Латунь состав сплава: 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.

Латунь — свойства, характеристики, обзорная статья, доклад, реферат

Латунь — это двухкомпонентный или более сложный сплав, основными элементами которого являются Cu (медь) и Zn (цинк). Содержание цинка в латуни может составлять от 5 до 45 % и более. К примеру, в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона соотношение содержания меди и цинка в сплаве описывается как 2 к 1.

Латунь прежде всего ценится за её прочность по сравнению с обычной медью, ковкость, вязкость, твёрдость и более высокую коррозионную стойкость. Помимо улучшенных механических качеств, сплав меди с цинком обладает хорошими эстетическими свойствами, легко поддаётся полировке и имеет красивый жёлтый или красноватый цвет. При этом он обладает меньшей стоимостью чем медь или оловянная бронза.

Стоит отметить, что на воздухе латунь темнеет, поэтому ремесленные изделия из неё следует покрывать лаком. Если в латуни содержится более 20 % Zn, она подвержена сезонным растрескиваниям во влажной среде, особенно деформируемые сплавы. Противостоять этому поможет отжиг изделий. А при содержании в сплаве более 39 % Zn сплав имеет двухфазную структуру, что негативно сказывается на прочности и пластичности изделий из него. Латунь обладает меньшей тепло и электропроводностью по сравнению с медью. Что бы купить латунь перейдите в раздел продажи латуни.

Классификация латуней

Так как в сплав меди и цинка добавляются и другие легирующие элементы, то различают:

• двухкомпонентные сплавы




• и многокомпонентные сплавы латуни.

Легирующие элементы сложных сплавов: Mg, Sn, Ni, Pb, Si, Fe, Al и другие. Все они определённым образом сказываются на свойствах изделий. Mg в сочетании с Fe и Al влияет на прочностные характеристики и коррозионную стойкость. Ni – положительно сказывается на устойчивости к окислительным процессам. Pb повышает пластичность и ковкость латуни. Такие сплавы часто используются ремесленниками, также такие сплавы называют автоматными, т.к. они хорошо поддаются обработке на станках. Si спорно, но влияет на прочностные характеристики сплава, а в сочетании с Pb может посоревноваться за первенство с оловянной бронзой по части антифрикционных качеств.

Не менее важной является классификация сплавов Cu и Zn по способу их обработке. Различают:

• литейные сплавы,




• сплавы обрабатываемые давлением,




• также можно выделить в эту группу специальные латуни.

В горячем виде обработке давлением при температуре от 300 до 700°C лучше поддаются латуни с высоким содержанием цинка, однако с повышением концентрации Zn выше 30 % пластичность и прочность сплавов падает, поэтому на практике для этих целей не применяются сплавы с содержанием Zn выше 39 %. В холодном же виде любые сплавы латуней обрабатываются хорошо.

Было уже сказано о различии в фазовых состояниях латуни, но для полноты картины следует ещё раз определить:

• латуни a-фазы




• и латуни b-фазы.

Первые — с содержанием Zn до 39 %, вторые (двухфазные) — выше. Латунь в а-фазе имеет более высокую пластичность и прочность, чем в фазе b, так как двухфазные сплавы имеют свойство слоиться, из-за того что медь с цинком не будут образовывать прочной связи.

Так как латуни различаются по содержанию цинка, принято также выделять:

• красную




• и жёлтую латуни

Содержание цинка в красной латуни (томпаке) составляет от 5 до 20 %, а в жёлтой — более 20 %. Чем выше содержание Zn в составе, тем ниже стоимость сплава.

Свойства сплавов

Для понимания того, как различные легирующие составы и пропорции влияют на качества латуней, ниже мы привели несколько таблиц и диаграмм. Но прежде обратимся к принципам маркировки латуней. Двухкомпонентные сплавы маркируют в России литерой Л и цифрами, обозначающими процентное содержание меди по химическому составу. (Л80 содержит 79-81 % Cu, до 0,3 % примесей и Zn в остатке). Многокомпонентные сплавы также маркируются литерой Л, после чего указываются литеры легирующих элементов, далее за ними следуют числовые обозначения, указывающие процентное содержание меди и легирующих составов, в указанном литерами порядке (ЛА77-2 — 77% Cu, 2%Al).

Применение

Спектр выпускаемых в России латуней очень велик. Существует порядка 37 основных марок двух и многокомпонентных сплавов, не считая специальные и вторичные латуни. Так что спектр их применения чрезвычайно велик и более подробно будет рассматриваться нами в статьях, посвящённым конкретным сплавам. Однако, можно привести примеры использования латуней в рамках указанной выше классификации.

Двухкомпонентные деформируемые сплавы латуней Л96-Л80 применяются в основном для производства деталей в химической промышленности, радиаторных и капиллярных трубок, тепловой аппаратуры, и в машиностроении. Л68-Л60 — применяются в изготовлении штампованных изделий, фурнитуры и крепежа, деталей в автомобильной промышленности, труб конденсаторных, патрубков.

Сфера применения многокомпонентных деформируемых сплавов гораздо более широка и вписывается в рамки производства таких отраслей, как: судостроение, химическая промышленность, машиностроение, производство тепловой аппаратуры, точных приборов, авиационной промышленности и других. Примечательно то, что в основном многокомпонентные деформируемые сплавы применяются для производства небольших деталей с хорошими антифрикционными свойствами.

Литейные сплавы латуней применяются для изготовления ответственных деталей и элементов конструкций. Они обладают большой прочностью. Из них отливают арматуру, изготавливают гайки, червячные винты, а также подшипники, втулки и коррозиестойкие детали.

История

Изготовлением латуни занимались ещё в Древнем Риме, позже в Египте, Греции и Китае. Согласно информации представленной в СБИЕ, древние римляне изготавливали латунь сплавлением меди и минерала галлия в виде карбона ZnCO₃. Чистота такого сплава была не велика, поэтому настоящая качественная латунь появилась значительно позже, когда в 1746 году Андреас Сигизмунд Магграф нашёл способ извлекать чистый цинк прокаливанием оксида цинка в реторте из огнеупорной глины без доступа воздуха, и конденсировать цинк в газовой фазе в рефрижераторе.

Слово цинк восходит к германскому zinke (зубец), вероятно это название связано с формой кристаллов сфалерита (цинковой обманки) из которой впоследствии стали добывать в промышленных масштабах цинк. Сфалерит имеет в составе сульфид цинка ZnS. Из него получают концентраты по пирометаллургической схеме. Сначала минерал измельчается, а затем помещается в аппарат для селективной флотации, где вместе с цинковым концентратом извлекаются другие концентраты. Далее концентраты цинка обогащаются и восстанавливаются обжигом в кипящем слое, и далее спеканием. Дистилляционный метод ныне не применяется, для получения чистого цинка. Наибольшее распространение получил в наше время гидрометаллургический способ получения Zn электролизом.

Производство латуни

Производство латуни — это сложный технологический процесс в котором задействована медная и цинковая промышленность, а также методы переработки вторсырья. В качестве сырья для получения сплавов применяются изготовленные по ГОСТ заготовки меди, цинка и других металлов для многокомпонентных сплавов, а также собственные отходы производства и вторичное сырьё.

Латунь получают сплавлением этого сырья в электродуговых печах или печах на твёрдом топливе в тиглях, или даже без тиглей в отражательных печах. Предварительно сырьё подготавливается, печи также очищаются. Медь разогревают до красного каления и помещают в печи в первую очередь, после чего добавляют цинковые кусковые заготовки. Для получения сложных сплавов медь также добавляют в первую очередь, после чего добавляют остальные элементы.

Металлопрокат и литые заготовки

После получения однородной массы, сплав разливают в формы, если это литейная латунь, и из него получают:

• слитки плоской




• и слитки круглой формы.

Деформируемые же сплавы после отливки в изложницы проходят процедуру деформации. Из них получают: латунную ленту, латунные плиты, латунную проволоку, трубы из латуни, латунные круги, латунные листы, прутки латунные.

Полученные изделия могут различаться по степени дополнительной обработки (закалки, старения), а также по состоянию материала (мягкое, полутвёрдое, твёрдое и особотвёрдое). Дополнительная термическая подготовка заготовок способна значительно повысить их коррозионную стойкость и прочность.

Самые популярные изделия из латуни которые можно купить у нас:

Распространенные латунные сплавы и их применение – Oceanus Brass

Латунь широко известна как один из самых универсальных сплавов, идеально подходящий для различных инженерных и декоративных применений. Чистый сплав меди и цинка, называемый «латунью», имеет три типа, основанных на различных кристаллических структурах, как обсуждалось в предыдущем посте. Но универсальность латуни во многом обусловлена ​​множеством возможных комбинаций с другими металлами, меняющими свои характеристики исходя из того, что от нее нужно — сплавы латуни.

Несколько характеристик, которыми можно управлять, добавляя небольшое количество других металлов в латунь:

• Мягкость;
• Пластичность;
• Твердость;
• Цвет;
• Стойкость к коррозии;
• Стабильность.

Ниже мы представим несколько примеров латунных сплавов:

Морская латунь

Морская латунь представляет собой высокопрочный и особенно устойчивый к коррозии латунный сплав, что делает его, как следует из названия, идеальным для использования в морской среде. . Морская латунь обычно состоит из:

• 59% меди
• 40% цинка
• 1% олово

Добавление олова придает Naval Brass высокую устойчивость к обесцинкованию, то есть постепенному удалению цинка из сплава в определенных условиях, оставляя пористый металл, что не идеально для механизмов кораблей.

rotaxmetals, CC BY-SA 4.0 , через Wikimedia Commons

Скандинавское золото

Латунные сплавы обычно используются в качестве альтернативы более дорогим металлам , потому что они сохраняют наиболее важные характеристики указанных металлов. Скандинавское золото, например, несмотря на свое название, это не золото, а латунь. Вот его состав:

• 89% меди
• 5% цинка
• 5% алюминия
• 1% олово

Nordic Gold широко используется для изготовления монет в нескольких валютах, потому что, в дополнение к своему золотому цвету, оно обладает антимикробными свойствами, не вызывает аллергии и не тускнеет.

José Carlos Casimiro, CC BY-SA 2.0 , через Wikimedia Commons

Другой пример латунного сплава, используемого в качестве альтернативы более дорогому металлу, металл Muntz, форма альфа-бета-латуни, запатентованная в 1832 году в качестве замены медного покрытия на днище лодок.

• 60% меди
• 40% цинка
• Следы железа

Он стал предпочтительным материалом для этого использования (среди прочего), поскольку он был не только дешевле чистой меди, но и сохранял свои характеристики, необходимые для этих целей. В холодном виде он твердый, но его легко обрабатывать в горячем состоянии, и это предотвратило разрушение металла нежелательными морскими организмами.

Cmglee, CC BY-SA 3.0 , через Wikimedia Commons

Свободная обработка латуни

Добавление максимум 3% свинца в латунь является безопасным способом повышения пластичности. Латунь Free-Machining Brass, также известная как латунь C360, представляет собой улучшенную латунь 60/40 со следующим составом:

• 61,5% меди
• 35,5% цинка
• 3% свинца

Это хорошо поддающийся обработке материал, который можно легко разрезать и придать ему любую форму.

Этот сплав стал стандартом обработки, по которому сравнивают все другие металлы. Обычно он используется для сантехнических изделий, фитингов, адаптеров, валов, клапанов, винтовых деталей, деталей машин, муфт, электрических компонентов, печатных плат и промышленного оборудования. Он также устойчив к коррозии, имеет гладкую поверхность и легко принимает покрытие.

Affoltergroup, CC BY-SA 4.0 , через Wikimedia Commons

Это всего лишь несколько примеров возможностей, предоставляемых этой невероятно полезной медью+. сплав цинка. Если вы найдете правильную комбинацию, у вас будет идеальный материал для всего: от музыкальных инструментов до декоративных ручек, боеприпасов и промышленного оборудования. Добавьте небольшой процент свинца, и вы получите чрезвычайно ковкую латунь. Если вы хотите украсить свой дом, мышьяк, марганец и никель являются одними из возможных вариантов выбора идеального цвета сплава. И если вам нужна устойчивость, олово может вам в этом помочь! В целом, нельзя отрицать, что латунь является одним из самых универсальных материалов.

Состав латунного сплава | Apollo International

Состав сплава латуни и марки латуни

Латунный сплав

Латунь представляет собой сочетание сплава меди и цинка. Различное количество меди и цинка для достижения различных механических и электрических свойств. Латунь является замещающим сплавом.

Свойства латунного сплава

Обладает более высокой пластичностью, чем бронза или цинк.

Различные пропорции меди и цинка в латуни могут быть изменены, что позволяет использовать твердую и мягкую латуни.

Плотность латуни составляет от 8,4 до 8,73 грамма на кубический сантиметр (от 0,303 до 0,315 фунта/куб.дюйм).

Латунные сплавы легко перерабатываются. Из-за низкой температуры плавления латуни (от 900 до 940 ° C, от 1650 до 1720 ° F, в зависимости от состава).

Латунь не является ферромагнитной. Он заключается в отделении от лома черных металлов путем пропускания лома вблизи мощного магнита.

Содержание свинца в латунном сплаве

Материалы, не содержащие свинца, должны использоваться для «каждого компонента, который вступает в контакт со смачиваемой поверхностью труб и фитингов, сантехнических фитингов и приспособлений». 1 января 2010 г. максимальное количество свинца в «бессвинцовой латуни» в Калифорнии было снижено с 4% до 0,25% свинца.

Латунный сплав

ЧЗ106 | Латунный картридж CW505L

ЧЗ108 | CW508L Основа Латунь

ЧЗ112 ​​| CW712R Морская латунь

ЧЗ114 | CW721R Высокопрочная латунь

ЧЗ121 | CW614N Бесплатная обработка латуни

ЧЗ122 | CW617N Штамповка латуни

CZ130 | CW624N Обрабатываемая латунь

ЧЗ131 | CW606N Клепка и токарная обработка латуни

Применение латунного сплава

Гайки, болты, резьбовые детали, клеммы, форсунки, краны, форсунки, корпуса клапанов, балансировочные грузы, трубопроводная или водяная арматура, архитектурные панели, решетки, ювелирные изделия, декоративная отделка, значки, дверные ручки, морское оборудование, колпачки для грунтовки, ручка , тюбики для карандашей и губной помады, теплообменники, тянутые и вращающиеся контейнеры, сердечники радиаторов, рубины и баки, электрические клеммы, вилки и фитинги для ламп, замки, корпуса картриджей, судовые двигатели, фитинги гидравлического оборудования, локомотивные буксовые коробки, литье насосов, Гайки корпуса тяжелого прокатного стана, колеса для тяжелой нагрузки, направляющие клапанов, втулки, подшипники, наклонные шайбы, зажимы аккумулятора и т.