Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

За длительный период был разработано просто огромное количество различных сплавов, которые обладают своими определенным свойствами. Необычным предложением можно назвать томпак. Этот сплав известен не многим, хотя и применяется повсеместно.

Ключевой особенностью назовем то, что материал является разновидностью латуни, известного все как сочетание цинка и мед. Некоторые сравнивают томпак с золотом, но по сути это два различных металла, которые схожи только внешними характеристиками.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Химический состав и основные характеристики

Известный многим сплав цинка с медью применяется на протяжении длительного периода. Примером можно назвать то, что он использовался при изготовлении первых орудий труда и некоторых украшений, а также домашней утвари. Томпак также был получен несколько столетий назад и активно применялся человеком. В простонародью он также имеет названия: симилор, ореид, хризохалк, хризоин, принцеталл.

Определенный химического состава располагает к широкому распространению сплава. Примером можно назвать активное использование томпака при изготовлении различных подделок и декоративных элементов, так как он напоминает золото. 

Как ранее было отмечено, рассматриваемый сплав представлен сочетанием цинка и меди, поэтому относится к группе латуни.

При этом состав сплава существенно отличается, меди от 88 до 97%, цинка не более 10%.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Не стоит забывать о том, что прочность и другие свойства во многом зависят от концентрации цинка. Также этот элемент во многом определяет цвет материала. За счет существенного увеличения цинка в составе цвет от красного меняется до светло-желтого, который свойственен золоту. Кроме этого, происходит изменение нижеприведенных качеств:

  1. Существенно повышаются антифрикционные свойства.
  2. Повышаются химические и технологические характеристики.
  3. Существенно снижается стоимость в сравнении с ценой чистой меди.

Применяемый томпак характеризуется довольно большим количеством достоинств, к которым можно отнести следующее:

  1. Материал характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию коррозии.
  2. Существенно повышается износостойкость поверхностного слоя.
  3. Сплав обладает повышенной свариваемостью.
  4. Высокая пластичность во многом определяет возможность применения при применении изделий, на которые наносится гравировка.
  5. Есть возможность подвергать поверхность нанесения эмали и золотого порошка.
  6. Отсутствие магнитных свойств также можно назвать важным свойством материала, которое должно учитываться.

Проведенные исследования позволяют определить основные свойства томпака. Они следующие:

  1. Твердость достигает 145 МПа.
  2. Температура плавления составляет 1040 градусов Цельсия.
  3. Относительно невысокий коэффициент трения.
  4. Предел прочности создаваемого изделия около 520 МПа.
  5. Относительное удлинение составляет 3%.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

В целом можно сказать, что томпак обладает исключительными эксплуатационными характеристиками. Именно они определяют область применения.

Как ранее было отмечено, красивый цвет томпака во многом определяет область применения. Примером можно назвать создание отдельных украшений, которые дополнительно могут покрываться серебром или золотом.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Особые свойства определяют то, что металл применяется в различных областях промышленности. Примером назовем изготовление проволоки, предназначение которой существенно отличается.

В последнее время большой популярностью пользуется посуда, изготовленная из томпака.

При изготовлении изделий, которые на протяжении длительного периода находятся в непосредственном контакте с водой поверхность обязательно подвергается лужению при применении олова.

Как удалить слой окиси с поверхности томпакового изделия?

Несмотря на высокую коррозионную стойкость томпака подобный металл характеризуется тем, что при длительной эксплуатации на поверхности появляется окисная пленка. Именно вода становится причиной появления подобной проблемы. Выделяют несколько различных способов снятия окисной пленки с поверхности. Примером можно назвать следующее:

  1. Первый метод предусматривает применение воды и мыла. Кроме этого в состав включается ацетон. Процедура предусматривает смачивание ватного диска, которым проводится протирание поверхности. После проведения подобной процедуры надо изделие промыть в мыльном составе.
  2. Второй предусматривает применение воды, соли и столового уксуса. В подобном составе изделие подвергается кипячению до того момента, пока с поверхности не пропадет оксидная пленка.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Более опасный, но и эффективный метод очистки поверхности предусматривает применение смеси воды и щавелевой кислоты. Эта смесь применяется исключительно в резиновых перчатках, так как попадание вещества на поверхности кожи исключается.

Что такое полутомпак?

В отдельную категорию следует отнести полутомпак. Отличия заключаются в концентрации цинка, который повышается до 10-20%. За счет этого изменяются основные свойства томпака. Ключевыми особенностями назовем следующее:

  1. Изделие приобретает более желтый оттенок.
  2. Снижается степень пластичности и повышается тугоплавкость.
  3. Материал часто используется для изготовления технических деталей.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Встречается подобный сплав намного реже, в сравнении с томпаком. Это связано с тем, что увеличение количества цинка становится причиной проявления большого количества недостатков.

Коррозионная стойкость

Во многом рассматриваемый материал пользуется популярностью по причине высокого показателя коррозионной стойкости. За счет этого:

  1. Сплав томпак применяется при изготовлении различных декоративных изделий, которые не теряют свои свойства на протяжении длительного периода. Примером является посуда или недорогие украшения.
  2. Существенно продлевается эксплуатационный срок изделий. Коррозия не только портит декоративные качества, но снижает основные свойства.
  3. Достичь высокой коррозионной устойчивости можно за счет использования меди в качестве основы состава. Подобный материал не реагирует на воздействие влаги и некоторых химикатов.

В целом можно сказать, что область применения томпака во многом зависит от показателя коррозионной стойкости.

Однако, со временем из-за воздействия повышенной влажности происходит появления оксидной пленки. Она существенно снижает декоративные качества получаемого изделия.

Прокатная продукция

Производство деталей может проводится самым различным образом, наибольшее распространение получил метод механического снятия материала с поверхности. Обработка может проводится при применении токарного или фрезеровального оборудования. Довольно широкое распространение подобной технологии определил появление большого количества заготовок.

Производственная деятельность многих организаций направлена на получение прокатной продукции. Она обрабатывается на токарном оборудовании, может характеризоваться различным диаметром. Длина и основные свойства стандартизированы, что позволяет выбрать подходящую заготовку для производства требуемого изделия.

Способы производства

Сегодня томпак может выпускаться при применении самых различных технологий. Наибольшее распространение получил вариант, который предусматривает использование электрической печи, которой происходит нагрев состава до 1400 градусов Цельсия. При воздействии подобной температуры происходит выделение силиката, который всплывает на поверхность и удаляется.

Среди других особенностей отметим следующее:

  1. Получается основной металл, который сливается в специальный контейнер. Встречается довольно большое количество различных устройств, предназначение которых заключается в выпуске томпака. Нагрев основного состава должен проводится до температуры 1400 градусов Цельсия. При этом нужно соблюдать определенные правила безопасности.
  2. Следующий шаг заключается в продувке полученного состава кислородом. Для этого также применяется специальное оборудование. Процедура продувки приводит к активному выделению тепловой энергии и химической реакции.
  3. В результате химической реакции в ходе воздействия кислорода образуется медь. Она характеризуется тем, что имеет большое количество различных примесей, за счет которых существенно снижаются свойства.
  4. Далее проводится электрическая очистка состава, при котором применяется специальный подкисленный медный купорос.
  5. В полученную расправленную медь проводится введение цинка. Этот материал повышает прочность и коррозионную стойкость.

Приведенная выше информация указывает на то, что процесс получения подобного состава довольно сложен и трудоемок. Именно поэтому стоимость томпака достаточно велика, однако намного меньше стоимости драгоценного металла.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Не стоит забывать о том, что томпак является сплавом меди и цинка. Этот состав обладает весьма привлекательными характеристиками, применяется при создании различного высокоточного измерительного и другого оборудования. Кроме этого, высоко ценятся декоративные характеристики. При определенном соотношении основных компонентов сплав напоминает золото, однако свойства серьезно отличаются.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/tompak.html

Использование томпака в разных областях

Томпак — разновидность латуни, сплав меди и с содержанием цинка, но не более 10%. Для придания томпаку свойств пластичности, легкости в обработке и прочности, он может быть модифицирован примесью незначительных количеств свинца, железа, фосфора, мышьяка и других так называемых присадок.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Немного истории

Известен этот сплав со времен древних южноамериканских доколумбовых цивилизаций, при археологических раскопках находили латунные украшения, посуду, инструменты.

Вместо цинка, секрет производства которого был утерян в Европе в X-XI веках и вновь открытого всего несколько столетий назад, при изготовлении сплава в то время использовалась богатая цинкосодержащая руда — галмей (смесь цинкового шпата ZnCO3 и кремнекислого цинка).

Заново изобретён томпак был в Англии лондонским часовщиком Кристофером Пинчбеккером (1670 – 1732 г). Именно он считается автором химического состава этого сплава.

Изначально сплав использовался для изготовления цепочек и деталей для часов. Но вскоре томпак получил распространение не только в Англии, о нем узнали во всем мире.

Много состояний было сделано разными мошенниками на сходстве томпака с золотом, они разбогатели, выдавая монеты и изделия из него за золотые.

Свойства

Плотность медного сплава равна 8300 – 8800 килограммов на кубометр. Разница в значениях обусловлена соотношением металлов в сплаве и количеством (наличием или отсутствием) добавочных материалов. Плавиться томпак начинает при 890 – 940 градусах, при увеличении процентного содержания цинка в сплаве температура плавления уменьшается.

Томпак хорошо обрабатывается давлением, как в горячем так и в холодном состоянии, обладает высокими механическими и литейными свойствами, великолепной стойкостью к коррозии и износостойкостью. Сплав обладает повышенной свариваемостью, хорошо соединяется со сталью, цветными и благородными металлами.

Ценной особенностью является полное отсутствие магнитных свойств.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Количество цинка в сплаве определяет его характеристики и влияет на цвет. Чем цинка больше, тем светлее будет сплав, можно добиться изменения окраски от медно-красного до светло-желтого, абсолютно идентичного цвету золота.

В таком «золотом» томпаке содержится цинк — 15% и присадка алюминия в количестве 5%. Именно по причине золотой окраски, изделия и фальшивые монеты из томпака использовались различными аферистами.

Кроме цвета, с увеличением процентного содержания цинка в составе, изменяются следующие качества сплава по сравнению с медью:

  • повышаются антифрикционные свойства;
  • повышаются технологические и механические характеристики;
  • снижается стоимость в сравнении с ценой чистой меди
Читайте также:  Эжектор – что это такое: принцип работы и устройство эжекторного насоса

Сплав обладает высокой степенью пластичности, что позволяет обрабатывать его деформационными способами, ковать, обтачивать и гравировать, золотить и использовать для изделий с эмалью, например наград. В последнем случае содержание цинка в томпаке не должно превышать 3 – 5 %. Это так называемый эмалировочный томпак.

Где применяют томпак

Используют томпак для плакирования стали, т.е. покрытия поверхности стальных изделий тонким слоем сплава, что применяется при изготовлении зарядов и пуль к огнестрельному оружию и получения биметалла сталь-латунь.

Применение таких биметаллических листов экономит нержавеющую сталь и цветные металлы, защищая стальную сердцевину от коррозии и разрушения и придавая поверхности нужные свойства. Эта технология позволяет резко снизить стоимость изделия. Применяется биметалл для различных элементов химической аппаратуры, где другие покрытия не справляются с коррозией.

Биметаллическая проволока применяется для линий связи. Используют томпак для изготовления высокоточного измерительного и другого оборудования.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Благодаря хорошим резонаторным свойствам, из сплава изготавливают раструбы духовых медных музыкальных инструментов. Используют его для изготовления:

  • художественных изделий (картины, выполненные в технике чеканки по металлу);
  • радиаторных трубок и тянутых труб диаметром до 30 мм;
  • знаков отличия;
  • фурнитуры;
  • портсигаров и сигаретниц;
  • некоторых видов медалей и монет.

Например, монеты России номиналом 10 и 50 копеек. Школьные Золотые медали изготавливаются из томпака с последующим нанесением позолоты. Бронзовые медали летней Олимпиады-80 в Москве были выполнены из томпака. В 1942-1943 годах в Канаде были выпущены монеты из томпака номиналом 5 центов.

За свою красивую окраску и легкость обработки томпак широко применяется ювелирами при изготовлении бижутерии. Сплав используют для изготовления посуды, статуэток, подсвечников, в отделке интерьеров и мебели.

В странах Востока изящную тонкостенную посуду для воды, кувшины, чаши, подносы изготавливают из томпака, который украшают уникальными узорами, создавая тем самым произведения искусства.

От разрушительного воздействия воды на сплав, посуду защищают путем лужения оловом, что позволяет надолго сохранить художественную красоту изделий.

Маркировка

Томпак, отлитый брусками либо изготовленный в виде катаных листов, маркируется обозначением «Л90», где «Л» — латунь, а число «90» означает процентное содержание меди. Примесей в таком сплаве менее 0,2%.

«Л96» означает, что сплав на 95-97% состоит из меди, не более 0,2% примесей, остальное — цинк. Если число на маркировке «85» и меньше, то это не томпак, а полутомпак. И это означает, что количество цинка в сплаве больше 10%, его соотношение может доходить до 22%.

Количество дополнительных компонентов может достигать 0,3%. За счет повышения объема цинка, меняются основные свойства сплава:

  • меняется цвет, он становится более желтым;
  • степень пластичности снижается;
  • повышается тугоплавкость.

Такой материал чаще используется для изготовления технических деталей, из него изготавливают сильфоны, гибкие шланги, конденсационные трубки, проволочные сетки, применяемые в фильтрах-осушителях для холодильных машин.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Как удалить окись с поверхности изделий из томпака

Хотя латунный сплав любой марки обладает высокой стойкостью к коррозионному разрушению, его даже называют «вечным металлом», со временем на поверхности изделий из него образуется окисная пленка.

Она темнеет, поверхность становится тусклой. Если изделие часто контактирует с водой, то процесс окисления идет особенно активно.

Для удаления окислов, возвращения изделию первоначального вида, придания красоты и сияния, есть несколько эффективных способов.

Прежде, чем воспользоваться одним из способов, необходимо убедиться, что изделие не покрыто латунным сплавом, а изготовлено из него полностью. Для такой проверки достаточно будет воспользоваться магнитом.

Томпак и полутомпак — немагнитные сплавы, поэтому магнит не будет притягиваться к изделию.

Если изделие только покрыто сплавом, при очистке не нужно использовать абразивные вещества, чтобы не повредить поверхностный слой.

Первый способ

Готовим раствор, состоящий из 3 л воды, столовой ложки с небольшой горкой соли (25 г) и стакана обычного уксуса. В этот раствор следует поместить изделие и прокипятить его до полного очищения поверхности. По мере необходимости, нужно подливать воду до первоначального объема. После очистки предмет промывают проточной водой и высушивают.

Второй способ

Предмет, который необходимо очистить, аккуратно помещается на несколько часов в раствор, состоящий из 10 л воды и 200 мл щавелевой кислоты. Для его изготовления необходимо использовать пластиковую тару. Используют такой объем раствора для очистки крупных изделий.

При очистке небольших предметов и необходимости использования меньшего количества раствора, можно пропорционально уменьшить объем компонентов. Этот способ потенциально опасен для кожи и глаз, поэтому в случае его применения необходимо использовать резиновые перчатки и респиратор в качестве мер индивидуальной защиты.

После очистки изделие необходимо тщательно промыть под струей воды и натереть сухой ветошью.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Изделия с эмалью, вставками из стекла, других металлов, росписью и прочими художественными элементами очищать этими способами не рекомендуется.

Третий

Необходим раствор, содержащий воду и мыло. Также нужен ацетон. В ацетоне смачивается ватный тампон или диск, которым тщательно протирается изделие. После такой обработки его промывают мыльной водой до полного восстановления первоначального блеска поверхности и обязательно протирают насухо.

Четвертый способ

Наиболее простой — очищаемую поверхность изделия протирают половинкой лимона или лайма, которую предварительно обмакивают в поваренную соль. После такой очистки поверхность можно отполировать обычной зубной пастой и хлопковой тканью, как щадящим абразивным полирующим составом. Затем нужно промыть предмет в проточной воде и насухо вытереть.

Пятый способ

Нужно купить в торговых сетях чистящее средство для цветных металлов. Чаще всего оно продается в виде тюбиков с кремом или пастой, и применить его в строгом соответствии с инструкцией.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Шестой способ

Отполировать изделие с помощью пасты ГОИ. Полностью это средство называется паста Государственного Оптического Института и была разработана около 80 лет назад.

Для очистки и полировки изделия пасту нужно нанести на мягкую ткань. Наносится несколько капель веретенного масла для лучшего растворения пасты, и затем медленными движениями изделие полируется.

После полировки вещь промывается для обезжиривания и насухо вытирается.

Заключение

Томпак — сплав с замечательными физическими свойствами и великолепным внешним видом нашел применение во многих отраслях народного хозяйства. Его качества позволяют использовать сплав практически в любой области — от простейших бытовых изделий до сложных приборов и произведений искусства.

Источник: https://martensit.ru/latun/tompak/

Томпак – почему его путают с золотом?

Вы наверняка знаете, что такое латунь, а вот с понятием томпак знакомы вряд ли. Этот сплав на нее отчасти похож и пользуется огромной популярностью. Рассмотрим материал подробно.

Латунь известна уже очень давно, со времен древних римлян, и это несмотря на то, что цинк был открыт всего V столетий назад. В те далекие времена античности в упомянутый сплав вносили вместо чистого Zn галмей (цинковую руду). А вот томпак, который мы знаем сегодня, был изобретен Кристофером Пинчбеккером в XVII веке.

Сплав получил распространение не только в Англии, уже через несколько десятков лет о нем узнали во всем мире. И кстати, многие мошенники разбогатели, выдавая монеты, разные украшения и изделия из этого вида латуни за золотые.

Сегодня в обиходе можно встретить и иные названия этого сплава – симилор, принцеталл, хризохалк, ореид и хризорин.

Как вы уже догадались, это сплав меди и цинка. Содержание первого элемента колеблется в пределах от 88 до 97 %, а второго не более 10%. Если увеличить долю Zn до 10–20%, тогда получится полутомпак. Содержание последнего элемента влияет на свойство латуни и ее цвет.

С его увеличением окрас изменяется от красного к желтому. Иногда слитки томпака по фото можно перепутать с благородным золотом. Подобное изменение приводит к улучшению антифрикционных, технологических и механических свойств, а стоимость, напротив, снижается.

Это обусловлено относительной дешевизной цинка по сравнению с медью.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Материал обладает великолепными антикоррозионными свойствами и износостойкостью. Он прекрасно сваривается с различными сталями и благородными металлами. Отличается повышенной пластичностью. Легко поддается эмалированию и золочению, ковке, волочению и гравировке.

Еще одной особенностью является полное отсутствие магнитных свойств.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Твердость материала достигает 145 МПа. Температура, при которой начинается процесс плавления, составляет 1045 °C. Без применения смазки коэффициент трения равен 0,44. Если использовать специальные смазывающие вещества, то этот показатель можно снизить до 0,074.

При растяжении предел прочности колеблется от 440 до 520 МПа, а относительное удлинение после разрыва составляет около 3%. Латунь Л90 имеет плотность 8780 кг/м3. Для получения заданных характеристик в состав сплава томпак вводят дополнительные элементы. Содержание их всего несколько десятых процента.

В результате получается материал с идеальным соотношением пластичности и прочности, прекрасным внешним видом и приемлемой ценой.

Сплав в зависимости от дальнейшей судьбы может быть листовой или в брусках. В маркировке первой указывается буква «Л», затем следует процентное содержание меди.

Например, Л96 состоит из 95–97 % Cu, не более 0,2 % примесей и остальное – Zn. А вот если увидите на изделии обозначение Л90, значит, основного элемента содержится в пределах 88–91 %, примесей менее 0,2%.

Марки Л85 и Л80 относятся к полутомпаку. В них доля дополнительных компонентов может достигать 0,3 %.

Этот вид латуни пользуется огромным спросом у ювелиров. Он используется и как самостоятельный материал для производства бижутерии, и для изготовления дополнительных элементов на серебряных и золотых украшениях. Еще он нашел себя в быту. Ценятся различные статуэтки, подсвечники, кувшины, фурнитура и иные элементы декора из этого сплава.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Широко используется такая латунь и в промышленности. Из нее производят проволоку разного диаметра. Еще издавна в цене была посуда, изготовленная из этого сплава. В средней Азии в таких кувшинах носили и кипятили воду.

Читайте также:  Листогибочный станок или листогиб своими руками – видео, чертежи

Материал достаточно пластичен и на него легко нанести узор, что повышает изделие в цене. Из листового томпака изготавливали дуршлаги с просечными узорами, подносы и т. д.

Но так как контакт с водой нежелателен и приводит к окиси латуни, изнутри всю посуду лудят оловом.

Благодаря износостойкости латунь и все ее виды называют «вечным металлом». Но это не означает, что за изделиями из этих сплавов не нужно ухаживать. Они, как и серебро, темнеют, особенно этому способствует контакт с водой. Исправить ситуацию легко, рассмотрим несколько способов чистки латуни.

Для самого простого случая понадобится ацетон, мыло, вода и ватный диск. Готовим слабый мыльный раствор, а вату пропитываем ацетоном. Хорошенько протираем изделие диском, а затем моем в растворе. Осталось высушить и наслаждаться великолепным видом. Второй метод тоже доступен любой хозяйке.

Понадобится металлическая емкость минимум на 3 литра, вода, 250 мл простого уксуса и 25 г соли. Смешиваем все составляющие, помещаем в раствор латунное изделие и ставим кастрюлю либо миску на огонь. Доводим до кипения и при необходимости подливаем чистую воду.

Продолжаем до тех пор, пока латунная вещь не очистится.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Следующий способ может быть опасен для кожи и глаз, поэтому требует осторожности. Чтобы очистить томпак этим методом, в пластиковой таре смешиваем 10 литров воды и 200 г щавелевой кислоты.

Этот способ используют для обработки крупных изделий. Обязательно придерживайтесь техники безопасности. Наденьте резиновые перчатки и респиратор. Аккуратно помещаем изделие в емкость с раствором и оставляем там на несколько часов.

Затем очень осторожно извлекаем и натираем сухой ветошью.

Еще очистить потускнения можно с помощью лимона. Разрежьте фрукт и погрузите его в поваренную соль, а затем натрите обрабатываемую поверхность. Если необходимо еще и отполировать, тогда пригодится простая зубная паста. Втирайте ее хлопковой тканью, а потом промойте элемент в чистой проточной воде.

Томпак: состав сплава, характеристики, область примененияЧистка латуни от потускнения лимоном

Прежде чем проводить чистку, убедитесь, что изделие действительно сделано из латуни, а не покрыто ей. Для этого просто поднесите магнит. Томпак никак не отреагирует. Если вещь всего лишь покрыта тонким слоем сплава, не используйте абразивные вещества, так можно легко повредить поверхностный слой.

Источник: http://tutmet.ru/tompak-listovoj-sostav-splava-foto.html

Разновидности сплава латуни, его характеристики и область применения

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Латунь – сплав меди и цинка, известный с самых давних античных времен. Производить его научились еще в Древнем Риме. И хотя цинк как металл в те времена известен еще не был, цинкосодержащую породу в металлургии научились использовать вполне успешно.

Сегодня латунные сплавы разного вида используются в очень многих областях народного хозяйства. Поэтому данная статья будет посвящена изучению свойств, характеристик, марок и цены за 1 кг латуни, ее применение и производство.

Это одна из разновидностей сплавов на основе меди, известная наряду с бронзами – алюминиевыми, свинцовыми, кремниевыми и так далее.

  • Основным его компонентом выступает медь, вторым всегда является цинк.
  • Кроме того, в состав могут входить разнообразные дополнительные ингредиенты – тот же свинец, олово, кремний.

Данное видео расскажет о том, как заварить латунь:

Сплав – макроскопический однородный материал, в состав которого входят, в основном, металлические компоненты. Его отличие от вещества состоит в наличие свойств, обеспечиваемых микроструктурой и кристаллической структурой фаз.

Так, электропроводность и теплопроводность, присущая металлам, всегда является свойством и сплава.

Но при этом физические характеристики могут изменяться в зависимости от внешних условий, если главенствующей становится та или иная фаза.

  • Так, например, если речь идет о латуни, увеличение доли цинка влияет на свойства сплава нелинейным образом. Цинк в меди растворяется до 39%. До достижения этой величины сплав обладает вполне определенной структурой и отличается высокой пластичностью при относительно малой прочности. При увеличении доли цинка раствориться он уже не может. В результате появляется другая кристаллическая фаза, которая обеспечивает уменьшение пластичности и увеличение прочности.
  • Эта особенность всех сплавов, а не только латунных, требует обращать пристальное внимание на состав. Золотистая латунь с долей меди в 75% пластина, легко деформируется без нагрева и идеально подходит для ювелирного дела. Латунь с содержанием меди в 58% к деформируемым уже не относится, но зато отлично показывает себя при производстве отливок.
  • В целом все медные сплавы разделяют на латуни, бронзы и припои. Бронзы – это составы, включающие медь и олово в основном, а также бериллий и алюминий, латуни – медь и цинк. Припои могут иметь сложный состав. Но если от припоя отличить материал не составляет труда, то с бронзой можно перепутать.

По внешнему виду они очень похожи. Особенно при одинаковой доле меди, однако свойства их отличаются.

  • Бронза обладает выраженной крупнозернистой структурой, отличается долговечностью и хорошей стойкостью к коррозии: изделия из бронзы могут эксплуатироваться на улице. Мало чувствительна бронза и к морской воде, что обеспечило ей большую популярность в судостроении. Ковкость бронзы ниже, чем у латуни, к тому же температура деформации выше, но зато и изделия сохраняют свой вид неизменным очень долго.
  • Латунь – материал, куда более пластичный, поддается холодной ковке, температура деформации ниже 300 С.. Однако именно пластичность является причиной высокой изнашиваемости материала, так что латунные изделия могут использоваться только в качестве внутреннего декора. Стойкость к коррозии в целом ниже, однако специальные сплавы – морская латунь, например, могут соперничать с бронзой в стойкости к действию солей и кислот.

Латунь чаще используют в ювелирном деле. А вот для декоративных деталей крупных – кованые украшение на лестнице, предметы интерьера, лучше использовать бронзу.

Хромированная латунь (фото)

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Плюсы и минусы

Любой металл обладает определенными характеристиками, которые в разных ситуациях могут выступать достоинствами, а могут превратиться в недостатки. В строительных работах латунь применяется не так уж часто, что свидетельствует, скорее, о популярности других материалов, а не недостатках сплава.

  • К главным достоинствам латуней любого рода относят малый вес. Именно это и делает материал незаменимым в самолето- и ракетостроении. В быту это преимущество оказывается востребованным в тех случаях, когда требуется минимальный вес системы водоснабжения, например.
  • К наиболее востребованным качествам материала относятся его декоративные свойства. Латунь обладает очень красивой и разнообразной цветовой гаммой. Фурнитура и аксессуары, декор и предметы обихода, выполненные из латуни, неизменно привлекательны и подчеркивают элегантность и сдержанную роскошь интерьера. Причем сплав одинаково хорошо смотрится в любой модификации: и в виде блестящего изделия в стиле барокко, и с благородной патиной.
  • Показатели теплопроводности латуни ниже, чем у меди или бронзы. Эту особенность используют для получения предметов и систем, где важно сохранение тепла: при изготовлении роскошных латунных ванн или даже мебели, поскольку трубы и вставки из латуни не будут столь неприятно холодными на ощупь как, например, стальные.
  • С другой стороны, это качество уменьшает популярность отопительных труб, поскольку медные отдают тепло воздуху быстрее.
  • Латунь относится к диамагнетикам, то есть, выталкивается из магнитного поля. Сплав издавна применялся для изготовления оправы для компасов. Сегодня это свойство используют в приборостроении.
  • Коррозионная стойкость латуни даже выше чем у меди, однако падает с увеличением температуры. Поэтому системы водоснабжения из латунных труб выгоднее, чем из медных – стоимость ниже, а вот для отопления все же лучше медный трубопровод.
  • Стоимость – тоже весьма немаловажный фактор. И ювелирные, и автоматические латуни стоят меньше, чем медь, поскольку цинк является металлом, куда более доступным и снижает цену сплава.
  • Прочность латуни по сравнению с бронзой ниже, хотя ударная вязкость выше. Поэтому те же перила и ограждения лучше изготавливать из бронзы. С другой стороны, латунные сплавы, легированные железом, марганцем, кремнием обладают достаточной прочностью, чтобы быть сырьем для машинных деталей самого разного вида.

Структура и состав

Как и в других сплавах свойства материала определяются составом и фазовым состоянием. Причем различия настолько велики, что делают латуни разной марки невзаимозаменяемыми.

Различают 2 вида сплавов: двухкомпонентные и многокомпонентные.

  • Двухкомпонентные, то есть, состоящие из 2 металлов. При этом могут наличествовать примеси, но в таком объеме, который на качества не влияет. Главным является медь, поэтому в маркировке, например, указывают лишь долю меди, а долю цинка просто рассчитывают. Свойства такого сплава во многом определяются фазовым составом.
    • Так, латунь с содержанием цинка до 39% включает только одну фазу – α -фазу. Такой сплав отличается высокой пластичностью, однако прочность его относительно невелика.
    • При повышении доли цинка металл не может полностью раствориться в меди, и в итоге появляется β-фаза. Пластичность при этом уменьшается, а прочность резко возрастает до содержания цинка в 45%, а затем снова падает.
  • Многокомпонентные латуни наряду с медью и цинком включают и другие металлы и неметаллы. На свойства сплава они оказывают весьма заметное влияние. Определяются они характером компонента. Так, добавление олова значительно увеличивает стойкость к действию морской воды. А добавка никеля, например, увеличивает механическую прочность изделия из такой латуни.

Другая классификация связана с методами обработки сплава.

  • Деформируемые, то есть, латуни, которые можно подвергать деформации в холодном состоянии. Выпускают такие сплавы латуни в виде листов, прутков, проволоки, из которых затем изготавливают, например, всевозможные трубы.
  • Литейные – сплавы лиатуни, которые деформируют лишь под воздействием высокой температуры и давления при литье. Из такого материала детали отливают и получают подшипники, машинные детали, арматуру и прочее.
Читайте также:  Как выбрать сварочный инвертор – советы по выбору инверторного аппарата

Используется классификация по доле цинка.

  • Красная или томпак – доля цинка составляет 5–20%. Сплав отличается превосходными антифрикционными и антикоррозийными свойствами и используется для получения биметалла сталь-латунь.
  • Желтая – с долей цинка от 20 до 36%. Состав сохраняет высокую пластичность.
  • Техническая – с 48–50% цинка, применяется для получения фитингов, машинных деталей, частей химической аппаратуры и так далее.

О свойствах латуни по ГОСТу погорим ниже.

Свойства и характеристики

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Усредненные данные выглядят так:

  • средняя плотность – 8300–8700 кг/куб. м;
  • удельная теплоемкость при нормальной температуре — 0,377 кДж·кг−1·K−1
    удельное сопротивление – (0,07-0,08)·10−6 Ом·м;
  • теплопроводность – 0,26–0,592 кал/см · сек, · °С, чем выше доля меди, тем выше теплопроводность;
  • температура плавления определяется химическим составом и варьируется от 880–950 С. Увеличение доли цинка температуру уменьшает;
  • материал можно сваривать, но только не сваркой плавлением, а, например, контактной сваркой.
  • Сплавы любого состава хорошо полируются.

Введение легирующих добавок существенно влияет на физические характеристики. Приведенные данные касаются именно двухкомпонентных латуней.

  • Про изготовление деталей из латуни и меди массово и на заказ, а также изготовление других изделий из нее погорим ниже.
  • Плавка латуни в индукционной печи без графитового тигля представлена в видео ниже:

Получение латуни отличается энергоемкостью и относится к довольно сложным технологическим процессам.

Дело в том, что температуры плавления составляющих латуни заметно отличаются, поэтому плавка проходит поэтапно.

То же самое касается и легирующих добавок: компоненты нужно добавлять в точной последовательности, причем многие из них требуют использования покровного флюса, поскольку взаимодействуют с кислородом.

Схема производства зависит от типа сплава. Литейные в виде слитков отправляются на отливку деталей. Деформируемые сплавы попадают в прокатный цех, где подвергаются механической обработке, отжигу и протравливанию в зависимости от формы выпуска.

В целом схема получения выглядит так:

  • подготовка сырья – используются несколько методов для извлечения меди и цинка из руды;
  • плавка – в зависимости от состава сплава загрузка компонентов производится в определенной последовательности. В первую очередь расплавляют медь;
  • разливка в формы – получение слитков;
  • деформирование слитков в прокатном цеху – не менее трех этапов;
  • отжиг и протравливание – если получают листы, например;
  • последний этап прокатки.
  1. Изготовление латунных сплавов возможно лишь на достаточно крупных предприятиях цветной металлургии.
  2. Про пайку изделий,художественное литье из латуни погорим ниже.
  3. Цвет латуни (фото)

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Свойства материалов определяют и область применения. Состав каждого сплава указывается подробно с тем, чтобы не допустить ошибок при использовании.

  • Латунь издревле применялась в ювелирном деле: желтая латунь по внешнему виду ничем не отличается от золота 583 пробы. И, кстати, именно она использовалась в качестве тренировочного материала для золотых дел мастеров, так как и физические ее характеристики во многом близки к золоту. Сегодня сплав используют для изготовления украшений, которые хоть и относятся к бижутерии, однако весьма популярны благодаря красоте и изяществу.
  • Материал применяется в производстве мебели. Он легко поддается ковке, что позволяет значительно украсить мебель. Благодаря этому же свойству из него производят множество предметов декора – статуэтки, посуду, подставки, бра.
  • Кроме того, томпак, то есть, состав с высоким содержанием меди, применяется для получения деталей теплотехнической и химической аппаратуры: змеевиков, капиллярных трубок, сильфонов и прочего.
  • Из литьевой латуни получают множество фасонных деталей, включая разнообразные фитинги.
  • Автоматная – материал для изготовления часовых деталей, машинных, а также различного вида крепежа.
  • Морская применяется в судостроении для производства корпусов приборов, профилей, труб.
  • Деформируемые сплавы используют при изготовлении дверной фурнитуры, водопроводных труб, смесителей, кранов и прочего.

Латуни разного состава применяются во многих отраслях. В основном их использование связано с хорошей коррозийной стойкостью материала, малым весом и, конечно, редкой эстетической привлекательностью сплава.

О том, как начистить медь и латунь до блеска, поведает данный видеоролик:

Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/latun/raznovidnosti-harakteristiki-oblast-primeneniya.html

Латунь

Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Процентное соотношение металлов может варьироваться, в среднем медь составляет около 70%, а цинк — порядка 30%.

Латунные сплавы обладают уникальными эксплуатационными характеристиками и используются в производстве различных катанных деталей — полос, листов, плит, проволоки, прутков и других, для которых важна текучесть, пластичность, деформируемость и способность к обработке.

Классификация латуни

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

  • Двухкомпонентная – роль ключевого легирующего элемента выполняет цинк. Такие сплавы маркируются буквой «Л» и с указанием процента включения медного сырья, например, Л63, Л68, Л80.
  • Многокомпонентная – помимо основных компонентов, могут входить свинец Pb, никель Ni, алюминий Al, олово Sn, марганец Mn, за счет чего материал приобретает дополнительные качества и цвета. Маркировка таких сплавов содержит буквы входящих в них компонентов и их процент в общем объеме. Например, ЛС63-3 означает, что 63% приходится на медь, 3% на свинец и 34% на цинк.

В зависимости от технологии производства и обработки, латунные сплавы делятся на:

  • деформируемые (такие как проволока, пруток, лист, труба, лента);
  • литейные (разнообразные приборы, арматура, подшипники).

Физико-химические свойства

Латунь имеют желто-золотистый оттенок, за счет чего материал часто используется при изготовлении художественных украшений. Материал отличается высокой пластичностью, коррозионной устойчивостью и антифрикционными характеристиками. Физические свойства позволяют проводить полировку, ковку, газовую и дуговую сварку, пластическую деформацию металла.

Температура плавления зависит от процента содержания цинка: при его повышении, точка плавления снижается. В среднем она составляет 880-940 градусов Цельсия. На открытом воздухе поверхность латуни окисляется и темнеет, поэтому нередко ее обрабатывают специальным защитным лаком.

Изделия из латуни по своим химическим свойствам отличаются от предметов из других металлов. Устойчивость к окислению и коррозии значительно выше, чем у меди, зато последняя имеет лучшую электро- и теплопроводность. Латунные сплавы проще обрабатывать, но они проигрывают в прочности, например, изделиям из бронзы.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Влияние легирующих компонентов в составе латуни

Для того чтобы изменить структуру и свойства латуни, могут добавляться дополнительные легирующие добавки:

  • олово — существенно повышает прочность и невосприимчивость к коррозии в морской воде, за счет чего такие сплавы называют морскими и используются в кораблестроении;
  • марганец — также влияет на прочность и антикоррозийность, часто добавляется в сочетании с железом, оловом и алюминием;
  • никель — нейтрализует окислительные процессы и повышает характеристики металлоизделия в соленой воде и щелочных средах, что особенно важно в химической промышленности;
  • кремний — снижает твердость и стоимость изделия, но повышает антифрикционные свойства и способность к сварке;
  • свинец — уменьшает механическую прочность, упругость и пластичность, но облегчает резку материала на станках-автоматах, за что такие латуни получили название автоматных;
  • алюминий — дает защитное пленочное покрытие на поверхности сплава, которое снижает летучесть и тормозит окислительные процессы.

Методы получения

В соответствии с принятым ГОСТ, латунь получают из медного сырья, которое обжигается в огнеупорных тиглях или индукционных отражательных печах.

Во избежание вреда здоровью, плавка осуществляется под вытяжной вентиляцией. Затем в раскаленный состав добавляют кусковой цинк и прочие добавки, дотапливают до однородной массы и разливают по формам.

Готовые изделия сортируют по степени закалки и старения.

Область применения

Отличные эксплуатационные характеристики материала позволяют использовать его максимально широко, в разнообразных отраслях промышленности:

  • Латунная плита представляет собой плоский металлопрокат толщиной от 25 мм. Бывает мягкой, полутвердой, твердой и особо твердой. Основные сферы использования — промышленность, строительство и отделочные работы.
  • Латунный лист имеет меньшую толщину и применяется в полиграфической деятельности, машино- и приборостроении, энергетической, электротехнической и химической промышленности.
  • Латунная труба может изготавливаться в различном сечении и размере, за счет чего востребована в таких отраслях, как жилищно-коммунальное и электроэнергетическое хозяйство, приборо- и автомобилестроение. Может служить для производства батарей, радиаторов, резисторов, конденсаторов и запорной арматуры.
  • Латунная проволока — протяженный металлический профиль малого диаметра, находит применение при разработке электротехнических приборов, пружин, часовых механизмов, станков, трансформаторов, переходников, в оснащении автомобильной и авиационной техники, элементов дизайна интерьера и в ювелирном деле.
  • Латунный пруток является также длинномерным изделием, может иметь округлую или прямоугольную форму сечения. Используется в строительстве и в качестве сырья и запорной арматуры для изготовления оборудования.
  • Латунная лента необходима для изготовления крепежных элементов (гаек, болтов, саморезов), строительных и штампованных конструкторских деталей.

Различия наиболее популярных латунных сплавов

Раскроем особенности самых известных и востребованных сплавов:

  • Л63 (медь 62-65%, цинк 35-38%). Одна из наиболее распространенных разновидностей латуни, может подвергаться полировке, волочению, прокатке, чеканке, изгибу. Применяется для производства холодильной техники, заклепок и бытового декора.
  • ЛС59-1 (медь 57-60%, цинк 37-42%, свинец 1%). Обрабатывается давлением и резкой на токарных и фрезерных станках. Легирование свинцом обеспечивает дополнительную устойчивость к растрескиванию. Применяется для изготовления крепежной арматуры, шестеренок, втулок, зубчатых колес, подшипников, труб и прутьев.
  • Л90 (медь 88-91%, цинк 9-12%). Также называемый томпак, имеет золотистый цвет. Может подвергаться эмалированию, ковке, чеканке. Имеет повышенную пластичность, не ржавеет и хорошо переносит сварку со сталью, рассчитан на производство полуфабрикатов и проволоки для электротехники.
  • Л68 (медь 67-70%, цинк 30-33%). Подвергается давлению, имеет хорошую способность к деформации в холодном состоянии, пайке и сварке. Из данного материала делают не только крепеж и прокат, но даже технику и боеприпасы.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Источник: https://cuprum-metall.ru/informatsiya/latun/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector