Латунь — это сплав меди с… Состав латуни

Поделись знанием: Материал из Википедии — свободной энциклопедии Перейти к: навигация, поиск

Лату́нь — сплав меди с цинком. Иногда легируется оловом, никелем, свинцом, марганцем, железом и другими элементами. По металлургической классификации к бронзам не относится. Если количество легирующего олова в сплаве превышает количество цинка то сплав относят к оловянным бронзам.

История и происхождение названия

Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна уже древним римлянам[1]. Они получали её, сплавляя медь с галмеем[2], то есть с цинковой рудой. Путём сплавления меди с металлическим цинком латунь впервые была получена в Англии, этот метод 13 июля 1781 года запатентовал Джеймс Эмерсон (британский патент №1297)[3][4]. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.

Во времена Августа в Риме латунь называлась орихалк ( aurichalcum — буквально «златомедь» ), из неё чеканились сестерции и дупондии. Орихалк получил название от цвета сплава, похожего на цвет золота.

Физические свойства

Латунь двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим компонентом является цинк, иногда с добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов. По металлургической классификации к бронзам не относится.

Латунь является одним из самых востребованных и широко применяемых материалов.

Сплав бывает разных оттенков – от темно-желтого до желто-красного, золотистого, белого, и даже зеленоватого. Какой цвет приобретет сплав зависит от процента добавок. Латунь характеризуется прочностью, пластичностью, хорошей жидкотекучестью, коррозийной стойкостью, незначительной усадкой, а также она хорошо поддается любым видам обработки.

Применение латуни

Латунь является универсальным материалом, поэтому нашла широкое применение во многих сферах. Материал, который обладает высокой стойкостью к коррозии, активно используют в машиностроении и судостроении. Также она служит материалом для изготовления сосудов, застежек, наугольников для украшения книг, нательных крестиков и воинских знаков отличия: орденов и медалей. Латунь востребована в производстве труб, кранов, муфт, арматур, и прочих деталей, которые востребованы в сантехнике. Даже при создании ювелирных изделий используют латунь.

Порядок маркировки

Принята следующая маркировка. Сплав латуни обозначают буквой «Л», после чего следует буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л70 — латунь, содержащая 70 % Cu. В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обогащающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60 % Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1 % и железом в количестве 1 %. Содержание Zn определяется по разности от 100 %. В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).

Латуни — двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основной легирующий компонент — цинк. По сравнению с медью латуни обладают более высокими прочностью, коррозионной стойкостью, литейными свойствами и температурой рекристаллизации. Это наиболее дешевые медные сплавы. Латуни широко применяют в машиностроении и многих отраслях промышленности.

Двойные(простые) латуни, содержащие 88—97% Си, называют томпаком, а содержащие 79—86% Си —полутомпаком. По структуре выделяют α -латуни, (α+ β)-латуни и β -латуни, причем α- и (α + β)-латуни пластичны в холодном и горячем состоянии, β-латуни только при высоких температурах. На рис. 11 показана зависимость свойств медно-цинковых сплавов от состава.

Медно-цинковые сплавы, легированные одним или несколькими элементами, называют специальными латунями. Наименование таких латуней дается по легирующим элементам, например, латунь, содержащую свинец, называют свинцовой. Простые латуни маркируют буквой Л, за которой пишут содержание меди в %. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание вводимых элементов в процентах. В зависимости от способа обработки латуни подразделяют на деформированные и литейные. Последние могут изготовляться из вторичного сырья (вторичные литейные латуни). Из деформированных латуней изготовляют листы, ленты, полосы, прутки. трубы, проволоку и поковки; из литейных фасонные отливки.

В каких городах можно сдать латунь?

Свойства латуни

Доброго времени суток, уважаемый читатель! В данной статье речь пойдёт о латуни, о её применении и свойствах. 2 трети медь и 1 треть цинка, — таков классический состав латуни. Это сплав, который известен со времен древнего Рима.

Но ведь цинк открыли лишь в 16-ом веке, возразят некоторые. Официально, да. Но, неофициально этот элемент был известен и раньше. Только римляне звали его, вернее цинкосодержащую породу, галмеем.

Древние люди верили, что именно он окрашивает медь в желтый цвет. Теперь же известно, что цинк, всего лишь разбавляет белым, насыщенный красный цвет меди. В итоге, получается солнечный материал.

Видимо, в Риме изготавливали латунь в пропорциях 30% цинка, 70% меди. Есть и вариант с содержанием цинка от 5-ти до 20-ти процентов, но в этом случае сплав красный. У видов латуни даже есть обозначения. На материале ставится заглавная Л и проценты. Последние указывают содержание в сплаве меди.

Бывают также сплавы латуни не из двух, а большего числа компонентов. В этом случае, после буквы Л стоят еще заглавные буквы. Каждая из них обозначает добавленный металл.

Среди таковых бывают: — олово, свинец, никель. Их добавляют, чтобы увеличить антикоррозийные свойства материала. Иначе, латунь не могла бы быть «игроком», к примеру, на рынке судоходства. Сплав классического состава изнашивается от соленой воды.

Применение латуни

Латунь мягка, легко поддается ковке, при этом прочна. Поскольку, внешне металл напоминает золото, его широко применяют ювелиры. Сплав становится материалом для посуды, фурнитуры, украшений, орденов.

К слову, знаки отличия, покрывают сплавом с 15% цинка и 5% алюминия. Именно такая формула внешне максимально напоминает золото и, при этом, устойчива к коррозии. Всего же, в ювелирном деле используют 3 разновидности латуни: — желтую (М 67/33), золотистую (М 75/25), зеленую (М 60/40).

Украшения из сплава чистят щавелевой кислотой. Она отлично полирует поверхность. Приобрести «элексир» можно в обычных магазинах хозяйственных товаров. Правда, кислоту, необходимо разбавить. 200 граммов вещества размешивают в 10 литрах воды и, только потом, очищают изделия из латуни.

Мастера называют латунь «вечный металл». Изделия из нее не знают сносу. К драгоценным металл не относится, а посему серьги, браслеты, кольца из него, лишь бижутерия. Однако, некоторые изделия из сплава статусные и стоят приличных денег.

Так, корпуса знаменитых зажигалок Zippo в большинстве именно латунные. В городке Брэндфорд штата Пенсильвания, где расположен завод, выпускают более 60-ти тысяч зажигалок в день. Поскольку в их составе медь и цинк, изделия желтые. Стальной цвет им придают с помощью гальванизации, то есть напыления на поверхность других металлов серебристых оттенков.

Двусоставную латунь с максимальным содержанием меди пускают на змеевики, машинные запчасти, техническую аппаратуру. Болты, гайки, шурупы изготавливают из сплава со средним содержанием красного металла.

Многокомпонентные латуни пригождаются при производстве самолетов, водных судов, труб ( в том числе, и для холодильного оборудования), часов, пружин, арматуры, сепараторов. Пригождается сплав и в полиграфии. Там из латуни делают матрицы для печати.

А как же делают сам сплав? Сначала расплавляют медь. Металл помещают в резервуары из огнеупорной глины. Те, в свою очередь, — в специальные промышленные печи. В жидкую медь добавляют «по вкусу» цинк. Его закидывают прямо кусками.

Вот и вся технология. В качестве топлива, обычно, используют угль. Для форм, куда отливают латунь, закупают песок. Если необходимы тонкие листы сплава, смесь выливают в металлические емкости, которые называют изложницы.

Загвоздкой в изготовлении металла стала летучесть цинка. При плавке, он попросту испаряется. Приходится применять специальные аппараты, конденсирующие пары и возвращающие элемент в сплав.

Около трети полученного металла отправляют на повторную переплавку. Дело в том, что при литье в формы, латунь дает сильную усадку, образуются прогибы и полости (раковины).

Их срезают и отдают на переработку. Готовая латунь размягчается при температуре не меньше 800 градусов Цельсия. Минимальна планка при большом содержании в сплаве Zn. Чем его меньше, тем выше планка плавления. Такую латунь с высоким содержанием меди (около 90%) называют томпак.

В России на производстве латуни специализируются:

— красноярское предприятие КРАМЗ

— самарский завод вторичных сплавов

— Уралэлектромедь из Верхней Пышмы

— московские группы компаний Элекмед, Nermet, Дельта

— столичные предприятия Металлокоммерция и Интерметаллик

Внешне латунь напоминает бронзу. Последнюю, кстати, сплав с цинком вытесняет с интерьерного рынка. Бронзовые смесители и фурнитуру в магазинах, а значит, и домах заменяют латунные. Они легче поддаются полировке, проще в уходе. Сантехническую латунь часто делают с примесями или покрывают специальными составами. Это делается, чтобы окрасить металл в необычные цвета. Так, в тренде черные краны из латуни.

Из сплава взялись ковать изголовья для кроватей. Они смотрятся легко, воздушно, что на руку владельцам небольших спален. Немаловажна и эстетическая привлекательность кованой мебели. Латунь захватила и рынок светильников и кухонных вытяжек.

Метал латунь признан мировым сообществом, важнейшим из медных сплавов. Как видно, она нашла применение практически повсеместно. Разве, что печатное слово, пока, латуни не подвластно.

Хотя, буквы на станицах книг, документов – это тоже сплав, только сурьмы, свинца и олова. Именно из этого состава изготавливают шрифты в типографиях.

http://www.youtube.com/watch?v=OqjO0ObRkOs

У каждого, кто ищет и сдает цветной металл, иногда возникают сомнения по поводу вида лома и, соответственно, его истинной стоимости при сдаче.

Медь является цветным металлом, а латунь – это сплав, который обычно состоит из 70% меди, поэтому часто похож на нее.

Ошибка может обойтись довольно дорого. За медь в пунктах приема дают 285- 300 рублей, за латунь – около 150. Существует много способов, как узнать, что за металл мы видим — медь или латунь, а как отличить их друг от друга мы расскажем в этой статье.

Что такое медь и латунь

Медь – это цветной металл. Цвет у него красновато-розовый, он податливый при работе, мягкий и ковкий. Имеет высокую тепло- и электропроводимость, поэтому из меди часто производят:

  • детали электроприборов;
  • кабели;
  • радиаторы.

Медь не закаляют, поскольку она становится твердой и после холодной ковки. Имеет свойство покрываться патиной – зеленым налетом, который возникает при высокой влажности окружающей среды.

Для повышения прочности, улучшения ряда других показателей и удешевления материала в нее добавляют примеси и получается сплав.

Одним из таких сплавов является латунь.

В классическом исполнении в ней содержится треть цинка.

Латунь – золотисто-желтая, более прочная и твердая. Она не так интенсивно окисляется, не такая пластичная.

В нее иногда, в зависимости от предназначения сплава, добавляют:

  • олово;
  • кремний;
  • свинец;
  • марганец.

Сходства и различия

Сплав латуни по большей части состоит из меди, поэтому естественно, что они похожи не только визуально, но и некоторыми свойствами. Чем больше меди в сплаве, тем сильнее их цвета будут схожи. На этом точные совпадения заканчиваются.

Визуально легко отличаются сплавы латуни, где меди менее 80%. Они слегка похожи на золото, так как имеют выраженный желтый оттенок. Чем больше цинка, тем оттенок светлее.

Из-за этого латунь даже используют для подделки или имитации золота. У меди же главный оттенок – красноватый, который часто отливает розовым.

При сильном понижении температуры латунь не теряет своей, сравнительно ограниченной, пластичности и не становится хрупкой. Электричество и тепло проводит хуже.

Отличаются они по такому признаку, как твердость.

Медь мягче, пластичнее, а латунь, наоборот, твердая и придать ей какую-либо форму без применения отжига сложно.

Стружка также получается разная: у латуни – игольчатая, у меди – закрученная в спираль.

Рассмотрим свойства, которые имеет латунь и медь, есть ли у них отличия:

Медь Латунь
Пластичная, мягкая Твердая
Красновато-коричнево -розовый оттенок Золотистый оттенок
Звук ниже при ударе Высокий звук
Тяжелая Легче
Стружка скручивается в спираль Стружка игольчатая

Как отличить?

Чаще всего можно отличить по:

  • виду;
  • весу;
  • степени твердости

без применения каких-либо инструментов или аппаратуры.

Но бывают ситуации, когда для точности необходимо задействовать:

  • реактивы,
  • инструменты,
  • приборы.

Перед оценкой лома, который вы собираетесь отнести в пункт приема, надо очистить его от грязи, иначе «на глаз» определить точно не получится.

По цвету

Оба металла, хоть и в разной степени, могут покрыться патиной.

Поэтому не забываем хорошо очистить лом.

Если объект долго находился на открытом воздухе или в воде, слой патины снимается сложно.

Иной раз оправданной будет покупка специального средства для очистки.

Желательно осматривать лом под мощным белым светом.

Подразумевается, что можно смотреть либо под солнцем в погожий день, либо под яркой люминесцентной лампой. Лампа накаливания не подходит.

Чистая медь будет иметь красновато-коричневый оттенок, иногда с розовым отливом.Надо учитывать, что латунь может быть красной или оранжевой. Такую обычно используют для украшений и водопроводных труб.

Если материал с оранжевым, желтым или золотистым оттенком, можно быть почти уверенным, что перед вами латунь.

Если вы занимаетесь сбором и сдачей металлолома, то вам будет полезно знать цены на лом черных металлов. Если вы не знаете, где найти черные металлы, то прочитайте данную статью. Сомневаетесь, какую модель металлоискателя выбрать? Ознакомьтесь с обзором популярных моделей https://rcycle.net/metally/cvetnye/metalloiskateli-vidy-modelj-i-ceny.

Она еще бывает светло-золотистой, бледно-желтой , и даже грязно-белой, но поисковикам металла встречается очень редко, так как такой сплав тяжело обрабатывать, и он используется преимущественно в украшениях.

Лучшая рекомендация – носить с собой предмет, в котором вы точно уверены, что он сделан из чистой меди. Вы сможете сравнивать ее с найденным вами ломом. Чаще всего такой метод хорошо работает.

По звуку

Еще один метод, для которого не нужны специальные навыки или приспособления. Различать металлы по звуку можно научиться после непродолжительной тренировки. Ударьте чем-то металлическим по предмету. Если он сделан из меди, то звук будет приглушенным, низким. Это происходит, так как металл мягкий.

Обычно визуального осмотра и проверки на звук и твердость достаточно для определения в полевых условиях.

Напротив, латунь будет издавать при ударе звонкий и высокий звук. Второй по значимости способ проверки для тех, кто имеет дело с металлоломом, после визуальной оценки на свету. Но, такой метод оправдан только с большими и объемными предметами – нужно, чтобы было чему издавать звук.

По твердости

Медь, как уже было сказано выше, — мягкий металл. Латунь специально создали, чтобы увеличить твердость меди при сохранении некоторых ее других характеристик. Поэтому при нанесении повреждения лому, медью будет тот материал, который легче деформируется. Латунь же стойко переносит удары.

По маркировке

Если на предмете есть метки, определение металла или сплава может стать простым и точным.

На латунь, как правило, ставят метку, которая начинается со значка «Л».

Соответственно, маркировка меди начинается с «М». Правда, медь довольно часто не имеет никакой маркировки.

Вот некоторые расшифровки, которые могут пригодиться:

  1. Маркировка меди начинается с одной буквы «М», за которой идут цифры. Буква «Л» на изделиях из латуни бывает не одна, за ней могут идти еще буквы, а только потом цифры.
  2. В Соединенных Штатах и Канаде действует система UNS, согласно которой на латуни ставится метка C2, C3, C4.
  3. В Европейском Союзе оба металла маркируются буквой С, все зависит от последующих букв. Для меди они будут A, B, C, D, а для латунного сплава – L, M, N, P и R.
  4. Еще не так давно распространенной была маркировка, состоящая из значков химических элементов. Например, Cu Zn (купрум – цинк) будет означать латунь.

По весу

Латунь легче меди благодаря добавлению в нее цинка. Но для того, чтобы определить по бесформенному куску, металл это или сплав, необходим опыт.

По стружке

Для этой проверки потребуется дрель по металлу или доступ к станку, чтобы получить стружку.

У латуни она будет, как говорят специалисты, игольчатая, так как материал твердый.

Она как бы сыпучая.

У меди стружка будет пластичнее, поэтому часто даже не разрывается и получается витиеватая, одной сплошной спиралью.

Однако существуют сорта латуни, стружки которых похожи на медные. По отзывам практиков сорт ЛС63 — очень пластичный и вязкий сплав, после его обработки остаются стружки-спиральки.

Анализ кислотой

Если вы столкнулись с латунью марки Л-96, что означает присутствие в сплаве 96% меди, отличить ее от металла без анализа сложно. Для этого можно использовать соляную кислоту. Если капнуть ею на чистую медь, она просто очистит ее от патины и в реакцию с самим металлом не вступит.

Если же нанести соляную кислоту на латунь, то в реакцию вступит цинк и на поверхности проступит окись белого цвета – хлорид цинка.

Анализатором

На нашем портале есть подробный материал про анализаторы металлов и сплавов. При помощи такого устройства можно безошибочно определить, что находится перед вами.

Такие анализаторы имеют жидкокристаллический экран, на который, после взаимодействия аппарата и металлического объекта, выводится полный список всех составляющих элементов.

Если это будет 99% меди и десятые доли процента каких-то случайных примесей – это медь. Если будут в значительных количествах другие металлы – латунь. Но способ дорогой.

По типу изделия

Некоторые изделия производят только из меди или только из латуни.

Это может стать дополнительным ориентиром.

Инструменты производят исключительно из латуни, она тверже.

Из меди делают некоторые части духовых музыкальных инструментов.

В принципе, нужно отталкиваться от назначения предмета – если он должен быть:

  • надежным,
  • твердым,
  • негнущимся,

то для его изготовления, скорее всего, использовали латунь.

Если наоборот, нужна пластичность, высокая электро- или теплопроводность, то это – медь.

Путем нагревания

Еще один способ, при котором нужно использовать газовую горелку.

Индикатором здесь будет оксид цинка, который образуется в виде налета бледно-белого пепельного оттенка только на латуни, если ту нагреть до температуры выше 600 градусов.

Вывод

Людям, промышляющим сбором, сдачей и приемом цветного лома, необходимо знать и уметь отличать внешне похожие цветные металлы. Способность определять может хорошо окупиться, так как латунь в пунктах приема стоит почти в два раза дешевле, чем медь первого сорта.

Если найденный объект небольшой, можно определить самостоятельно. Если количество лома велико, можно прибегнуть к помощи инструментов или анализатора, который берется в аренду.

Если вы решили сдать цветной металлолом, то убедитесь, что у пункта приема есть для этого лицензия.

Как очистить данные цветные металлы перед сдачей, вы можете увидеть в данном видеоролике:

Темы: Сварка меди и медных сплавов.

Один из двух распространенных сплавов на основе меди — медно-цинковый сплав латунь, состав которой влияет на её свойства: пластичность/прочность, теплопроводность, электропроводность. Марки латуней и их состав приведены ниже в таблицах 1-4.

Практическое применение получили латуни с содержанием до 50 % (мас.) Zn. Эти латуни по своей структуре могут быть как однофазными (α- или β-латуни), так и двухфазными (α + β-латуни). В пределаx α-твердого раствора, т.e. при содержании до 39 % (мас.) Zn, свойства латуней плавно изменяются: с увеличением содержания цинка повышается прочность латуни и снижаются пластичность, тепло- и электропроводность, коррозионная стойкость, а склонность к коррозионному растрескиванию возрастает.

Латуни, содержащие до 39 % (мас.) Zn, очень пластичные, хорошо свариваются, легко обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях, коррозионно-стойки. При больших концентрациях цинка образуются интерметаллиды (CuZn, CuZn2 и другие), которые ухудшают пластические свойства латуней. Алюминий уменьшает летучесть цинка, oбразуя на поверхности расплавленнoй латуни защитную пленку, состоящую из оксида алюминия. Железо задерживаeт рекристаллизацию латуней и измельчаeт зерно, повышая тем самым механические и технологические свойства латуни. Кремний улучшает свариваемость латуней.

Из деформируемых сплавов для изготовления сварных конструкций чаще всего употребляется марка Л63, в значительно меньших объемах используются латуни марок Л68, Л90, ЛО62-1, ЛС59-1, ЛМц58-2. Литейные латуни сваривают в основном при ремонтных работах, прежде всего пpи исправлении дефектных участков литья. Чaще других применяются латуни марок ЛЦ40Мц3Ж, ЛЦ16К4, в меньших объемах — латуни других марок.

Таблица 1. Простая (двойная) латунь — состав согласно ГОСТ 15527-2004.

Таблица 2. Свинцовая

латунь, состав

по ГОСТ 15527-2004.

Таблица 3. Сложнолегированная латунь, состав по ГОСТ 15527-2004 (примечание: для марки ЛО-60-1 доля свинца 0,3%, а не 0,03% — согласно поправке к ГОСТ от 11 апреля 2005 года) .

Далее приведены требования к латуням в отливках согласно ГОСТ 17711-93.

Таблица 4. Химический состав латуней в отливках.

Продолжение таблицы 4:

Другие страницы по темам Латунь, состав, сварка медных сплавов:

  • Марки меди >

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий