По каким характеристикам отличить латунь от других сплавов

Латунь, которая хорошо известна и активно применяется уже на протяжении многих лет, является сплавом меди с цинком. Изобретателем этого материала с целым рядом уникальных характеристик считается англичанин Джеймс Эмерсон, который и запатентовал его в 2019 году.

Латунный металлопрокат отличается хорошей коррозионной стойкостью и высокой прочностью

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.

В зависимости от особенностей внутренней структуры различают латуни альфа- и альфа-бета-типа, которые также называют одно- и двухфазными.

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 марки бронзы, по профессиональной классификации она не относится к бронзовым сплавам. 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.

Содержание химических элементов в простых (двойных) латунях (нажмите для увеличения)

Содержание химических элементов в свинцовых латунях (нажмите для увеличения)

Изделия из латуни 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.

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.

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).

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).

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.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод о том, что латунные сплавы, внутреннюю структуру которых составляет только α-фаза (однофазные), отличаются хорошей пластичностью, а те, в которых присутствует и β-фаза (двухфазные), являются более прочными, но не предназначены для обработки методами пластической деформации.

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.

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.

Способы производства

Такой сплав меди, как латунь, хорошо поддается различным методам обработки. Так, из этого сплава можно получать различные изделия методами ковки, штамповки и протяжки, а благодаря относительно невысокой температуре плавления и хорошей текучести в расплавленном состоянии его активно используют в литейном производстве.

Розлив латунного расплава по формам

Латунь, основным легирующим элементом в которой является цинк, получают плавкой:

  • в тиглях, изготовленных из огнеупорного материала (для нагрева тигли вместе с компонентами сплава помещают в шахтные или пламенные печи);
  • в отражательных печах (при использовании данного метода плавку выполняют без применения тиглей).

При выплавке латунного сплава следует учитывать тот факт, что цинк при осуществлении такой процедуры будет активно испаряться, поэтому количество данного металла следует рассчитывать с некоторым запасом.

Сферы применения

В зависимости от количественного содержания основных компонентов латунь может использоваться для изготовления изделий различного назначения.

Содержание основных элементов указывается в маркировке латунных сплавов

Одной из наиболее распространенных разновидностей деформируемых латунных сплавов является томпак, в составе которого содержится 88–97% меди и не более 10% цинка. Наиболее значимыми характеристиками сплавов данного типа являются:

  • высокая пластичность;
  • высокая коррозионная устойчивость;
  • хорошие антифрикционные свойства.

Из характеристик, которые способствуют высокой популярности сплавов данного типа, надо отметить:

  • хорошую свариваемость со сталью и другими металлами, что позволяет использовать томпак для изготовления изделий из комбинированных материалов;
  • красивый золотистый цвет – характеристика, которая стала причиной активного использования томпак для производства изделий художественного назначения;
  • возможность покрывать поверхность изделий из томпака эмалью и лаком, золотить, а также использовать другие типы декоративных покрытий.

Так выглядит лента томпака, из которой потом делают изделия, в том числе и ювелирные украшения

Специалисты при производстве томпака используют три основные формулы химического состава данного сплава, в котором медь, цинк, свинец и олово могут содержаться в следующих пропорциях:

  • 82/18/1,5/3;
  • 82/18/3/1;
  • 82,3/17,5/0/0,2.

Данные формулы, что примечательно, были выведены еще в XIX веке. Их автором является ученый из Шотландии Эндрю Юр.

Области применения деформируемых латуней

Чтобы получить литейную латунь, в ее состав, кроме цинка, добавляют 50–81% меди, а также ряд других элементов: алюминий, железо, кремний, олово, марганец, свинец. Наиболее значимыми характеристиками, которыми обладает такая латунь, являются:

  • высокая устойчивость к коррозии;
  • антифрикционные свойства;
  • хорошие механические характеристики;
  • хорошая текучесть в расплавленном состоянии;
  • высокая устойчивость к распаду материала.

Сферы применения литейных латуней

Благодаря таким характеристикам литейные латунные сплавы успешно используются для производства изделий, к механическим свойствам, коррозионной устойчивости и точности геометрических параметров которых предъявляются повышенные требования.

Для производства различных изделий методами резания металлов используются автоматные латуни, в химический состав которых входят:

  • 57–75% меди;
  • 24,2–42,7% цинка;
  • 0,3–0,8% свинца.

Автоматная латунь марки ЛС59-1 используется для изготовления метизов и декоративных элементов

В составе сплавов данного типа обязательно содержится свинец, за счет чего обеспечивается формирование короткой и сыпучей стружки, что и позволяет выполнять скоростную обработку изделий из таких латуней.

Латуни данного типа производится в виде листового материала и прутков, из которых затем, используя тот или иной вид механической обработки, изготавливают изделия различного назначения.

ВПО ПромМеталл (бронза, латунь, медь)
Складскую справку можно скачать здесь
Бронза, медь, латунь, дюраль со склада в Москве.
Консультации по применению! Подбор материала!
Резка. Продажа от 1 кг.
Отправка по России ТК Деловые линии.
Работайте с профессионалами!

Наиболее часто используемые латуни: ЛС59-1 в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения, Л63 в виде лент, листов, плит и проволоки, трубок. Листы ЛС59-1 используют, если нужна будет обработка на фрезерном станке либо гравировка. Если лист нужно гнуть, то только марка Л63 мягкого состояния.

Листы и плиты изготовленные из марки Л63 дешевле, чем из марки ЛС59-1. Для прутков всё ровно наоборот: хуже обрабатываемая латунь Л63 стоит дороже примерно на 20%. Это связано с тем, что Л63 изготавливается из чистых медных ломов, а ЛС59-1 из ломов, содержащих свинец. В случае листов повышенная стоимость латуни ЛС59-1 связана со сложностями изготовления. Латунь Л63 более вязкая и при изготовлении листов меньше брака. Раскрой у латунных листов, выпускаемых нашими заводами по обработке цветных металлов 600 х 2019 мм, т.е в одном стандартном листе латуни 0,9 квадратных метра.

Латунные листы должны храниться в теплом складе, так как при перепаде температур и попадании на листы конденсата начинается процесс коррозии. Латунь темнеет, появляются белые пятна. Хранят латунные листы стоя в ячейках.

Иногда возникает вопрос, как отличить латунь от бронзы БрАЖ9-4, ведь по цвету они похожи. Бронза магнитится, латунь обычно нет (исключение латуни, содержащие железо, но они магнитятся слабее). У латуни больше плотность 8,5 г/см3  (у бронзы БрАЖ9-4 она 7,6 г/см3), поэтому при одинаковом диаметре и длине, латунный пруток весит больше. Если  латунь нагреть до температуры 600-650.С (темно-красное каление) поверхность латуни покрывается тонким пепельным налетом оксида цинка. На бронзе такого налета не образуется. Бронза отдаёт в розовый оттенок, а латунь жёлтая или даже зеленовато-жёлтая.

Отличить латуни Л63 и ЛС59-1 между собой можно поцарапав пруток. Латунь ЛС59-1 при царапании скрипит!

Можно проверить латунь на содержание свинца:  обычно это делается так, наносят каплю 9% уксуса на образец, выжидают некоторое время, в потом наносят каплю йодистого калия (бывает в аптеке, в химмагазинах, в старых военных аптечках как противорадиоционное средство), появление желтой окраски говорит о наличии свинца. Значит это свинцовая латунь.

Латунь отличается от бронзы более высокой пластичностью и, соответственно, меньшей прочностью и износостойкостью, что ограничивает использование этого сплава во многих сферах. Кроме того, латунь менее устойчива к воздействию агрессивных сред, в частности соленой морской воды, что не позволяет использовать латунные изделия в судостроительном производстве, где бронза применяется очень активно и успешно. Исключение — оловянистые латуни марок ЛО.

Существует также заметная разница в цвете данных сплавов и в их внутренней структуре. Любой опытный специалист может рассказать, как отличить латунь от бронзы: для этого достаточно взглянуть на излом изделий из этих сплавов. Латунь на изломе имеет более светлый цвет и явно выраженную мелкозернистую структуру, в то время как бронзу легко определить по темно-коричневому цвету излома и крупнозернистой внутренней структуре.

Лист Л63, если пилить ножовкой, даёт заусенец, а у ЛС-59 заусенца практически нет. Марка Л63 латунь а не годится для гравировки и фрезеровки. Сколько режимы не подбирай, всё равно фрезы ломаются, очень вязкий материал… При полировке лист из Л63 сильно «плывет». Правда гнуть его лучше, чем сыпучку, которая может и треснуть. Латунь марки ЛС59-1 отлично подходит для обработки на токарных автоматах так, как свинец, содержащийся в сплаве делает стружку ломкой и она не наматывается на резец.

Кстати, объем выпускаемой латуни ЛС59-1 в разы превышает объем выпуска всех остальных марок латуни вместе взятых.

Об изменении цвета латуни (оксидировании) можно прочитать здесь

Весь сортамент продукции, производимой из латуни Л63 и ЛС59, оговаривает ГОСТ 15527-70 (новая редакция – ГОСТ 155272004) «Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки»

Латунные прутки ранее изготавливались по  ГОСТ 2060-90, в 2019 году этот ГОСТ был обновлен на ГОСТ 2060-2006 Прутки латунные. Технические условия.  Однако в том же 2019 году был разработан и введен новый ГОСТ 52597-2006 ПРУТКИ ЛАТУННЫЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ НА АВТОМАТАХ. Он регламентирует изготовление прутков из свинцовых латуней (автоматная латунь) марок ЛС63-3, ЛС59-1, ЛС59-1В, ЛС58-2, ЛС58-3, ЛС59-2 и ЛЖС58-1-1 диаметром от 3 мм до 50 мм.

Фактически с 2019 года отечественная цветная металлургия выпускает всю свинцовую латунь по этому ГОСТу. По старому ГОСТу 2019 выпускают латунь без свинца и прессованную свинцовую латунь свыше диаметра 50 мм. Однако у конструкторов в старых справочниках указан еще советский ГОСТ, отсюда периодически возникают трудности с поставляемой латунью марки ЛС59-1. Снабженцы требуют, чтобы предоставляли сертификаты выпуска до 2019 года.

Листы из латуни изготавливаются по еще советскому  ГОСТ 931-90 (СТ СЭВ 957-89)  ЛИСТЫ И ПОЛОСЫ ЛАТУННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ. И хотя в данном ГОСТе говорится о том, что возможно изготовление листов шириной до 2019 мм, а длиной до 2019 мм, увы, но наша промышленность делает только раскрой 600х1500 мм. Латунные листы раскроем 1000х2000 мм остаются легендой.

В пищевой промышленности лучше применять двухкомпонентную латунь марки Л63 (Л68), так как она не содержит свинец, вредно влияющий на живые организмы.

обработка латуни ЛС59-1. Стружка сыпется мелкой крошкой, отсюда простонародное название латуни «сыпучка»

Латунный чайник из латуни Л68

Сравнение свойств Л63 и ЛС59-1    (отсюда)

Практика показывает, что многие потребители не знают в чем заключаются различия между двумя наиболее распространенными марками латуней – ЛС59-1 и Л63. Поэтому приведем ответы на самые часто задаваемые вопросы.

  1.  Электропроводность и теплопроводность этих латуней одинакова.
  2.  Эти латуни отличаются друг от друга не потому, что в них разное содержание меди, а потому, что в ЛС59-1 присутствует свинец. Благодаря свинцу ЛС59-1 отлично точится с образованием мелкой сыпучей стружки.
  3. Л63 обрабатывается резанием хуже, чем ЛС59-1,….у неё другая стружка.
  4. В сопоставимых состояниях прутки из ЛС59-1 ненамного тверже и прочнее чем Л63. Однако, при наличии надрезов прутки из ЛС59-1 легко подвергаются хрупкому разрушению при поперечной нагрузке. Ударная вязкость ЛС59-1 (5-6 ) намного меньше, чем для Л63 (14 ) . По этим причинам при некоторых условиях эксплуатации детали из Л63 могут оказаться надежнее, чем из ЛС59-1.
  5. Л63 легко поддается обработке давлением в холодном состоянии. Различие в пластичности наглядно иллюстрируется простым опытом: проволока из Л63 легко расплющивается, а проволока из ЛС59-1 растрескивается после 2-3 ударов молотком. Это выгодно отличает Л63 от ЛС59-1 и определяет применение Л63 для изготовления деталей, требующих кроме токарно-фрезерной обработки дополнительного формообразования давлением.
  6. Высокая пластичность позволяет использовать проволоку из Л63 для изготовления заклепок.
  7. Прутки и проволока из Л63 используется в качестве припоя.
  8. ЛС59-1 имеет неплохие антифрикционные свойства и может применяться в подшипниках скольжения, работающих при невысоких удельных давлениях и высоких скоростях.
  9. Холоднодеформированные листы из ЛС59-1 имеют высокую твердость. в сочетании с высокой износостойкостью это позволяет использовать их в качестве направляющих в станках.
Где купить латунь в Москве? Конечно же в ВПО ПромМеталл. Отправим латунь Деловыми линиями в регионы (в любой другой город России). [email protected] +7-903-798-09-70

Некоторые записи в этом блоге:

Латунь Л63
Латунь Л63 и ЛС59. Отличие марок, применение, характеристики. Прутки, листы. ГОСТы.
Латунь Л63 и ЛС59-1 Марки. Характеристики. Применение.
Латуни и их применение
Механические свойства латунного проката
Влияние примесей на свойства меди
Медь фосфористая
Марки бронз и их использование
Бронза | Марки | Характеристики | Применение | Расшифровка
Влияние легирующих элементов на свойства бронз
Бронза ОЦС5-5-5. Свойства, характеристики, применение
Наиболее распространенные марки бронзы
Свойства и применение бронз
Свойства и характеристики бронз
Области применения бронз
Классификация бронзовых сплавов
О разных марках бронз (видео)
Материалы для подшипников скольжения

Латунь и бронза — это сплавы из металла, в состав которых входит до 80 % меди. Это придает сплавам золотистый оттенок, поэтому у них схожий внешний вид. Однако латунь, в отличие от бронзы, не магнитится, так как у них разный химический состав. В промышленной металлургии металлы четко разграничиваются, но в домашних условиях бывает сложно их различить.

Медь как составляющая латуни и бронзы

Медь — цветной металл, имеет золотистый цвет с красным оттенком. По структуре мягкий и с легкостью поддается обработке. Обладая высокой электро- и теплопроводностью, используется для изготовления:

  • кабелей;
  • деталей для электроприборов;
  • радиаторов.

Медь

Чтобы повысить уровень прочности меди и улучшить характерные показатели, а также снизить стоимость материала, при производстве в него добавляют определенное количество примесей других металлов, чаще всего латуни или цинка.

При повышенной влажности окружающий среды медь покрывается зеленоватым налетом — патиной. Металл не закаляют, так как он имеет свойство становиться твердым даже при холодной ковке.

Латунь имеет характерный золотистый оттенок и, в отличие от меди, менее интенсивно поддается окислению. У нее твердая структура, она более прочная, но не такая пластичная в работе. В состав латуни входит большое количество меди, а в зависимости от того, для чего сплав предназначается, в него добавляют немного свинца, олова, марганца, кремния.

Свойства бронзы и латуни

Латунь и бронза — цветные металлы с большим процентом содержания меди. Бронза с давних времен применялась в изготовлении ювелирных украшений, столовой посуды, монет, декоративных элементов интерьера.

Мнение эксперта

Сидоренко Александр

Оценщик антиквариата, нумизмат

Латунь из-за внешнего сходства с золотом раньше применялась для изготовления недорогих украшений, а также использовалась в декорировании интерьеров. Однако благодаря ее устойчивости к истиранию, повышенной стойкости к коррозии, а также пластичности латунь стали использовать и в промышленном производстве.

Латунь, если сравнивать ее с бронзой, отличается более низкой сопротивляемостью к различным реагентам, морской и соленой воде. Они способны за короткий срок привести сплав в негодность. Это ограничивает область применения латуни; например, ее не используют в судоходном строительстве, а также в пищевой промышленности.

Бронза — долговечный и довольно прочный сплав. Хорошая текучесть в расплавленном виде позволяет использовать ее в литейных технологиях. В зависимости от добавленных примесей сплав имеет свойство менять оттенки, от желтых до насыщенных красно-коричневых тонов. Это очень ценится при производстве предметов декора и интерьерных изделий.

Латунь

Бронза получается при соединении меди с оловом, а латунь производится с помощью сплавления меди и цинка. Бронзовые изделия, выполненные без каких-либо добавок, могут довольно длительный период находиться в контакте с морской водой. А вот латуни для такого использования понадобится легирование (добавление определённых примесей).

Бронза имеет высокую устойчивость к различным механическим воздействиям и считается прочным металлом. Ее часто применяют для изготовления памятников и уличных скульптур, которые на протяжении многих лет подвергаются воздействию окружающей среды, но, несмотря на это, хорошо сохраняют свой изначальный вид. А вот латунный сплав, хоть и используется для создания художественных элементов, но для подобных целей не подходит.

Как отличить латунь от бронзы в домашних условиях?

Неслучайно многие задаются вопросом: как отличить латунь от изделий из бронзы, ведь металлы имеют схожий внешний вид? Однако эти два сплава серьезно отличаются друг от друга по разным параметрам.

Внешний вид

Бронза, если в ее состав не входят другие металлы, имеет темно-коричневый оттенок, а на изломе — крупную зернистую структуру. Латунь без добавления примесей имеет яркий желтый цвет и мелкозернистую внутреннюю структуру на изломе.

Магнит

Из-за того, что в бронзовом сплаве присутствует свинец и олово, этот металл может слегка магнититься, а вот магнит на латунь не оказывает никакого воздействия.

Химическая методика

Для определения вида сплава могут помочь химические реактивы. Для использования такой методики необходимо поместить стружку бронзы и латуни в разные емкости и добавить немного азотной кислоты в соотношении с водой 1:1. Когда масса растворится, жидкость надо довести до кипения и выдержать 30 минут на маленьком огне. Раствор латуни при этом останется прозрачным, а вот бронза, наоборот, даст оловянный светлый осадок.

Сварочный аппарат

При нагревании сварочным аппаратом внешние характеристики бронзы остаются без изменений, а вот латунь имеет свойство гнуться. При перегреве она начинает гореть белым пламенем, при этом разбрасывая светлые хлопья, — таким образом выгорает входящий в ее состав цинк.

Термическая обработка

Если латунь подвергнуть нагреванию до 500 градусов, например, при помощи бензиновой горелки, то на поверхности сплава проявится оксид цинка в виде темной пленки, а вот поверхность бронзы будет иметь изначальный вид.

Есть много различных способов, которые позволяют без труда отличить латунь от бронзы в домашних условиях, но результаты их приблизительны и субъективны. А вот чтобы получить достоверный результат, можно обратится в спектральную лабораторию. Спектральный анализ поможет безошибочно различить сплавы.

Помогла статья? Оцените её

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.

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.

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.

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.

Латунь — это сплав, изготовленный из меди и цинка с добавлением присадок. Ещё до открытия цинка латунь получали при добавлении в расплавленную медь цинкосодержащую руду. Поэтому можно сказать, что латунь является одним из старейших сплавов на земле. Тем не менее из-за состава она может выглядеть в точности как медь или бронза, поэтому следует знать некоторые тонкости, чтобы суметь их различить.

Особенности состава

Стандартная химическая формула латуни довольно проста и состоит из 67% меди и 33% цинка. При изменении соотношения меди и цинка можно получить разные виды металла. Таким образом, количество меди может составлять от 55 до 95% конечного продукта, а количество цинка будет колебаться от 5 до 40%.

Нередко к ней добавляют различные присадки, в том числе свинец, для лучшей обрабатываемости сплава. Обычно его добавляют в концентрации около 2%. Однако часто происходит значительное выщелачивание свинца, даже в латуни, которая содержит относительно низкую концентрацию присадки.

Большой популярности среди разновидностей металла пользуется сплав с оловом. Так как такой сплав очень твёрдый, его часто включают при производстве военно-морской брони и деталей для техники. Кроме того, олово придаёт металлу стойкость к деформированию, высокую атмосферную и водную коррозионную стойкость, удовлетворительную электропроводность, а также делает его более тяжёлым. А также такой сплав удобнее применять при плавке, так как ему не страшны высокие и низкие температуры. Благодаря чему латунный сплав с оловом также используется для изготовления коррозионно-стойких механических изделий и литья.

Свойства латуни

Чаще всего можно встретить латунь ярко-золотого цвета, из-за чего её часто использовали для подделывания золотых изделий. Однако она также может быть красновато-золотого цвета или серебристо-белого. Определяет какого цвета будет латунь преимущественное содержание меди (розовый тон) или цинка (серебристый).

Помимо этого, у латуни есть особенные характеристики, которые в основном зависят от состава. Самые отличительные из них:

  • Обладает более высокой пластичностью, чем бронза или цинк.
  • Благодаря своим уникальным акустическими свойствами, она подходит для изготовления музыкальных инструментов.
  • Имеет низкий коэффициент трения.
  • Можно использовать в случаях, когда необходима низкая вероятность искрения.
  • Сплав имеет относительно низкую температуру плавления.
  • Хороший проводник тепла.
  • Коррозионная стойкость (включая гальваническую коррозию из солёной воды).
  • Легко снимается.
  • Не является ферромагнитной. Это значительно облегчает отделение от других металлов для переработки.

В основном латунный сплав применяют для изготовления музыкальных инструментов, огнестрельного оружия, детали машин и механизмов, архитектурной отделки, труб, шурупов и декоративных элементов.

Отличия от других металлов

Латунь можно легко спутать с такими металлами, как медь и бронза. И хотя внешне они действительно похожи (учитывая сходства в составе), на самом деле между ними намного больше отличий, чем кажется сначала.

Медный сплав

Так как латунь в большей степени состоит из меди, не удивительно, что они имеют сходные характеристики. Например: хорошую электро- и теплопроводимость и стойкость к коррозии. Кстати, именно по причине коррозионной стойкости, медь часто используют для изготовления труб. Они легко паяются, большинство из них можно приварить различными методами газа, дуги и сопротивления. Кроме того, изделия из меди отлично полируются, так что их можно сделать практически любой текстуры и придать блеск.

Однако больше всего медь ценится за свои противомикробные способности. Было обнаружено, что бо́льшая часть медных сплавов оказалась весьма эффективна в борьбе с микробами. После двухчасового контакта с грязной водой практически все бактерии были уничтожены. Кроме того, естественное потускнение метала никак не влияет на способность противостоять микробам.

Одним из наиболее явных отличий меди от латуни является её податливость к внешнему воздействию. Медь весьма пластична и поэтому не переламывается при сгибании.

Зачастую медь используется для технических процессов, которые требуют высокую проводимость и пластичность металла. По этой же причине она часто встречается в электропроводке, где применяется для лучшей проводимости электричества.

Особенности бронзы

Латунь и бронза — это цветные металлы, широко используемые в повседневных предметах. В то время как латунь представляет собой сплав меди и цинка, бронза состоит в основном из меди, которая чаще всего объединяется с оловом, а иногда и с другими металлами (фосфор, алюминий, марганец и кремний). В силу своих свойств эти два металла имеют различное применение.

Отличительной чертой бронзы является её тускло-золотистый цвет. Но так как эта характеристика не всегда может помочь понять как отличить латунь от бронзы, следует обратить внимание, что у бронзы должны быть заметны тусклые кольца на покрытии. Среди других отличий:

  1. Латунь имеет более высокую ковкость и низкую температуру плавления (900 °C). Но не такая твёрдая, как сталь. Бронза же жёсткая и хрупкая. Плавится при 950 градусов по Цельсию. Это можно определить по количеству олова в составе.
  2. Чем отличается латунь от бронзы, так это склонностью к растрескиванию под напряжением, при воздействии аммиака.
  3. В то время как бронза лучше проводит тепло и электричество, чем большинство стальных сплавов.

Бронзу можно найти в составе музыкальных инструментов и почётных медалей. Кроме того, её применяют для изготовления промышленных деталей, таких как втулки и подшипники, для которых очень важно иметь низкий коэффициент трения. Также бронзу часто используют для создания скульптур, так как она весь пластична, а в результате окисления придаёт изделию более дорогой вид.