Свойства латуни: плотность, цвет, применение, фото

Нередко для повышения свойств металлов, а также для улучшения внешнего вида металлурги делают сплав из нескольких материалов. Полученный металл таким образом приобретает свойства и достоинства своих составляющих, что нередко делает такой сплав более востребованным, нежели использование металлов по отдельности. Латунь является примером такого сплава. Помимо прочего, он известен человечеству с древнейших времён.

Основные характеристики сплава

Официальное появление латуни как соединения меди и цинка стало возможным после открытия последнего в XVI веке.

Сплавление металлического цинка с медью было впервые осуществлено в Великобритании Джеймсом Эмерсоном в 1781 году.

Тем не менее в древности был довольно распространён сплав цинковой руды и меди, что явилось прообразом современного сплава. Современная латунь — это сплав меди с цинком в пропорции 70% на 30%.

В Древнем Риме была известна «златомедь», которую использовали для изготовления монет. После открытия Эмерсоном латунь стала объектом интереса для фальшивомонетчиков — материал имеет сходный с золотом цвет и некоторые свойства, что позволяло использовать его для разного рода подделок драгоценного металла.

Физические и химические свойства

Плотность медного сплава равна 8300—8800 килограмм на метр в кубе; разница в значениях обусловлена тем или иным соотношением металлов в сплаве, а также наличием либо отсутствием добавочных материалов.

К свойствам латуни следует отнести и низкую проводимость тока; значение удельного электрического сопротивления составляет около 0,08 * 10 в минус шестой степени Ом, а значение теплоёмкости (при комнатной температуре в 18−20 градусов) равняется 0,377 килоджоуль на килограмм.

Сплав начинает плавиться при значениях температуры в 890−940 градусов; при увеличении доли цинка в соединении температура плавления увеличивается. Этот медный сплав удобен для проведения сварочных работ (учитывая как дуговую, так и обычную газовую сварку).

Как правило, поверхность латуни после её получения покрывают специальным лаком, предотвращающим её окисление и потемнение. Однако устойчивость сплава перед окислением выше, чем отдельно у меди и у цинка. Также следует подробно перечислить и другие, как положительные, так и нейтральные свойства итогового материала, к которым относятся:

• Коррозионная стойкость. Этот показатель у латуни выше, чем у меди, однако следует учитывать, что при повышении температуры будет ускоряться и процесс коррозии. Это особенно характерно для латунных изделий, имеющих тонкие стенки. Чтобы предотвратить этот процесс, необходимо обрабатывать изделие только при помощи низкотемпературного обжига.
• Высокая ковкость и пластичность делают латунь более удобным материалом для обработки (в сравнении с медью), а её прочностные характеристики вполне соизмеримы и с оригинальными металлами.
• Понижение температуры не приводит к возникновению хрупкости сплава — латунь остаётся эластичной и устойчивой к пластичным деформациям. Эти качества делают сплав неплохим конструкционным, а также строительным материалом. Однако хрупкость может появиться при нагревании до 400−500 градусов, так как составляющие латуни вроде свинца или висмута начинают образовывать микрополости или прослойки в материале.

  Как правильно завязать красную нить на запястье левой руки

Помимо обычных пропорций (70% меди, 30% цинка) встречаются также и другие разновидности, называемые техническими. К примеру, отдельные составы, называемые двухфазными, почти наполовину состоят из цинка — около 48%, при этом сам цинк может быть как первичным, так и вторичным (добытым после переработки мусора).

Влияние добавочных элементов

Легирующие элементы (то есть те, которые входят в состав сплава, помимо основных металлов) способны значительным образом оказывать влияние на свойства и применение латуни. Чаще всего к сплаву добавляют следующие вещества и элементы:

• Кремний. Его добавление снижает показатели твёрдости и прочности, а также делает итоговый материал более устойчивым к продолжительным износам в результате трения. Также медно-кремниевый состав легче сваривать с другими металлами или сплавами.
• Марганец. Этот металл, напротив, делает латунь прочнее и устойчивее к коррозийным процессам. Нередко вместе с марганцем добавляют в состав олово, алюминий и железо.
• Свинец. В последнее время популярность свинцовых добавок постепенно падает по причине ухудшения механических свойств латуни (в частности, прочности, истираемости, упругости и пластичности). Однако свинцовую латунь гораздо удобнее обрабатывать при помощи резания, точения, сверления и прочих видов обработки, поэтому такой вид латуни до сих пор чрезвычайно распространён.
• Никель. Помимо сопротивлению к коррозии, такой сплав может использоваться в солёной воде и щелочных средах, что бывает крайне необходимо в некоторых случаях (к примеру, на химическом производстве).
• Алюминий. Образовывает защитную плёнку (оксид алюминия), которая покрывает латунь, защищая её от окислительных процессов, а также снижая летучесть металлов, входящих в состав этого сплава.
• Олово. Добавление этого лёгкого металла способствует увеличению прочностных и антикоррозийных свойств материала. По этой причине латунь с оловом часто применяют для оснащения кораблей, а также деталей, которые постоянно находятся в морской среде.

Все эти вещества могут содержаться в различных пропорциях; однако чаще всего количество добавочных элементов не превышает 10% от всей массы сплава. Исключения составляют разве что мультисплавы из нескольких металлов и неметаллов.

Области применения латуни

Древнейшее применение этого сплава очевидно в ювелирном деле. Этому способствует внешнее сходство латуни с золотом; в некоторых случаях латунью заменяли бронзу и другие металлы. Благодаря лёгкости в ковке латунь часто служит для изготовления различных корпусов и футляров, которые обрамляют драгоценные изделия.

С развитием химической промышленности и технологий латунный сплав научились получать не только при помощи обычной выплавки металлов. На сегодняшний день для того, чтобы получить сплав, а также его виды (типа Томпака или литейной латуни) используют отражательные печи, в которых плавильные процессы происходят в максимально сжатые сроки и без лишних затрат энергии.

  Свойства камня пирита, похожего на золото

Строительная сфера

Прочность отдельных сплавов, их простота получения сделала латунь незаменимым материалом для изготовления различных строительных материалов, а также сантехнических деталей, приборов, труб и частей водопровода. В качестве примера применения латуни в этой области можно привести следующие конструкторские детали:

• Крепёжные изделия типа болтов, гаек, патрубок (в том числе толстостенных). Сюда же следует отнести и штампованные изделия для деталей машин, автомобилей и другой техники.
• Специфические детали для различных единиц теплотехники, а также для аппаратуры и приборов, эксплуатирующихся в промышленных заводах. Такими деталями являются сильфоны, змеевики (для обеспечения максимального теплообмена между двумя средами), а также трубы конденсаторов.
• Сантехнические изделия типа крановых смесителей, ниппелей, муфт, тройников, запорных и регулирующих арматур, фитингов и прочих деталей. Плюсом латунных труб является их небольшой вес (в сравнении с медными трубами), что позволяет значительно облегчить вес всей водопроводной системы.
• Аксессуары для дома и квартиры. К ним относятся разные виды дверных ручек, дверных петель и застёжек, ограждения, перила и ножки для диванов, кресел и кроватей. Доступная цена на сплав давно сделала его желанным в интерьере любого жилого помещения, а прочность и устойчивость к влаге позволяют использовать латунь без опаски того, что деталь испортится от влаги.

Литейная латунь часто служит основой для изготовления радиаторов и современных отопительных батарей. Помимо этого, распространены латунные приборы и в различной технике (в том числе строительной); латунная проволока присутствует во многих электротехнических приспособлениях. Также нужно упомянуть о том, что этот сплав используется при реставрации церквей и храмов.

Часовая промышленность

Особую популярность латунь приобрела в приборостроении и в часовой промышленности. Благодаря податливости материала, а также его дешевизны, латунные часы на сегодняшний день являются одними из самых распространённых среди всех часовых изделий.

Объясняется это просто: презентабельный внешний вид корпуса, а также надёжность часового механизма из устойчивого сплава, который не ржавеет и не подвергается коррозии, даже если часы долгое время находятся во влажной среде — всё это, вместе с приемлемой ценой, делают такой товар востребованным среди людей.

Впрочем, всякий товар имеет и свои недостатки; у латунных часов — в частности, наручных — таковые тоже имеются. К ним относится высокая вероятность подделки или некачественного изделия.

Это может приводить как к потере привлекательного внешнего вида часов, так и к некоторым кожным заболеваниям (к примеру, если в составе покрытия содержится никель).

Декоративные направления

Самый широкий спектр использования латуни связан именно с производством декоративных и дизайнерских изделий, которые во многих случаях могут полноценно заменить золото при гораздо меньших затратах. Для того чтобы вкратце описать, где используется латунь в качестве украшений и отделочных материалов, необходимо рассмотреть несколько видов ювелирных латунных сплавов:

• Зелёная латунь. Включает в себя 40% цинка и 60% меди.
• В стиле золота («золотистый томпак»). В его состав входит 25% цинка и 75% меди.
• Стандартная жёлтая латунь, содержащая 33% цинка и 67% латуни.

  Камень лабрадорит: магические и лечебные свойства

Эти сплавы называют двухкомпонентными, а сфера их применения включает в себя как ювелирные украшения, так и бытовые приборы для дома. К примеру, золотистый сплав прекрасно смотрится на кухне в виде латунных ручек, кранов, в качестве столовых приборов, а также в ванной комнате.

Зелёная латунь (особенно в комбинации с белым мрамором) является одной из последних находок дизайнеров; гостиная комната в сочетании этих цветов приобретает натуральность и чистоту. Помимо прочего, латунь, несмотря на её сходство с золотом, прекрасно может не только заменять, но и дополнять жёлтый металл.

Латунные изделия могут иметь и чёрный цвет, который своей необычностью на фоне светлых тонов привлекает всеобщее внимание. А зеркала, обрамлённые в замысловатый узор, вылитый из латунного сплава, заставят человека любоваться не столько собой, сколько зеркалом.

Материал можно выбирать и из сугубо практичных соображений: каркас мебели, к примеру, должен быть довольно крепок и устойчив, поэтому стулья, выполненные на основе латуни, прослужат очень долго.

Похожие сплавы и материалы

Разумеется, все медные сплавы в том или ином виде имеют похожие свойства как в плане внешнего вида, так и в отношении состава. «Близнецом» латуни является бронза — сочетание меди и олова в пропорции 80% меди на 20% олова. Этот сплав является старейшим из всех известных человечеству, а его сферы применения включают как ювелирную промышленность, так и другие отрасли.

Менее известны (но не менее привлекательны) сплавы с оловом и цинком, а также с оловом и золотом; их называют французским и абиссинским золотом. Также встречается северное золото, с добавлением в сплав алюминия.

Добавление значительной доли никеля к меди (от 6% до 30%) делает материал похожим на серебро; этот сплав получил наименование мельхиорового. Если же к никелю прибавить пару процентов марганца, то получится константан — сплав, который не особо подходит для декорирования, однако давно используется в качестве материала для высокоточных измерительных приборов.

Наконец, сочетание в равных пропорциях никеля и цинка даёт на выходе сплав нейзильбер, который также похож на серебро, но дешевле. Стоит упомянуть и материал, в котором доля никеля является большей, чем доля меди (никеля — до 66%, меди — до 34%). Речь идёт о монель-металле, который может применяться как в различных строительных отраслях, так и для производства музыкальных инструментов.

Источник: https://kamen.guru/svoystva/svoystva-latuni

Разновидности сплава латуни, его характеристики и 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)

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.

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

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.

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)

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

Из каких металлов производится сплав латуни

Латунь — это сплав меди с цинком. Золотистый оттенок придает ему схожесть с золотом, но такое соединение значительно дешевле. Чистая медь дороже латуни. Связано это с меньшей стоимостью цинка, входящим в состав латуни. В результате полученный сплав, обладает характеристиками, каких нет у меди при меньшей цене.

Сплав устойчив к воздействию внешней среды. Однако нуждается в нанесении на поверхность лака, поскольку с течением времени чернеет. Благодаря своей пластичности и твердости используется как на промышленном производстве, так и для изготовления бижутерии в качестве украшений.

Что такое латунь

Основными компонентами сплава латуни является медь и цинк. Пропорциональные составляющие этих металлов могут быть разные. Количество цинка колеблется. Минимальное его значение составляет 20 %. Максимальное достигает 50%. При этом сплав меняет свой цвет: бывает золотистым, желтым или зеленым.

Процентный показатель цинка настолько важен, что способен изменять характеристику материала. Это относится к его пластичности и твердости.

Структура и состав

Состав сплава формируется из фаз:

1. Альфа-фаза. Содержание цинка до 35 %
2. Бета-фаза. Присутствие цинка до 50 %. Также в состав входит олово — 6 %.

В некоторых случаях присутствует одна альфа-фаза. В зависимости от изменения процентного состава основных компонентов, структура латуни может состоять одновременно из 2 фаз — альфа и бета.

В химический состав латуни, кроме меди и основного легирующего элемента цинка, входят добавки. Сюда относятся легирующие элементы: алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они составляют небольшой процент соединения. Каждый из них влияет на показатели характеристик материала.

Свойства и характеристики

Основным качеством в характеристиках латуни является ее коррозионная стойкость. Но она обладает и другими свойствами:

1. Способность сплава противостоять агрессивным средам, особенно после покрытия поверхности лаком.
2. Прочность латуни.
3. Пластичность сплава.
4. Возможность материала поддаваться обработке давлением. Процесс ведется как в горячем виде при высоких температурах, так и в холодном.
5. Сплав можно подвергать контактной сварке и пайке.
6. Теплопроводность, которая повышается с увеличением процентного содержания меди.
7. Температура плавления, которая составляет 880–950 градусов. При меньшем добавлении цинка, температура плавления снижается.
8. Материал обладает немагнитными свойствами.

Основным фактором твердости и пластичности соединения является цинк. Увеличение его количественного содержания напрямую связано с повышением прочностных характеристик. Пластичность же возрастает только до количественного содержания цинка 36%. При последующем его увеличении до 45 % идет снижение этого показателя.

Латунь. Как определить? Где искать?

В целях увеличения твердости сплава проводится термическая обработка под названием нагартовка. Она способствует не только увеличению показателя прочности, но и снимает внутренние, структурные напряжения.

На эксплуатационные характеристики оказывают действия легирующие добавки. Их влияние указано в таблице:

Название легирующего элемента	Влияние на характеристики латуни
Кремний	Большое его присутствие ведет к снижению твердости латуни.
Свинец	Улучшает антифрикционные свойства.
Марганец, алюминий и олово	Усиливает сопротивление к разрыву. Идет повышение коррозионной стойкости.
Никель	Уменьшает риск растрескивания материала. Сплав приобретает своеобразный цвет. Такое соединение называется «белая латунь».
Мышьяк	У материала появляется возможность работать в жидких, пресных средах.

Маркировка

Существует 2 разновидности сплавов:

1. Двухкомпонентные. Основные составляющие — медь и цинк. Маркируются буквой Л. Дальше стоят цифры, указывающие количество меди процентах. Л60: содержит меди 60 %, а оставшиеся 40% — цинк.
2. Многокомпонентные. Кроме основных составляющих добавляются еще легирующие элементы. Так же впереди стоит буква Л. Потом следует перечисление добавок. В конце пишутся через черточку цифры, указывающие на процентное содержание каждой из составляющих. Количество цинка не указывается, а рассчитывается. Например: Марка ЛАЖМц66-6-3-2 имеет 66 % Cu, 6 %Al, 3 % Fe и 2 % Mn. Путем расчетов определяется количество цинка равное 23%.

Плюсы и минусы

Латунный сплав обладает характеристиками, которые в одном случае служат положительным моментом, а в другом отрицательным. Состоят они в следующем:

1. Небольшой вес. Это качество вместе с высокой прочностью используется в определенных отраслях промышленности.
2. Сплав обладает хорошей пластичностью.
3. Невысокая стоимость.
4. Коррозионная стойкость уменьшается с увеличением количества меди.
5. Показатели теплопроводности ниже, чем у чистой меди и бронзы.

Производство материала

Все компоненты, входящие в состав сплава, имеют разную температуру плавления. Это создает сложности при плавке латуни. В процессе работы добавление составляющих ведется в определенной последовательности.

Схема производства выглядит следующим образом:

1. Добыча из руды меди и цинка.
2. Плавка. Сначала нагревается медь, а потом остальные компоненты.
3. Формирование слитков, путем разливки расплавленного металла в формы.
4. Поступление их в прокатный цех, где ведется обработка металла с целью деформирование слитков.
5. Отжиг и протравливание.

Производство латуни. MADE.BY

Сферы применения

Применение латуни ведется в следующих сферах:

1. Изготовление украшений из латуни. Несмотря на то, что в ювелирном деле из нее изготавливается только бижутерия, спрос на такие изделия большой.
2. Благодаря своей пластичности из нее выковываются мебельные украшения. Также изготавливается фурнитура.
3. Если содержание цинка составляет 40%, сплав используется в судостроении, часовых механизмах и самолетостроении.
4. Из него изготавливаются водопроводные краны, смесители, фитинги.

Как отличить золото от латуни

Несмотря на то, что внешне золото и латунь похожи, существуют способы отличить одно от другого. Это проверяется следующим образом:

1. У золота цвет более насыщенный. К тому же, со временем латунь темнеет, потому что окисляется на воздухе, а золото нет.
2. Если поднести магнит, латунь притянется, а золото нет.
3. Латунь имеет большую плотность, а значит и тяжелее. Это ощутимо при подбрасывании кусочков металла в ладонях.
4. Наличие пробы.
5. Если провести тестирование кислотой, золото в реакцию не вступит, а латунь обесцветится.

От латуни до золота один шаг

Как можно отличить сплав латуни от бронзы

Иногда необходимо отличить бронзу от латуни. Именно бронзовые втулки используются в качестве подшипников.

Для этого существуют методы:

1. Бронза более темного цвета и значительно тяжелее. Это ощутимо при подбрасывании.
2. Бронзовые изделия тверже. Место скола будет крупнозернистым. Разлом латунной детали окажется гладким.
3. Берутся 2 пробирки с реактивом. В одну кладется стружка бронзы, в другую латуни. После подогрева, в первой появится белый осадок. Во второй ничего не произойдет.
4. В контакте латунной стружки с морской солью, она меняет свой цвет. Бронзовая стружка нет.

Латунь — это сплав, без которого уже невозможно обойтись в повседневной жизни. Металл входит в технологический процесс множества деталей промышленного производства, и заменить его не так просто.

Из каких металлов производится сплав латуни Ссылка на основную публикацию

Источник: https://metalloy.ru/splavy/latun

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

• 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.

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.

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

Какая плотность у сплава латуни: физические свойства и применение латуни

Плотность материала — это физическая величина, которая определяет отношение массы материала к занимаемому объему. Другими словами, плотностью называют количество массы, находящейся в 1 единице объема. В системе СИ единицей измерения плотности принято считать кг/м3. Какова плотность латуни, можно узнать из физических свойств сплава, величина плотности может меняться в зависимости от среды и условий измерения. Плотность твердых веществ можно узнать из справочной химической таблицы.

Латунь: плотность и свойства

Латунь знакома людям еще с древности, по своему внешнему виду сплав напоминает золото, только стоит намного дешевле. Благодаря своим свойствам она сразу нашла широкое применение, сплав был открыт впервые в Древнем Риме, а затем повторно в 18 веке.

Внешний вид ее напоминает благородный металл, но в ней нет золота, основу составляет сплав цинка и меди и некоторых других элементов, доля которых не более 10%. Поскольку в составе меди много цинка и меди, то ее характеристики очень напоминают эти элементы.

По своему цвету, сплав может переходить от светло-желтых к красным оттенкам. Плотность составляет 8300-8700 кг/м3. Температура плавления латуни 880-950оС, это зависит от ее состава, если содержится больше цинка, тогда температура плавления снижается.

По своей плотности латунь входит в группу цветных металлов и сплавов.

С помощью контактной сварки латунь легко сваривается и хорошо прокатывается. Если ее поверхность не покрыта лаком, она быстро чернеет на воздухе, но в составе с другими металлами она имеет большее сопротивление воздуху чем, например, медь, очень легко полируется.

Латунный сплав хорошо поддается обработке в холодном и горячем состоянии, имеет хорошие механические характеристики. По своему внешнему виду она очень схожа с медью, но в отличие от меди латунь обладает высокой износоустойчивостью и прочностью. Латунь менее тугоплавкая, но удобней в обработке, поскольку более ковкая и вязкая.

От содержания в составе основного металла будет зависеть тепло и электропроводность латуни, когда доля выше, тогда проявляются сильней эти свойства.

Значение латуни

Сплав меди с бронзой во все времена был очень важным для людей, но латунь также играла свою важную роль в истории человечества. Древние римляне сплавляли цинк с рудой — галмеем, но такой способ вскоре устарел и в Англии сделали другое открытие, которое и завоевало популярность.

Для получения латунного сплава использовались тигли, так температура могла достичь 1000оС. Медь насыщалась парами цинка в итоге получался готовый сплав, если не было других примесей. Недорогой и доступный способ получения латуни приобрел большую популярность.

Температура плавления отдельно взятого цинка и меди слишком разные, поэтому для облегчения получения готового сплава стала добавляться лигатура в незначительном количестве, но в готовом составе. В таком виде сплав облегчает задачу в промышленном производстве. Все латуни делятся на два вида:

• Двухкомпонентные — в составе цинка и меди с незначительным добавлением других примесей.
• Многокомпонентные — кроме обычной меди и цинка присутствуют легирующие компоненты.

Применение латунного сплава

Относительно недорогой и легкий способ получения сплава его уникальные свойства позволили стать ему универсальным, поэтому сфер применения у него множество. Из него вытягивают пруты и проволоку, штампуют в листы, а также делают очень тонкую фольгу. Мелкие и крупные детали, фурнитура, трубы, арматура используются во многих отраслях:

• Автомобильная и химическая промышленность
• Приборостроение
• Ювелирное дело
• В самолетостроении, создании морских и речных судов

Цвет сплава очень похож на золото, поэтому в ювелирном деле из него часто делают украшения, он отлично полируется. Когда за дело берется настоящий мастер, то обычному человеку сложно понять, что это недрагоценный металл. Бижутерия из латуни выглядит красиво и дорого.

В чистом виде медь очень неустойчива к коррозии, а цинк является хрупким металлом, с помощью сплава этих двух видов металла соединились их лучшие свойства и минимизировались недостатки.

• Деформированная разновидность — томпак, он характеризуется высокой прочностью, низкой силой трения и устойчивостью к ржавчине.
• Литейная — из нее выполняют фасонные изделия методом литья, а также полуфабрикаты, Меди в ней содержится 50-81%. Этот вид не ржавеет, обладает высокими механическими свойствами, удобен в обращении, благодаря жидкому состоянию, устойчив к трению с другими материалами.
• Автоматная латунь — благодаря своей мягкости из нее делают пруты, листы, ленты и полосы.
• Ювелирные сплавы.

Заключение

В последние годы спрос на латунный сплав только возрастает в основном она пользуется спросом на азиатском рынке. Его также покупают и развитые экономические страны, например, европейские, США . Уровень производства латуни зависит от ее спроса, а также от мирового рынка меди.

• Александр Романович Чернышов
• Распечатать

Источник: https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/latun/kakaya-plotnost-u-splava-latuni.html