Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Химический состав и особенности внутренней структуры

Чтобы хорошо разбираться в характеристиках латуни, важно понимать, какими свойствами обладают химические элементы, из которых она состоит. Такими элементами, как уже говорилось выше, являются медь и цинк

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Классификация латуней по химическому составу

Медь – это один из первых металлов, которые человек начал использовать для изготовления изделий различного назначения. Данный элемент, входящий в 11-ю группу IV периода таблицы Менделеева, имеет атомный номер 29 и обозначается как Cu (сокращение от Cuprum). Медь, которая является переходным металлом, отличается высокой пластичностью и красивым светло-золотистым цветом. При образовании оксидной пленки металл приобретает не менее красивый желтовато-красный оттенок.

Цинк – второй основной элемент в химическом составе латуни – также является металлом, который, в отличие от меди, не встречается в природе в чистом виде. Цинк, имеющий атомный номер 30, входит в побочную подгруппу 2-й группы IV периода таблицы Менделеева. Данный металл, производить который начали еще в XII веке в Индии, отличается высокой хрупкостью в нормальных условиях. Без оксидной пленки, которая появляется на металле при его взаимодействии с открытым воздухом, его поверхность имеет светло-голубой цвет. Обозначается данный металл символом Zn (сокращение от Zincum).

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Так выглядит микроструктура отшлифованной латунной поверхности под 400-кратным увеличением

Структура латуни в зависимости от содержания в его составе основных компонентов может состоять из одной α- или одновременно α+β-фаз. Такие состояния, которые может принимать внутренняя структура сплава, отличаются следующими особенностями:

  • α-фаза – это раствор меди и цинка, характеризующийся высокой стабильностью, в котором молекулы основного металла (меди) имеют гранецентрированную кубическую решетку;
  • α+β-фаза – также стабильный раствор, в котором медь и цинк содержатся в соотношении 3:2 (в таком растворе молекулы меди имеют простую элементарную ячейку).

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Микроструктура α +β-латуни имеет меньшую пластичность и большую твердость, чем структура α-латуни

В зависимости от температуры нагрева в латуни происходят следующие структурные преобразования.

  • При нагревании латуни до высоких температур атомы в ее β-фазе, имеющей широкую область гомогенности, отличаются неупорядоченным расположением. В таком состоянии нагрева β-фаза латунного сплава отличается высокой пластичностью.
  • При незначительном нагреве латунного сплава (454–468°) в нем формируется фаза, имеющая обозначение β’. Особенностью такой структурной фазы, которая отличается высокой твердостью и, соответственно, хрупкостью, является то, что атомы меди и цинка в ней располагаются упорядоченно.

Пластичность латуней с двухфазной структурой можно повысить, если нагреть их выше температуры, при которой происходит β’-превращение (700°). В таком состоянии в структуре сплава преобладает только одна β-фаза, соответственно, он отличается высокой пластичностью. Однако даже однофазные латуни с хорошей пластичностью могут практически не обрабатываться методами пластической деформации. Это происходит в температурном интервале их нагрева до 300–700°, который получил название зоны хрупкости.

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Содержание цинка в латуни влияет на электропроводность сплава

На то, какими механическими свойствами обладает латунь той или иной марки, значительное влияние оказывает содержание цинка в ее химическом составе. Так, если содержание данного химического элемента составляет до 30%, то одновременно повышаются как прочность, так и пластичность сплава. Дальнейшее повышение содержания цинка приводит к тому, что латунь становится менее пластичной (усложнение α-фазы), а затем и более хрупкой (формирование в структуре латуни β’-фазы). Прочность латуни увеличивается до того момента, пока цинка в ее составе не будет 45%, с дальнейшим увеличением количества данного элемента латунь становится и менее прочной, и менее пластичной.

Значение слова Латунь по словарю Брокгауза и Ефрона:

Латунь (желтая медь) — представляет и один из самых полезных и наиболее употребляемых сплавов. Состав ее изменяется в довольно широких пределах соответственно ее назначению, но главные составные части — медь и цинк — обыкновенно находятся в отношении около 2 частей меди и 1 ч. цинка . Л. иногда содержит незначительные количества олова и свинца. Л. более тверда, чем медь и, следовательно, труднее изнашивается. она очень ковка и вязка и потому легко прокатывается в тонкие листы, плющится под ударом молотка, вытягивается в проволоку или выштамповывается в самые разнообразные формы. она сравнительно легко плавится и отливается при температурах ниже точки плавления меди. Хотя поверхность Л., если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она более сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Наконец, она имеет красивый желтый цвет и отлично полируется. Степень ковкости Л. изменяется с составом и температурой. присутствие даже следов некоторых металлов имеет в этом отношении тоже значительное влияние. Некоторые видоизменения Л. ковки только в холодном состоянии, другие же — в нагретом или совсем не ковки. При температуре, немного ниже точки плавления Л., как и медь, становится так хрупка, что ее можно толочь. Л. приготовляют или в тиглях из огнеупорной глины, нагреваемых в печах соответственного устройства, шахтных или пламенных, или прямо в отражательных печах без тиглей. Тигли бывают круглые, высотой ок. 12 дюймов, и вмещают ок. 84 фн. металла. Сначала в тигли кладут медь и, когда она начнет плавиться, добавляют цинк по кускам. Слитки меди предварительно нагревают до красного каления. Топливом служит кокс, древесный и каменный уголь (последний в пламенных печах). Когда медь и цинк хорошо сплавились и смешались, сплав отливают в формы из песка, или, если Л. предназначается для прокатки в листы, в закрытые железные изложницы

Часть цинка всегда улетучивается, что надо принимать во внимание при составлении смеси металлов. При сплавлении в отражательных печах соблюдается тот же порядок

сначала сплавляют медь и потом добавляют цинк. Для приготовления пуговичной Л. берут 8 частей меди с 5 ч. цинка. или, для более дешевого товара, 25 ч. меди, 20 ч. цинка, 3 ч. свинца и 2 ч. олова. Последний сплав имеет более бледный оттенок. Для Л. лучшего качества отношение меди и цинка должно быть как 2:1. оба металла расплавляются отдельно, быстро сливаются и сильно перемешиваются. Если взять 7 ч. меди и 3 ч. цинка, то получается ярко-желтый и ковкий сплав. Для тонких отливок употребляют сплав 62 ч. меди, 35 ч. цинка, 2 ч. свинца и 1 ч. олова. Этот сплав отчасти хрупок и бледен. Для той же цели употребляют темно-желтый сплав, состоящий из 90 ч. меди, 7 ч. цинка, 2 ч. олова и 1 ч. свинца. Для ковкой Л. лучшие отношения: 33 ч. меди, 25 ч. цинка или 3 ч. меди и 2 ч. цинка. Эти сплавы ковки в нагретом состоянии. Для обделки на токарном станке — 98 ч. Л. лучшего качества и 2 ч. свинца, или 65 ч. меди, 33 ч. цинка и 2 ч. свинца. Для проволоки обыкновенно употребляют сплав 72 ч. меди и 28 ч. цинка. Этот сплав требует неоднократного закаливания во время обработки. При штамповании, вытягивании и проч. Л. тоже часто закаливают, причем она теряет свойственный ей цвет, благодаря образованию слоя окислов на поверхности. Эти окислы легко удаляются при погружении предмета в азотную кислоту и промывании водой. Таким образом, получается блестящая металлическая поверхность, совсем готовая для лакирования. Предметы можно покрывать Л. гальванопластически. Для этого употребляют разные растворы. один из лучших представляет раствор равных частей винно-аммиачной соли и цианистого калия, к которому прибавляют синеродистые соли меди и цинка и некоторое количество окисей этих металлов. Анод употребляется из меди. Если около катодов выделяется водород, то добавляют немножко азотистокислой меди. Такой раствор, при довольно сильном токе, дает плотный металлический осадок любой толщины. Ю. Каменский. Δ.. Л. вообще не применяется в монетном производстве как самостоятельный монетный металл. только в Бухаре в обращении находились пулы из этого сплава.

7 способов отличить медь от латуни

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

27.09.2017 17:15

Чтобы безошибочно отличить латунь от меди в домашних условиях, достаточно знать состав и некоторые характеристики этих материалов.

Медь – это чистый металл, а ее сплав с цинком называется латунью. Из-за разного состава эти материалы имеют сразу несколько важных различий:

  • Цвет. Медь имеет красноватый оттенок, тогда как латунь – желтая.
  • Вес. Медь немного тяжелее латуни.
  • Твердость. Медь – мягче, латунь – тверже.
  • Плотность. У меди она 8920 кг/м3, у латуни – от 8300 до 8700 кг/м3.

Следует сразу же отметить, что распознать в домашних условиях, что перед нами – металл или его сплав, при помощи магнита не получится. Оба материала им не притягиваются.

Однако существует несколько способов, как отличить медь от латуни, не прибегая к спектральному анализу в лабораторных условиях. Все они описаны ниже – от самого простого, до сложного.

1. Обращение к специалисту

Самый простой способ определить металл – показать его специалисту с наметанным глазом. С этой задачей легко справится человек, работающий в металлургии – литейщик и так далее. Отличие меди от латуни сможет также выявить ювелир, работник ломбарда, учитель химии или опытный приемщик металлического лома.

2. Определение по цвету

Самостоятельно определить, медное изделие или латунное, проще всего по его цвету. Для точности рекомендуется тщательно очистить поверхность металла от грязи и оксидной пленки. Как уже было сказано ранее – медь имеет красноватый оттенок, иногда коричневатый или розовый.

Если исследуемое изделие имеет желтоватый цвет, напоминает золото, то перед нами, скорее всего, латунь. И чем больше выражена желтизна, тем большая доля цинка имеется в сплаве.

По цвету можно определить металл методом сравнения с заведомо известным изделием. В быту в качестве медного образца можно использовать электропровод, очищенный от изоляции и защитного лака. Латунь можно увидеть на вилках электроприборов – из этого сплава делаются их штыри.

3. Определение по звуку

Этот метод подходит только для крупногабаритных предметов. Если ударить каким-либо металлическим инструментом по медному изделию, то раздастся приглушенный низкочастотный звук. При аналогичных действиях с латунным предметом звук получается более звонким, высокочастотным.

Эта особенность проявляется по той причине, что медь немного плотнее и тяжелее, чем ее сплав с цинком. Для маленьких предметов описанный способ не подходит.

4. Определение по твердости

Если изделие тонкостенное, то состав иногда можно определить по его податливости механическим нагрузкам. Так, медь гнется гораздо легче, при этом, она не растрескивается и не ломается. Латунь – более твердый и хрупкий материал, потому изделие из него проще сломать.

Для толстостенных или монолитных изделий данный способ не подходит, так как согнуть их не получится.

5. Определение при помощи химии

Этот способ относится к самым простым и доступным, и одновременно является достаточно точным. Для определения состава металла понадобится раствор соляной кислоты. Такие жидкости часто используются для очистки контактов при пайке в радиоэлектронике. Соответственно, кислоту можно купить в любом радиомагазине. И стоит она недорого.

Если не вдаваться в подробности и не прибегать к химическим формулам, то суть проверки заключается в следующем. На поверхность исследуемого металла необходимо нанести несколько капель кислоты.

Если это медь, то она просто очистится и приобретет свой натуральный красноватый или розоватый оттенок.

Если же перед нами латунь, то на ее поверхности будет проходить химическая реакция с выделением белого вещества – оксида цинка.

6. Определение путем сверления

Если изделие сдается в лом, то есть его не жалко будет повредить, то определить его состав можно при помощи обычной дрели и тонкого сверла по металлу. При обработке меди за счет ее мягкости и пластичности из-под сверла будет выходить длинная закручивающаяся стружка.

В случае со сверлением латуни можно будет наблюдать, как металл крошится, а стружка имеет острые углы. Длина ее, при этом, будет небольшой.

7. Определение по плотности

Это самый сложный из описанных метод, и его редко кто возьмет на вооружение. Однако он достаточно эффективен и точен, а самое главное, доступен для выполнения в домашних условиях.

Суть заключается в том, что сначала определяется точная масса исследуемого изделия, а потом его объем. Зная плотность меди и латуни, по выявленным параметрам можно будет определить состав материала. Если предмет имеет сложную форму, то его объем можно высчитать путем погружения в емкость с водой. Для определения веса лучше использовать весы с высокой точностью.

Как отличить бронзу от латуни в домашних условиях?

Существует целый ряд способов, которые подскажут, как отличить бронзу от латуни. В представленном материале хотелось бы рассмотреть наиболее простые и доступные решения для реализации указанной задачи. Давайте же выясним, как отличить бронзу от латуни в домашних условиях.

Что такое бронза?

Прежде чем разобраться, как отличить бронзу от латуни, выясним, что представляет собой каждый из сплавов. Начнем с бронзы. Итак, бронза является сплавом олова и меди, с примесями кремния, алюминия, бериллия и свинца. Именно качество используемого олова во многом определяет характер будущего сплава.

Существует особая разновидность бронзы, при изготовлении которой олово заменяют никелем либо цинком. Такой сплав известен как шпиатр. По сути, материал представляет собой дешевый вариант бронзы, который отличается не самым лучшим качеством.

Согласно вышеуказанным принципам изготовления, бронзу разделяют на оловянную и безоловянную. В начале прошлого века металлурги производили мышьяковистую бронзу. Однако по причине высокой токсичности материал так и не получил широкого распространения.

Что представляет собой латунь?

Латунь является практически тем же сплавом, что и бронза. Но вместо легирующего состава в виде олова здесь в сочетании с медью используют цинк. Иногда в сплав добавляют свинец, железо, никель, марганец, прочие элементы.

Получать латунь умели еще древние римляне. Именно они первыми научились соединять расплавленную медь с цинковой рудой. Чистый цинк в целях изготовления латуни стали применять лишь в конце 18-го века в Британии. Англичане нередко использовали сплав для создания поддельного золота, ведь латунь, как и благородный металл, обладает привлекательным солнечным блеском.

Сегодня материал широко используется для создания так называемого биметалла – сплава, где сталь сочетается с латунью. Такое решение способствует производству металла, который обладает устойчивостью к коррозии, а также истиранию. Вместе с тем изделия из биметалла имеют хорошую пластичность.

Определяющие различия между бронзой и латунью

Как отличить бронзу от латуни? Разница между представленными сплавами заключается в следующем:

  1. Латунь получают путем соединения цинка с медью. В свою очередь, бронзу производят благодаря сплавлению меди с оловом.
  2. Бронза может длительное время находиться в контакте с морской, соленой водой без разрушения структуры материала. Латуни для этого требуется дополнительная обработка в виде легирования.
  3. Бронза обладает повышенной устойчивостью к механическому износу и является прочным материалом. По этой причине сплав широко применяют для создания всевозможных скульптур и памятников. Латунь не подходит для данных целей, хотя и используется в качестве элементов художественных изделий.
  4. Как отличить медь от латуни и бронзы? Медь имеет красноватый оттенок. В то же время бронза обладает темно-коричневым цветом, а также крупнозернистой структурой. Латунь же имеет желтый оттенок и является мелкозернистым материалом.

Отличия бронзы от латуни согласно весу

Как отличить бронзу от латуни, исходя из веса материалов? Стоит заметить, что бронза является достаточно тяжелым сплавом. В равных объемах заготовок бронза будет явно тяжелее латуни. Поэтому отличить изделия из отдельных сплавов можно, взвесив их на ладонях.

Нужно постараться, чтобы различить материалы методом термического воздействия. Однако результаты в данном случае будут более достоверными.

Что нужно делать? Необходимо разогреть оба сплава при помощи газовой горелки до температуры более 600оС.

После нагрева латунь станет более пластичной. Бронза не меняет своих физических свойств под воздействием высокой температуры. Если попытаться согнуть латунную заготовку, структура последней не повредится. Что касается бронзы, она обязательно сломается на месте перегиба.

Как отличить латунь от бронзы магнитом?

Как уже отмечалось выше, в составе бронзы присутствует олово и свинец. Эти материалы могут притягиваться магнитом. Единственное, что требуется для проведения опыта – нахождение довольно сильного магнита. При его использовании бронза будет слегка подлипать к поверхности. На латунь магнит не окажет никакого воздействия.

В заключение

Как видно, существует целый ряд способов, которые позволяют отличить бронзу от латуни в домашних условиях. В большинстве случаев между изделиями из указанных сплавов имеются ярко выраженные визуальные различия. Поэтому, чтобы справиться с задачей, иногда достаточно лишь внимательно рассмотреть оба материала.

Где живут лемминги

Место обитания этих зверушек – зона тундры и лесотундры. Кроме Северной Америки, Евразии их можно увидеть и на островах Северного Ледовитого океана.

Живут лемминги в норках, которые роют сами. Норы представляют собой большое количество извилистых ходов. Часто они создают этим своеобразный микрорельеф тундры и оказывают влияние на растительность.

Зимой могут устраивать гнезда прямо под снегом.

Физические свойства латуни, ее плотность и применениеНорка лемминга в снегу

А в теплое время года делают гнездо в норе.

2 Химический состав латуни

Латунь состоит из цинка и меди. Ее часто сравнивают с бронзой, потому что состав бронзы и латуни объединяет один и тот же компонент – медь. Хотя латунь, состав которой отличается от бронзы, включает в качестве второго элемента цинк, а не олово.

Цинк – это составляющий элемент побочной подгруппы 2-ой группы IV периода периодической системы хим. элементов Менделеева. Атомный номер – 30. Производство зародилось в Индии около XII в. Краткое обозначение символом – Zn (Zincum). В нормальных условиях очень хрупкий переходный металл светло-голубого цвета (темнеет на открытом воздухе и покрывается тонким слоем цинкового оксида). В природе цинк как самостоятельный металл не встречается.

Медь – это составляющий элемент 11 группы IV периода периодической системы хим. элементов Менделеева. Атомный номер – 29. Сокращенное обозначение – Cu (Cuprum). Это эластичный переходный металл светло-золотисто цвета (при наличии оксидной пленки медь становится желтовато-красного цвета). Одни из первых изделий из меди обнаружены при археологических раскопках древнего поселения Чатал-Гююк (7 500 г. до н. э.)

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Благодаря цинку и меди (помимо основного α-раствора) образуется целый ряд стадий электронного вида β, γ, ε. Обычно структура латуни состоит из α- или α+β’- фаз:

  • α-фаза – стабильный раствор из цинка и меди с кристаллической гранецентрированной кубической решеткой меди (ГЦК).
  • β’-фаза – структурный стабильный раствор на основе химической комбинации CuZn с концентрацией 3/2 и простой элементарной ячейкой.

Зависимость от температурного режима обработки:

  • Когда температура высокая, β-фаза имеет хаотический порядок атомов и большой объем однородной смеси. В таком состоянии она (фаза) становится очень эластичной, если температура меньше 454–468 °C, структура атомов цинка и меди обретает порядок и обозначается β’.
  • Фаза β’ принципиально отличается от β-фазы и является более жесткой и хрупкой, γ-фаза состоит из электронной комбинации Cu5Zn8.

Однофазные латуни отличаются высокой эластичностью; β’-фаза более прочная и менее эластичная.

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Разделение в зависимости от количества цинка в сплаве:

  • Если сплав содержит до 30 % цинка, возрастают одновременно и твердость, и эластичность. После чего эластичность понижается, сначала за счет уплотнения α – жесткого раствора. Затем происходит мгновенное ее понижение, это связано с обнаружением в структуре ломкой β’-фазы. Далее твердость возрастает до момента содержания цинка не более 45 %. Затем резко понижается.
  • Большинство латуней очень хорошо поддается обработке давлением. Однофазная категория особенно отличается эластичностью. Латуни изменяют структуру при низких и высоких температурах. Хотя в температурных условиях 300–700 °C возникает «хрупкая зона». В таком температурном режиме деформация не происходит.
  • Двухфазные латуни очень пластичны при нагревании выше температурных условий β’-превращения (особенно более 700 °C). Для роста технических показателей и химической устойчивости в них часто подмешивают дополнительные элементы, например: алюминий (Al), марганец (Mn), никель (Ni), кремний (Si) и другие.

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%.

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Физические и химические свойства

Физические свойства латуни, ее плотность и применениеПлотность 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.

Физические свойства латуни, ее плотность и применениеСплав 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.

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).

https://youtube.com/watch?v=LWInmDVwdNM

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.

Определение слова «Латунь» по БСЭ:

Латунь (от нем. Latun)сплав на основе меди, в котором главной добавкой является цинк (до 50%). Л. выплавляли ещё до н. э., причём до конца 18 в. её получали плавкой меди с цинковой рудой, смешанной с древесным углём. Лишь в 19 в. этот способ был повсеместно вытеснен прямым сплавлением меди с цинком. Благодаря хорошей обрабатываемости давлением в горячем и холодном состояниях, высоким механическим свойствам (см. Медные сплавы), красивому цвету и сравнительной дешевизне Л. — самые распространённые из медных сплавов. Из них получают листы, ленты, прутки, трубы, проволоку (деформируемые Л.), а также отливки (литейные Л.). При увеличении содержания цинка цвет Л. изменяется от красноватого до светло-желтого. В отличие от красной меди, Л. в России называли жёлтой медью.Простые Л. — сплавы меди только с цинком. Л., содержащие до 10% Zn, называют Томпаками, а от 10 до 20% — полутомпаками. Эти сплавы, отличающиеся хорошей коррозионной стойкостью и повышенной пластичностью, используют для изготовления радиаторных и конденсаторных труб, листов и ленты для плакирования стали. Л., содержащую около 30% Zn и способную к глубокой вытяжке, называют патронной и широко применяют для изготовления изделий холодной штамповкой, а также прессованием и волочением.Для улучшения механических, антикоррозионных и др. свойств к двойным сплавам меди с цинком добавляют алюминий, олово, железо, марганец, никель, кремний, свинец и др. элементы (в сумме примерно до 10%). Многокомпонентные (или специальные) Л. называют алюминиевыми, кремнистыми, алюминиево-никелевыми, железомарганцовистыми и т. п. Л., содержащая около 15% Zn и 0,5% Al, имеет красивый золотистый цвет и повышенную стойкость против атмосферной коррозии. такой сплав используют как заменитель золота для знаков отличия и художественных изделий. Л. с добавкой до 1,5% Sn (т. н. морские Л.) имеют повышенную стойкость против коррозии в морской воде. Добавка свинца (до 3%) делает стружку ломкой и позволяет получать при обработке резанием поверхность высокой чистоты (см. Автоматная латунь). Свинцовистые Л. применяются в автомобильной и часовой промышленности (т. н. часовые Л.).Многие Л., содержащие более 20-30% Zn, склонны к коррозионному растрескиванию из-за одновременного действия остаточных напряжений в изделии и коррозионного воздействия аммиака, а также сернистого газа во влажной атмосфере (см. Коррозия). Это явление называют сезонной болезнью Л., т. к. усиленное коррозионное растрескивание происходит в месяцы с повышенной влажностью воздуха. Растрескивание предотвращают, применяя отжиг для уменьшения остаточных напряжений (при 250-300°C).Л. используются также в общем машиностроении, приборостроении, теплотехнике и многих др. отраслях промышленности.Лит.: Смирягин А. П., Промышленные цветные металлы и сплавы, 2 изд., М., 1956.И. И. Новиков.

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Элементы состава

Основу латуни составляют медь и цинк. В наиболее традиционном составе такого сплава медь содержится в количестве 70%, а цинк – 30%. Существуют марки технической латуни, в составе которой цинк содержится в количестве 48–50 процентов. Что характерно, больше 50% цинка, используемого для производства латунных сплавов, получают из отходов данного металла.

Их основные отличия заключаются в следующем.

  • В химическом составе латунных сплавов, относящихся к альфа-типу, содержится 35% цинка.
  • Альфа-бета-латуни (двухфазные) на 47–50% состоят из цинка. В их составе также содержится свинец, количество которого не превышает 6%.

Несмотря на то, что латунь, также созданная на основе меди, внешне очень похожа на некоторые , по профессиональной классификации она не относится к . В составе некоторых видов латуни содержится олово – основной легирующий элемент бронзы, но его добавляют в очень незначительных количествах, чтобы добиться улучшения отдельных характеристик сплава. Кроме олова, в химическом составе отдельных марок латуни могут содержаться такие элементы, как свинец, марганец, железо, никель и др., которые также позволяют улучшить ее свойства.

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Отличаются красивым золотисто-желтым цветом, хорошо поддаются полировке и другим видам механической обработки. В зависимости от марки сплава, из которого изготовлено изделие, последнее можно подвергать ковке в холодном или нагретом состоянии, но некоторые виды данного металла методами пластической деформации обрабатывать нельзя. Несмотря на то, что для латуни характерна высокая коррозионная устойчивость, поверхность изделий из данного металла при их длительном взаимодействии с окружающим воздухом покрывается окисной пленкой и темнеет. Чтобы избежать изменения цвета поверхности латунных изделий с течением времени, их часто покрывают защитным слоем бесцветного лака.

Состав латуни

Классической формулой латуни является соотношение меди и цинка как 1:2. Именно такое соотношение упоминается ещё на рубеже XIX и XX веков в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона. В современных условиях количество добавляемого в медь цинка может быть значительно меньше, но, как правило, не превышает 30%, за исключением технических сплавов, в которых допускается наличие и 50% цинка. Чем больше цинка добавляется, тем ниже стоимость итогового материала, так как цинк сам по себе дешевле меди.

По составу сплава различают:

  • Двухкомпонентные, формула которых является достаточно простой и представляет собой сочетание меди и цинка в различных пропорциях. Такой сплав, в соответствии с ГОСТ, маркируется буквой «Л», за которой следует цифра, обозначающая процентное содержание меди. Например, «Л80», то есть сплав состоит из 80% меди и 20% цинка.
  • Многокомпонентные, содержащие дополнительные элементы, которые называют легирующими, например, олово, свинец, алюминий и др. Маркировка таких сплавов зависит от находящихся в их составе элементов, причём подсчёт количества цинка производится путём вычитания из 100% доли других элементов. Например, латунный сплав, состоящий из 63% меди, 3% свинца и 34% цинка, будет выглядеть как «ЛС63–3».

В зависимости от содержания цинка в латунном сплаве, выделяют:

  • Красную, содержание цинка в которой находится в пределах 5–20%
  • Жёлтую, содержащая более 20% цинка
admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий