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

Латунь. Состав, свойства, марки латуни.

Латунь представляет собой медно-цинковый сплав. Она бывает двойной и многокомпонентной. От процентного содержания цинка зависит цвет латуни. На основании этого различают красную латунь, т.е. томпак, которая содержит от 5 до 20 % цинка, и полутомпак, то есть жёлтую латунь, содержащую в своём составе до 36 % цинка. Иногда в латуни содержание цинка достигает более 45%. Чем больше содержания цинка в сплаве, тем дешевле его стоимость, а технологические, механические и антифрикционные свойства сплава повышаются. Латунь отличается меньшей тепло и электропроводностью по сравнению с медью, а антикоррозийные качества латуни находятся где-то посередине между характеристиками исходных компонентов сплава. У сплавов, содержащих более 20% цинка, существует недостаток — склонность к растрескиванию при условиях хранения с повышенной влажностью. Присутствие аммиака и сернистых газов усиливает этот эффект. Для устранения этого недостатка применяется низкотемпературный отжиг после технологической деформации. Упрочнение латуней производят при помощи деформационного наклёпа. Исключением является сплав ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5, для упрочнения которого применяют закалку и старение.

Фазовый состав сплава является важной особенностью простых латуней. Если в сплаве содержится до 39% цинка, то он представляет собой однофазный твёрдый раствор ( а-фаза), а при содержании цинка более 39% образуется вторая фаза ( b-фаза). Этот сплав отличается твёрдостью и хрупкостью, отсюда следует, что двухфазные сплавы по сравнению с однофазными более прочные, но менее пластичные.

Многокомпонентными латунями называют сплавы, дополнительно легированные другими элементами помимо цинка. Они имеют названия по легирующим добавкам: свинцовая, алюминиевая и т.д.

Маркировки у простых и многокомпонентных латуней различаются. Маркировка простых латуней содержит букву Л и цифру, которая говорит о процентном содержании меди.

Маркировка многокомпонентной латуни тоже начинается с буквы Л, затем идут начальные буквы названий легирующих элементов, указание содержания меди в процентном соотношении и через тире уже процентное содержание легирующих компонентов.

Латуни используются для изготовления мелких деталей, так как эти сплавы хорошо формуются и обрабатываются, а также обладают текучестью и поддаются пластическим деформациям.

Латуни легко сваривать и паять. Исключение составляют свинцовые латуни.

Медно — цинковые сплавы могут обрабатываться двумя способами и в зависимости от технологической обработки делятся на литейные и деформируемые. Литейные латуни предназначаются для производства фасонных отливок, а деформируемые — для изготовления прутков, проволоки, лент, труб, листов и полос.

Благодаря наличию в сплавах дополнительных легирующих элементов латунь приобретает специфические свойства. Для повышения коррозионной устойчивости в сплав добавляются никель, олово, и алюминий. А марганец повышает жаростойкость латуни. С помощью кремния улучшаются антикоррозионные свойства, прочность и антифрикционные качества. Для улучшения обрабатываемости латуни на автоматических станках добавляют свинец. Чтобы в агрессивных пресных водах из латуни не вымывался цинк, добавляют мышьяк.

В зависимости от состояния материала латунный прокат подразделяют на мягкий, полутвёрдый, твёрдый и особо твёрдый. От того, какой марки сплав и от назначения проката зависит состояние материала. Латунный прокат выпускают в виде труб, проволоки, лент, полос и листов.

Описание влияния цинка на свойства латуней позволяет создать сплав с необходимыми физико-химическими и механическими свойствами.

Латунь представляет собой металлический сплав на основе меди и цинка. Последний элемент используется в качестве легирующей добавки, и от его содержания зависят свойства сплава. При концентрации цинка в сплаве в количестве 6% – 20% он называется томпаком, а при его повышенном содержании, доходящем до 35%, латунь принято называть желтой. Максимально допустимая концентрация легирующей добавки в латуни не может превышать 43%.

Классификация латуней

Чтобы корректно описать влияние цинка на свойства латуней, необходимо привести классификацию сплавов:

• Двухкомпонентные латуни: в составе сплава присутствуют только основные элементы – медь и цинк в разном процентном соотношении.
• Многокомпонентные сплавы: помимо основных ингредиентов, в состав металла вводятся дополнительные легирующие добавки, изменяющие его физико-химические свойства.

Таким образом, при получении готового металла с нужными характеристиками, с учетом изменения концентрации только цинка, речь идет о двухкомпонентных сплавах или простых латунях.

Влияние цинка на свойства латуней

Изменение концентрации цинка в составе простых латуней называется фазовым составом металла, который вызывает следующие изменения физико-химических свойств двухкомпонентных сплавов:

• Вне зависимости от концентрации цинка при его добавлении до предельного показателя 45%, прочность сплава неизбежно растет. Но при превышении этого значения она начинает резко падать, вплоть до хрупкого разрушения материала под незначительной нагрузкой.
• При введении доли цинка до 30% сохраняется ковкость и пластичность латуни.
• Предел пластичности металла достигается при введении в состав меди цинка до 37-38%, после чего материал плохо поддается механической обработке и, чаще всего, используется при изготовлении гаек и резьбовых соединений для сантехнической промышленности.
• Для производства латунной проволоки, прутков и прочих элементов, эксплуатация которых подразумевает холодную деформацию, применяется латунь марки Л63. Является двухкомпонентным составом с процентным содержанием цинка не более 32-35%. Недостаток данной марки заключается в потере эксплуатационных свойств при нагреве материала выше 300оС. В научной терминологии такие латуни называются a сплавами.
• Для увеличения пластичности сплава при повышенном содержании цинка (до 40%) используется марка латуни ЛС59-1. Ковкость металлу при нагреве дает минимальное содержание свинца в качестве легирующего элемента. Металл с такими характеристиками называется b сплавом.

Благодаря усилиям работников металлургической индустрии применение латуни в современном промышленном производстве практически не ограничено. Латунь активно используется в тяжелом машиностроении, входит в состав большинства высокоточного оборудования, широко применяется при производстве элементов отопления и водоснабжения.

Изменение доли цинка в сплаве позволяет достичь простоты в обработке и улучшения прочностных показателей готовых изделий. По статистике, латунь является самым часто используемым сплавом на основе меди.

Все о латуни: состав, характеристики и применение

Нравится? Поделись!

Латунь, сплав цинка и меди, хорошо известен своей прочностью и эластичностью. Вот подробнее о составе, характеристиках и применении этого сплава.

Знаете ли вы?

В доисторическую эпоху, задолго до открытия цинка, латунь получали путем соединения меди и каламина (цинковой руды).

Когда металлический или неметаллический элемент соединяется с металлом, образуется сплав. Смешивание двух элементов с образованием другого соединения может дать сплав с наиболее желаемыми свойствами. Смешивание цинка и меди в твердом растворе дает латунь, которая широко используется для различных целей.

Предмет можно назвать цельным латунным, если он сделан из чистой латуни, он не обязательно должен иметь цельную форму. А те, которые покрыты тонкой пленкой латуни, называются гальваническими. Артефакты из латуни с покрытием трудно чистить и обслуживать, в то время как твердые можно тщательно очистить.

Из чего сделана латунь?

Этот сплав желтого цвета, изготовленный из цинка и меди, внешне напоминает золото. Обычно его состав состоит из 33% цинка и 67% меди. Его также называют «Желтая латунь». Цвет латуни варьируется от цвета чистой меди до желтого и белого в зависимости от количества цинка и меди.

Типы латуни

Латунь можно разделить на различные классы в зависимости от количества меди и цинка. Соотношение смеси определяет различные свойства сплава, такие как температура плавления, ковкость, пластичность, устойчивость к коррозии и т. д.

Альфа-латунь: <35% цинка и >65% меди 35–35 % цинка и 55–65 % меди
Бета-латунь: 45–50 % цинка и 50–55 % меди
Белая латунь: >50 % цинка и <50 % меди

По мере увеличения доли цинка в сплаве сплав теряет пластичность и становится хрупким. С ковкими разновидностями латуни можно работать даже в холодном состоянии. По мере увеличения хрупкости латуни становится обязательным нагревать перед работой с ними.

Свойства латуни

▶ Цвет латунного сплава зависит от соотношения входящих в его состав металлов, цинка и меди.
▶ Плотность латуни составляет около 0,303 фунта/куб. дюйм. Его также можно выразить как 8,4–8,73 грамма на сантиметр 9.0035 3 .
▶ Медь обладает бактерицидными свойствами, которые унаследованы и латунью.
▶ Латунь не обладает магнитными свойствами, поэтому не является ферромагнитной.

▶ Латунь обладает низким коэффициентом трения и имеет низкую температуру плавления около 900 – 940 ^o C.
▶ Большинство разновидностей латуни пригодны для повторного использования.
▶ Латунь устойчива к коррозии и потускнению.
▶ Латунные сплавы, содержащие более 45 % цинка, нельзя обрабатывать в холодном состоянии.

Применение латуни

▶ Латунь золотистого цвета широко используется в декоративных светильниках и подсвечниках.
▶ Латунь используется в ряде музыкальных инструментов, таких как флюгельгорн, рожки, трубы, баритон, горн, туба, корнет и многие другие.
▶ Латунь используется в молниях на одежде и сумках.
▶ Клапаны из латуни припаяны к медным патрубкам.
▶ Обладая высокой степенью пластичности, латуни можно придать желаемую форму.

▶ Поскольку он обеспечивает меньшее трение, его используют для изготовления дверных ручек, замков, ручек и т. д.
▶ В каминном оборудовании используется латунь.
▶ Обесцинкование — это процесс удаления цинка из латуни. Латунь DZR обладает высокой устойчивостью к коррозии и поэтому используется в местах, подверженных коррозии, например, в котлах. Он состоит из незначительного количества мышьяка.

▶ Астрономические телескопы состоят из латунного покрытия.
▶ Две разновидности латуни: патронная и скользящая металлическая латунь широко используются для изготовления боеприпасов, таких как пуленепробиваемые оболочки.
▶ Используется для изготовления денежных монет.
▶ Латунь находит применение в навигационных и геодезических приборах.
▶ Алюминиевая латунь, содержащая около 2% алюминия, используется в трубках конденсаторов и теплообменниках.

▶ Температура кипения латуни ниже, чем у цинка или меди.
▶ Ковкость латуни выше, чем у исходных элементов.
▶ Латунь обладает большей прочностью, чем цинк или медь. Медь затвердевает при добавлении цинка.

Небольшие количества свинца добавляются, чтобы сделать латунный сплав пригодным для механической обработки. Низкая температура плавления, а также текучесть латуни делают ее идеальной для изготовления отливок. Другие его свойства можно изменить в соответствии с требованиями, просто изменив соотношение, в котором объединяются родительские элементы.

Без категорий

Получайте обновления прямо в папку «Входящие»

Подпишитесь, чтобы получать последние и лучшие статьи с нашего сайта автоматически каждую неделю (плюс-минус)… прямо в папку «Входящие».

Обновления блога

Адрес электронной почты
*

Латунь против бронзы — разница и сравнение

Статуя из латуни

Свойства

Латунь обладает более высокой пластичностью, чем цинк или медь. Он имеет низкую температуру плавления (900 градусов по Цельсию) и течет при расплавлении, что позволяет легко отливать его в формы. Комбинации железа, алюминия, кремния и марганца делают латунь устойчивой к износу и коррозии. Подвержен растрескиванию под напряжением при воздействии аммиака.

Бронзовая скульптура

Бронза твердая и хрупкая. Он плавится при несколько более высокой температуре – 950°С, но это зависит от количества олова, присутствующего в сплаве. Бронза более устойчива к коррозии (особенно коррозии в морской воде) и усталости металла, чем сталь, а также является лучшим проводником тепла и электричества, чем большинство сталей.

Состав обоих сплавов зависит от конкретного применения. Например, патронная латунь содержала 30% цинка и использовалась для изготовления патронов для огнестрельного оружия. Военно-морские латы имели до 390,7% цинка и использовались в различных приложениях на кораблях. Висмутовая бронза представляет собой бронзовый сплав, состоящий из 52 частей меди, 30 частей никеля, 12 частей цинка, 5 частей свинца и 1 части висмута. Он хорошо сохраняет полировку, поэтому иногда используется в светоотражателях и зеркалах.

Использование

• Музыкальные инструменты:

Пластичность и акустические свойства латуни сделали ее предпочтительным металлом для духовых музыкальных инструментов, таких как тромбон, туба, труба, корнет, эуфониум, теноровый рожок и валторна. Несмотря на то, что саксофон классифицируется как деревянный духовой инструмент, а губная гармошка представляет собой аэрофон со свободными язычками, оба они также часто изготавливаются из латуни.

Бронза является наиболее популярным металлом для изготовления высококачественных колоколов, особенно колокольного металла, который содержит около 23% олова. Почти все профессиональные тарелки изготавливаются из бронзового сплава. Сплав, используемый в бронзе для тарелок барабанной установки, уникален желаемым балансом прочности и тембра. Фосфористая бронза также используется в струнах для гитар и фортепиано.

• Скульптуры и статуи:

Латунь часто используется для украшения, статуй и монет из-за ее яркого золотого вида и относительной устойчивости к потускнению.

Многие распространенные бронзовые сплавы обладают необычным и очень желательным свойством слегка расширяться непосредственно перед отверждением, таким образом заполняя мельчайшие детали формы, столь широко используемой для литья бронзовых скульптур.

• Детали машин:

Латунь используется там, где требуется низкое трение, например, в замках, шестернях, подшипниках, дверных ручках, боеприпасах и клапанах. Используется для сантехники и электрики.

В настоящее время бронза идеально подходит для изготовления пружин, подшипников, втулок, направляющих подшипников автомобильных трансмиссий и аналогичных фитингов, и особенно распространена в подшипниках небольших электродвигателей. Фосфористая бронза особенно подходит для прецизионных подшипников и пружин. Бронза была особенно подходящей для использования в лодочной и судовой арматуре до широкого применения нержавеющей стали благодаря сочетанию прочности и устойчивости к коррозии в соленой воде. Бронза по-прежнему широко используется в корабельных гребных винтах и ​​погружных подшипниках.

История

Первое известное существование бронзы датируется около 3500 г. до н.э. и шумерами и дало свое название бронзовому веку. Открытие бронзы позволило людям создавать более качественные металлические предметы, чем раньше. Инструменты, оружие, доспехи и различные строительные материалы, вроде декоративной плитки, из бронзы были тверже и долговечнее их камня и меди.

Латунь появилась позже и датируется примерно 500 г. до н.э. Цинк практически никогда не встречается в природе в чистом виде, но люди поняли, что медь, выплавляемая с каламином — цинковой рудой — дает устойчивый к потускнению металл золотистого цвета, который можно было использовать для самых разных целей, отчасти из-за его низкого содержания.