в зависимости от своих характеристик. Маркировка этого материала несёт информацию о процентном соотношении меди к цинку и к другим элементам, которые называются легирующими. К примеру, маркировка «ЛА70−3» свидетельствует о том, что в составе использовано 70% меди, 3% алюминия и 27% цинка. В специальной латуни дополнительными металлами могут выступать:

• Олово.
• Свинец.
• Железо.
• Марганец.
• Никель.
• Кремний.
• Алюминий.

Производство латуни, виды и свойства

Латунь производят при высоких температурах в специальных глиняных ёмкостях. При изготовлении сплава необходимо учитывать, что часть цинка испаряется.

Сплав делится на несколько видов:

1. Томпак — это сплав, в составе которого присутствует не более 13% цинка. Томпак отличается повышенной эластичностью, высокой устойчивостью к ржавчине и стиранию. Используют этот вид латуни при сварке с нержавейкой для получения ценного сплава, из которого в дальнейшем изготовляют медали, фурнитуру, бижутерию, художественные изделия и инструменты.
2. Полутомпак — это сплав, в составе которого цинк варьируется в пределах 10−20%. Сфера применения полутомпака аналогична томпаку, но он является менее ценным сплавом.
3. Литейная латунь — это сплав, имеющий в составе 50−80% меди, а также примеси иных металлов. Благодаря текучим свойствам используется в изготовлении полуфабрикатов и фасонных изделий методом литья. Обладает низкими показателями распада материалов, устойчив к трению и ржавчине также обладает прекрасными механическими свойствами. Литейную латунь применяют в производстве втулок, фрагментов арматуры, гаек, подшипников и иных фитингов устойчивых к ржавчине.
4. Автоматная латунь — это сплав, имеющий в составе свинец, в процентном соотношении не превышающий отметки в 0,8%. Свинец позволяет увеличить скорость обработки изделий за счёт образования короткой стружки. Он выпускается в виде листов, лент и прутков, в дальнейшем из них вытачивают детали часовых механизмов, метизы и гайки.

Достаточно часто латунь путают с бронзой, а многие даже считают, что это один и тот же материал — это в корне неверно. Отличить эти два металла можно и в домашних условиях, для этого необходимо пройти следующий алгоритм действий:

1. Хорошо почистить оба материала и рассмотреть их на солнечном свете. Цвет бронзы будет уходить в красный цвет, а латунь в жёлтый, иногда даже в белый.
2. Поместив изделие в ёмкость с водой, можно провести анализ на плотность. Молярная масса латуни находится в диапазоне 8350−8750 кг/м.куб, если масса выше, то это бронза.

Применение латуни

Этот медно-цинковый материал податлив и вязок, благодаря этим качествам его активно используют в ковке, машиностроении и других сферах. Под ударами наковальни или молотка латунь принимает любую форму. В зависимости от сферы применения латуни состав сплава в процентном соотношении меняется в соответствии со следующей маркировкой:

1. Л80, Л85, Л90, Л96 — элементы приборов, химические и теплотехнические механизмы, змеевики и прочее.
2. Л68 — штампованные детали.
3. Л70 — пиноль для химической промышленности.
4. Л60 — штуцера толстостенные, датели машин и гайки.
5. Л63 — элементы для автомобильной промышленности, конденсаторные трубки.
6. ЛАЖ60−1−1 — запчасти для морских судов.
7. ЛА77−2 — конденсаторные приборы для морских судов.
8. ЛАН59−3−2 — элементы химической аппаратуры, морских судов и электромашин.
9. ЛН65−5 — трубы конденсаторные и манометрические.
10. ЛЖМа59−1−1 — запчасти для самолётов и морских судов, вкладыши подшипников.
11. ЛМц58−2 — метизы, гайки, арматура.
12. ЛО90−1, ЛО62−1, ЛО70−1, ЛО06−1 — конденсаторные трубы для теплотехнического оборудования.
13. ЛМцА57−1−1 — элементы и запчасти для речных и морских судов.
14. ЛС74−3, ЛС63−3 — втулки и часовые механизмы.
15. ЛК80−3 — коррозионностойкие изделия.
16. ЛАНКМц75−2−2,5−0,5−0,5 — пружины и манометрические трубы.
17. ЛМш68−0,05 — конденсаторные коллекторы.

Латунь остаётся наиболее востребованным и популярным сплавом, какой бы ни был её состав. При соблюдении технологии производства он не будет ржаветь, чернеть и окисляться.

chebo.pro

Латунь – это… Что такое Латунь?

Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.

История и происхождение названия

Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна уже древним римлянам^[1]. Они получали её, сплавляя медь с галмеем^[2], то есть с цинковой рудой. Путём сплавления меди с металлическим цинком, латунь впервые была получена в Англии в 1781 году. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.

Во времена Августа в Риме латунь называлась «аурихалк», из которой чеканились сестерции и дупондии. Аурихалк получил название от цвета сплава, похожего на цвет золота.

Физические свойства

• Плотность — 8300—8700 кг/м³
• Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж·кг⁻¹·K⁻¹
• Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)·10⁻⁶ Ом·м
• Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается (однако нельзя сваривать латунь сваркой плавлением — можно, например, контактной сваркой) и прокатывается. Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она лучше сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Имеет жёлтый цвет и отлично полируется.
• Висмут и свинец имеют вредное влияние на латунь, так как уменьшают способность к деформации в горячем состоянии. Тем не менее легирование свинцом применяют для получения сыпучей стружки что облегчает ее удаление при обработке резанием.^[3]

Медь с цинком образуют кроме основного α-раствора ряд фаз электронного типа β, γ, ε. Наиболее часто структура латуней состоит из α- или α+β’- фаз: α-фаза — твёрдый раствор цинка в меди с кристаллической решёткой меди ГЦК, а β’-фаза — упорядоченный твёрдый раствор на базе химического соединения CuZn с электронной концентрацией 3/2 и примитивной элементарной ячейкой.

При высоких температурах β-фаза имеет неупорядоченное расположение ([ОЦК]) атомов и широкую область гомогенности. В этом состоянии β-фаза пластична. При температуре ниже 454—468 °C расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается β’. Фаза β’ в отличие от β-фазы является более твёрдой и хрупкой; γ-фаза представляет собой электронное соединение Cu₅Zn₈.

Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; β’-фаза очень хрупкая и твёрдая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

Влияние содержания цинка в меди на механические свойства отожжённых латуней:

При содержании цинка до 30 % возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счёт усложнения α — твёрдого раствора, а затем происходит резкое её понижение в связи с появлением в структуре хрупкой β’-фазы. Прочность увеличивается до содержания 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.

Двухфазные латуни пластичны при нагреве выше температуры β’-превращения, особенно выше 700 °C, когда их структура становится однофазной (β-фаза). Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: алюминий (Al), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si) и т. д.

Порядок маркировки

Принята следующая маркировка. Латунный сплав обозначают буквой «Л», после чего следуют буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л70 — латунь, содержащая 70 % Cu. В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60 % Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1 % и железом в количестве 1 %. Содержание Zn определяется по разности от 100 %. В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).

Применение

Деформируемые латуни

Томпак (фр. tombac, от малайск. tambaga — медь) — латунь с содержанием меди 90—97 %. Обладает высокой пластичностью, антикоррозионным и антифрикционными свойствами, хорошо сваривается со сталью, его применяют для изготовления биметалла сталь-латунь. Благодаря золотистому цвету, томпак используют для изготовления художественных изделий, знаков отличия и фурнитуры.

Литейные латуни

Коррозионно стойкие,
обычно с хорошими антифрикционными свойствами
хорошие механические, технологические свойства
хорошая жидкотекучесть
малая склонность к ликвации

Ювелирные сплавы

Примечания

Литература

Ссылки

dal.academic.ru

Латунь – это… Что такое Латунь?

dic.academic.ru