Характеристики и использование латуни, являющейся сплавом меди и цинка

История появления и применения

Латунь была известна с начала новой эры и впервые была получена в Римской империи, но также использовалась в Индии и Китае. Позже в Европе метод плавки цинка был утерян, поэтому долгое время металл импортировался из Азии. Добыча цинка в Европе возобновилась с 16 века, а выплавка латуни — с 19 века. Благодаря археологическим раскопкам известно, что латунь широко использовалась для изготовления украшений, так как она имеет характерный золотисто-желтый цвет и называется «поддельным золотом». С развитием металлургии область применения сплава расширилась, что обеспечивалось корректировкой характеристик металла с помощью разнообразных соотношений его компонентов.

Медные сплавы, их свойства, характеристики, марки

Производство медных сплавов позволяет улучшить свойства меди без потери основных достоинств этого металла, а также получить дополнительные полезные свойства.

К медным сплавам относятся: бронза, латунь и медно-никелевые сплавы.

Бронза

Медно-оловянный сплав. Однако с развитием технологий появились и бронзы, в которых вместо олова в сплав вводятся алюминий, кремний, бериллий и свинец.

Бронза тверже меди. У них более высокие значения сопротивления. Они лучше всего подходят для обработки металлов давлением, в первую очередь ковки.

Бронзы отмечены буквенно-цифровыми кодами, где первые буквы Br, означающие настоящую бронзу. Дополнительные буквы указывают на легирующие элементы, а цифры после букв указывают процентное содержание этих элементов в сплаве.

Буквенные обозначения элементов из бронзового сплава:

• А — алюминий,
• Б — бериллий,
• F — железо
• К — кремний,
• Mc — марганец,
• N — никель,
• О — олово,
• C — свинец
• С — цинк,
• F — фосфор.

Пример маркировки оловянной бронзы: БрО10С12Н3. Расшифровывается как «оловянная бронза с содержанием олова до 10%, свинца — до 12%, никеля — до 3%».

Пример расшифровки алюминиевой бронзы: БрАЖ9-4. Это расшифровывается как «алюминиевая бронза с содержанием алюминия до 9% и железа до 4%».

Латунь

это сплав меди и цинка. Помимо цинка, он также содержит другие легирующие добавки, помимо олова.

Латунь — это коррозионно-стойкий сплав. Они обладают антифрикционными свойствами, чтобы противостоять вибрации. Они обладают высокими показателями сыпучести, что придает изделиям из них высокую степень устойчивости к большим нагрузкам. В латунных отливках практически не образуются зоны ликвидации, поэтому изделия имеют однородную структуру и плотность.

Латунь маркируется серией буквенно-цифровых кодов, где первая буква всегда L, что означает саму латунь. Ниже представлен цифровой индикатор процентного содержания меди в латуни. Остальные буквы и цифры показывают процентное содержание легирующих элементов. В латуни используются те же буквенные обозначения легирующих элементов, что и в бронзах.

Пример двойной латунной маркировки: L85. Расшифровывается как «латунь с содержанием меди до 85%, остальное — цинк».

Пример маркировки многокомпонентной латуни: ЛМцА57-3-1. Расшифровывается как «латунь с содержанием меди до 57%, марганца — до 3%, алюминия — до 1%, остальное — цинк».

Медно-никелевые сплавы

• Мельхиор — это сплав меди и никеля. Железо и марганец могут присутствовать в сплаве в качестве добавок. Частные случаи технических сплавов на основе меди и никеля:
• Нейзильбер — также содержит цинк,
• Константан — также содержит марганец.

Мельхиор обладает высокой коррозионной стойкостью. Хорошо поддается любой обработке. Не магнитный. Имеет приятный серебристый цвет.

По своим свойствам мельхиор — это, прежде всего, декоративно-прикладной материал. Из него делают украшения и сувениры. В декоративных целях это отличный заменитель серебра.

Выпускается 2 марки мельхиора:

• МНЖМц — сплав меди с никелем, железом и марганцем;
• МН19 — это сплав меди и никеля.

Состав и структура

Латунь содержит 70% меди и 30% цинка. Второй элемент увеличивает прочностные характеристики при снижении затрат. Повышенное содержание цинка применяется в особых случаях, в зависимости от условий использования материала.

При маркировке сплава указывается буква «L», за которой следует процентное содержание меди в составе, при добавлении легирующих металлов указывается их буквенный код и размерные значения. Широко распространенная марка сплава ЛАЖ60-1-1 будет означать, что латунь содержит 60% меди, 1% алюминия и 1% железа%.

Медно-цинковые сплавы имеют золотистый цвет. Этот эффект используется для создания подделок. Для защиты металла от окисления поверхность покрывается специальной краской.

Свойства сплава меди и цинка

Существует несколько видов латуни, которые характеризуются как общими, так и индивидуальными свойствами. Основные особенности:

• плотность металла — от 8,2 до 8,7 т / м3;
• теплоемкость — 380 Дж / (кг * К);
• электрическое сопротивление — от 0,025 до 0,108 Ом * м². М-М-М;
• температура плавления — от 870 до 990 градусов.

Оба основных элемента имеют относительно высокую плотность. В результате их соединение отличается большой массой. Латунь легко сваривается дугой, но не поддается газовой сварке. Он быстро окисляется, поэтому при необходимости металл окрашивают или полируют. Цинк обеспечивает прочность и пластичность. Последнее можно регулировать содержанием цинка.

Некоторые свойства придаются добавкам в сплав, которые изменяют состав латуни и позволяют регулировать ее характеристики в широком диапазоне. Особенность добавок в том, что нет изменения удельного веса сплава. Добавление магния увеличивает стойкость и антикоррозионные свойства. Никель снижает окисление, а свинец улучшает пластичность. Если кремний добавлен без других добавок, пластичность и прочность увеличатся. Существует множество комбинаций соотношений цинка, меди и добавок, которые обеспечивают требуемые характеристики.

Сферы использования сплавов

Годовая выплавка сплава составляет более двух миллионов тонн, половина из которых производится из вторсырья. В зависимости от области применения латунь делится на:

• деформируемые — сплавы с содержанием цинка менее 10%, обеспечивающие пластичность, обработку давлением, коррозионную стойкость и низкое трение с другими металлами. Характерен аспект «под золото»;
• литейное производство — сплавы с содержанием цинка от 20 до 45 процентов. Их используют для литья труб, проволоки, уголков и других изделий, которые будут подвергаться агрессивным воздействиям. Характеризуется пластичностью, прочностью и устойчивостью;
• свинцовые автоматы, что гарантирует автоматическую обработку изделий из латуни на станках.

Литье деформируемых изделий широко применяется в судостроении, машиностроении, авиации, а также в отделке и производстве предметов культуры. Литейный завод поставляет километры проката в год и автомат: винты, башмаки, гайки и так далее. Производство украшений из латуни известно с давних времен. Латунь используется во всех сферах жизни общества и отказаться от нее в ближайшее время невозможно.

Характеристики сплава меди с содержанием цинка

Медно-цинковый сплав отличается такими свойствами, как коррозионная стойкость и высокая прочность. Уровень коррозионной стойкости латуни находится посередине значений этого параметра для меди и второго металла — цинка.

Использование медно-цинкового сплава при изготовлении изделий сложной формы, но с небольшими геометрическими размерами, оправдано его технологическими свойствами. Такой материал (например, медь и другие виды ее сплавов) хорошо сформирован, и его готовые изделия легко обрабатываются различными методами.

Латунь отличается высокой текучестью и низкой склонностью к расслоению, что делает ее идеальным материалом для изготовления различных изделий методом литья. Кроме того, латунь хорошо поддается обработке методом пластической деформации, что позволяет изготавливать из нее ламинированием различные изделия (проволоку, ленты, листы, различные катаные профили).

Цинк может содержаться в латуни в количестве 5-45%, по этому параметру сплав может относиться к разным категориям. Первая категория — это желтая латунь (они содержат от 20 до 36% цинка), вторая — красная (в них содержание цинка от 5 до 20%). Один тип сплава, называемый томпак, содержит до 10% цинка. Есть латуни с содержанием цинка более 45%, но их использование очень ограничено.

Медные сплавы (в том числе с цинком) характеризуются меньшей теплопроводностью и электропроводностью, чем основной металл, но их стоимость намного ниже. Учитывая это, помимо того, что по основным характеристикам — механическим, технологическим и даже антифрикционным — такие материалы мало отличаются от основного металла, их использование экономически более удобно.

Латунный цилиндр

Области применения

При выплавке латунных сплавов цинковый лом используется в равных пропорциях с медью. Использование сплава характеризуется его видами:

1. Деформируемый. Содержание цинка в этом сплаве не превышает 10%. Он называется томбак. Благодаря этому составу повышается пластичность и эффект скольжения по металлическим поверхностям. Не подвергается коррозии, приваривается к стальным изделиям, напоминает цвет золота.
2. Литейные заводы. Они содержат медь в количестве от 50% до 80%, устойчивы к коррозии, не меняют своей структуры при трении о металлические поверхности, за счет увеличения прочности и снижения хрупкости. После растворения он может принимать различные формы.
3. Автоматические сплавы получают путем добавления свинца. Обрабатывается стальными фрезами на специальных станках с высокой скоростью вращения детали.

Медно-цинковый сплав используется для изготовления:

• детали механизмов промышленного оборудования, а также систем теплообмена;
• литые элементы в морской технике, в автомобилестроении, авиастроении и производстве часов.
• внутренняя отделка, украшения;
• сантехника не подвергается воздействию высоких температур.
• крепежные материалы, шурупы, шурупы;
• тепловые устройства;
• церковные принадлежности;
• корпуса розеток;
• поддельные украшения, похожие на золотые предметы.

Продукция из медно-цинкового сплава

Латуни, относящиеся к категории деформируемых и литейных сплавов

Латуни, относящиеся к категории деформируемых сплавов, отличаются большей устойчивостью к коррозии, очень пластичны и обладают исключительными антифрикционными характеристиками. Медно-цинковые сплавы этой категории хорошо свариваются со стальными изделиями. Это свойство позволяет использовать их для изготовления различных биметаллических конструкций. Желтая латунь имеет привлекательный внешний вид, поэтому ее часто используют для изготовления различных аксессуаров и предметов декора.

Латунь, относящаяся к категории деформируемых сплавов, используется для производства:

• трубы конденсаторные (для этих целей нужна латунь марок ЛМШ68-0.05, ЛО60-1, ЛО62-1, ЛО70-1, ЛО90-1, ЛА77-2);
• с повышенной коррозионной стойкостью деталей машин, речных и морских судов (здесь используется латунь марок Л68, Л80, Л90);
• детали, изготовленные методом раскроя (для изготовления таких деталей используется латунь марки ЛЖС58-1-1);
• различные втулки, крепеж — болты, гайки и т д. (для изготовления такой продукции используется латунь марок ЛС59-1, ЛМц58-2, ЛС60-1);
• матрицы, применяемые в полиграфической промышленности (для такой продукции требуется латунь марки ЛС64-2).

Состав и свойства различных видов латуни

Латунь, относящаяся к категории литейных сплавов, используется для производства таких изделий, как:

• арматура для оснащения гидросистем автомобилей (ЛЦ25С2);
• подшипники и сепараторы различных типов (ЛЦ40С);
• черви больших размеров и веса (ЛЦ23А6Ж3МЦ2);
• детали со специальными свойствами, работающие при температуре выше 300 градусов Цельсия (ЛЦ40Мц3Ж);
• детали, к которым предъявляются повышенные требования к коррозионной стойкости (ЛЦ30А3).

Где используют латунь?

Латунь обладает хорошей теплоемкостью. Неслучайно из него в Древней Руси делали самовары. В Риме при Октавиане Августе чеканились медные монеты сестерций и дупондий. В средние века его использовали для изготовления украшений, рамок циркуля и украшения предметов искусства.

И теперь материал используется повсеместно. Из латуни делают украшения и небольшие предметы интерьера. Особый шарм изделиям из латуни придает особая техника искусственного старения. Из него отливаются статуэтки, дверные ручки и рамы для зеркал.

Высокие технологические свойства латуни позволяют использовать материал для производства мелких строительных деталей, труб, листов, полос и проводов. Свинцовый сплав используется в автомобилях и часах, томпак используется для облицовки стали и изготовления радиаторных трубок. Insignia состоит из состава с содержанием алюминия 0,5%, так как имеет золотистый оттенок.

2 Двухкомпонентная и многокомпонентная латунь

Разделение интересующих нас сплавов на красный (томпак) и желтый — не единственный вариант их классификации. Кроме того, латунь делится на двухкомпонентную и многокомпонентную. К двухкомпонентным относятся медь (ее все больше и больше) и цинк, а также некоторые другие включения. Томпак — яркий представитель таких композиций. В нем не всегда цинк превышает 10 процентов, а концентрация меди может достигать 97 процентов (минимум — 88).

Двухкомпонентная латунь меняет свои свойства в зависимости от своего фазового состава. Есть однофазные и двухфазные сплавы. Первые имеют структуру, когда в меди присутствует раствор цинка (твердого вещества). В этом случае латунь показывает высокую степень пластичности. Но двухфазные комбинации, в которых цинка содержится более 39 процентов, характеризуются недостаточной пластичностью, но в то же время они гораздо более долговечны.

Однофазные сплавы легко поддаются прессованию. Благодаря пластичности латуни их форму можно изменять не только при высоких, но и при низких температурах. Однако есть нюанс. Он заключается в том, что при температуре от 300 до 700 градусов томбак или другая латунь (однофазная или двухфазная) запрещается деформироваться, так как в этом диапазоне в сплаве имеется хрупкая зона.

Многокомпонентные составы (как правило, их называют специальными), помимо цинка и меди, включают в себя ряд других легирующих компонентов. Обычно многокомпонентная латунь содержит следующие элементы:

• никель — вводится для повышения коррозионной стойкости сплавов и их прочностных характеристик;
• олово — компонент сплава, повышающий стойкость латунных изделий к ржавчине в соленой воде (например, в море) и их прочность;
• кремний — элемент, увеличивающий антифрикционные возможности сплава цинк-медь, но при этом ухудшающий его прочность и твердость;
• свинец — его добавка к латуни облегчает работу режущими инструментами, но, к сожалению, происходит снижение механических возможностей сплава;
• марганцево-латунный сплав с марганцем обеспечивает высокую коррозионную стойкость композиции и отличную прочность (эффект от введения этого элемента становится более заметным, если в сплав наряду с марганцем вводятся олово, алюминий и железо).

Как видите, разные компоненты неодинаково влияют на свойства композиции меди и цинка, будь то томбак или другой сплав, благодаря чему можно создавать сплавы с особыми характеристиками.

Латунь, состоящая из двух и более компонентов

Среди медно-цинковых сплавов выделяют не только красный и желтый, но также двухкомпонентную и многокомпонентную латунь. Состав двухкомпонентных сплавов состоит в основном из меди и цинка, остальных включений в них очень мало. Сюда, в частности, входит томбак, который, как отмечалось выше, содержит не более 10% цинка. Количество меди в этом сплаве может достигать 97%, а минимальное ее содержание составляет 88%.

Двухкомпонентная латунь бывает одно- и двухфазной. В однофазном, отличающемся высокой пластичностью, цинк находится в состоянии твердого раствора. Если сравнивать однофазную и двухфазную латунь, то последние менее пластичны, но обладают большей прочностью, цинка в таких сплавах содержится более 39%.

Как однофазная, так и двухфазная латунь не должна деформироваться при высоких температурах (300-700 градусов Цельсия). В таких условиях в них образуется зона хрупкости.

В составе медно-цинкового сплава, относящегося к категории многокомпонентных, присутствуют дополнительные легирующие элементы. Перечислим их.

• Никель повышает коррозионную стойкость сплава и его прочность.
• Олово увеличивает не только прочность, но и устойчивость сплава к воздействию соленой воды.
• Сплав обогащен кремнием для улучшения антифрикционных характеристик получаемых изделий. Однако этот элемент снижает прочность и твердость сплавов.
• Свинец при добавлении в сплав значительно улучшает обрабатываемость изделий из него режущими инструментами. Между тем, свинец ухудшает механические свойства сплава.
• Марганец, как и олово, улучшает прочность и коррозионную стойкость сплавов. Как правило, вместе с марганцем в латунь добавляют олово, железо и алюминий, что значительно увеличивает эффект от использования этого легирующего элемента.
• Комбинируя легирующие элементы, добавленные в латунь, можно получать медные сплавы с необходимыми качественными и технологическими характеристиками, а также при необходимости придавать им особые свойства.

Основные факты

Медь — очень важный материал для человека. Первыми орудиями труда людей были именно изделия из меди. Раньше обработка металла производилась холодным методом, что подтверждают различные археологические находки в Северной Америке. Даже до прихода Колумба индейцы сохранили эти традиции. Установлено, что еще 7000 лет назад человек добывал и использовал медную руду. Благодаря своей гибкости он стал очень популярным.

Медь имеет красноватый оттенок из-за небольшого количества кислорода в составе. Если полностью исключить этот элемент, оттенок будет желтоватым. Если полировать медь, она приобретет блестящий блеск. Чем выше валентность, тем слабее тень. Например, карбонаты меди обычно имеют зеленый или синий цвет.

После серебра медь является вторым металлом с хорошей электропроводностью. По этой причине его активно используют в электронике. Медь плохо реагирует на кислород. Он покрыт пленкой из-за окисления на открытом воздухе.

Оксид меди можно получить прокаливанием меди, бикарбоната или нитрата на воздухе. Это соединение способно оказывать окислительное воздействие на органические соединения.

Если растворить медь в серной кислоте, появится сульфат меди. Он используется в химической промышленности, а также в качестве профилактики от вредителей сельскохозяйственных культур.

В зависимости от влияния примесей на природу медного сплава в целом можно выделить 3 основные группы.

• В первую входят те соединения, которые вместе с медью образуют твердые тела. Это касается мышьяка и сурьмы. Сюда также входят железо, цинк, никель, олово, алюминий, фосфор и другие.
• Вторую группу составляют соединения, практически не растворяющиеся в меди. Пример — висмут, свинец и другие. Из-за них обработка давлением затруднена. Это практически не влияет на электрическую проводимость.
• Третья группа — сера и кислород. Вместе с медью они создают химические соединения, отличающиеся хрупкостью.

Сплав меди и цинка, 6 букв, сканворд

Слово из 6 букв, первая буква «L», вторая буква «A», третья буква «T», четвертая буква «Y», пятая буква «H», шестая буква « L », слово с буквой« L », последней« б ». Если вы не знаете ни слова из кроссворда или кроссворда, наш сайт поможет вам найти самые сложные и незнакомые слова.

Другие значения этого слова:

• «Союз» меди и цинка
• f желтая, зеленая медь, смесь меди и цинка; боле использовать на листах, на зеленых медных листах. Латунь, сделанная из латуни, относящаяся к ней
• желтый металл, но не золото
• Медно-цинковый сплав
• Медный сплав
• желтый сплав
• Медно-цинковый сплав
• Медный сплав с цинком (иногда со смесью других металлов: олова, марганца, алюминия и др.)
• Медный сплав с цинком и другими элементами
• Медный сплав с цинком и другими элементами (самый распространенный медный сплав)
• Цинк и медный сплав
• Сплав, похожий на золото
• это двухкомпонентный или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов

1 Что собой представляет сплав цинка и меди, как он называется?

Латунь, обсуждаемая в этой статье, отличается превосходной коррозионной стойкостью и высокой прочностью. Это отличает его от многих других металлов, а также непосредственно от меди. В атмосферных условиях латунь имеет среднее значение коррозионной стойкости между медью и цинком.

Описанные сплавы известны своими уникальными технологическими характеристиками, которые позволяют использовать их для изготовления всевозможных легко формованных и обрабатываемых изделий с относительно небольшими геометрическими размерами.

Любая латунь идеальна для изготовления отливок (это связано с низкой склонностью сплава к ликвидации и его отличной текучестью). Кроме того, из латуни разных марок получаются замечательные полуфабрикаты ламинированного типа: проволока, ленты, листы, изделия различной формы, ленты. Процесс производства таких полуфабрикатов очень прост, так как сплавы на основе цинка и меди можно без проблем деформировать, что называется пластичным.

Латунь может содержать от 5 до 45 процентов цинка (есть сплавы с высоким содержанием этого химического элемента, но в практике человека они используются очень редко). В тех случаях, когда концентрация цинка в сплаве составляет от 20 до 36 процентов, латунь называют желтой, 5-20 процентов — красной (иначе — томбак).

Теплопроводность меди больше, чем у латуни (аналогичная ситуация с показателем электропроводности). К тому же медь дороже латуни. Понятно, что экономически удобнее использовать сплавы, нежели чистые медные материалы, так как они практически не различаются по ряду технологических, механических и антифрикционных характеристик.

Чем латунь отличается от меди

Что называют медью и латунью

Первое различие между медью и латунью состоит в том, что медь — это металл, элемент Таблицы химических элементов, простое вещество, а латунь — это сплав двух металлов — меди и цинка, или, строго говоря, с научной точки зрения — твердый раствор меди цинк. В простой латуни цинк является единственной добавкой к меди или единственным легирующим элементом. В сложных латунях в медно-цинковый раствор добавляют другие элементы: железо, никель, олово, мышьяк, алюминий. Их количество во много раз меньше количества цинка, что отличает латунь от другой группы медных сплавов — бронз. Как щепотка специи меняет вкус блюда, так и небольшие добавки 1-2% третьих элементов в медно-цинковый раствор сильно влияют на свойства латуни: прочность, пластичность, коррозионную стойкость и технологичность.

Зачем в медь добавили цинк

Медь связана с цинком для создания сплавов, обладающих свойствами, которыми не обладают сами по себе медь и цинк. Медь хорошо проводит тепло и электрический ток. Медь пластична, тянется, тиснится. Медные провода, медные трубки для холодильников, обогревателей или кондиционеров, медные пластины в полной мере реализуют свойства меди, как теплопроводность, так и электрическую проводимость, а также высокую пластичность. Коррозионная стойкость и химическая инертность к бытовым растворам позволяют изготавливать медную посуду, сковороды, кастрюли. Но у меди обратные свойства: она обладает недостаточной прочностью, твердостью, коррозионной стойкостью при высокой стоимости для широкого использования в технике в качестве конструкционного материала. В течение пяти тысяч лет люди модифицировали медь, добавляя в расплав другие металлы, чтобы измерить ее свойства.

Цинк имеет даже меньшую прочность, чем медь. В отличие от меди в расплавленном состоянии он чрезвычайно хрупок: относительное удлинение расплавленного цинка δ = 0,5-1%, несмотря на дешевизну и хорошие плавильные свойства цинка, памятники не отливают. После холодной прокатки или волочения пластичность цинка значительно увеличивается до = 25-60%. Цинк используется как антикоррозионное защитное покрытие. На поверхности цинка образуется оксидная пленка, защищающая металл от коррозии.

Сплав меди и цинка создает новый конструкционный материал: латунь, превосходящую своих родителей по прочности, технологичности, сохраняя при этом высокую коррозионную стойкость и пластичность.

Новые свойства латуни по сравнению с медью

Из легированной меди цинком и другими металлами было создано 12 типов литейной латуни и 34 типа обработанной латуни, которые можно штамповать, ковать и вытягивать. На вопрос, чем латунь отличается от меди, позвольте мне уточнить, но что за латунь вы спрашиваете? Томпаки — латунь L96 и L90 с высоким содержанием меди мало отличается от меди. Они красного цвета, хорошо отпечатаны, на 2-3% прочнее меди с потерей пластичности. Томпаки легко спутать с медью.

Увеличение процентного содержания цинка придает латуни желтый цвет и увеличивает прочность сплава. Латунь с содержанием цинка около 30% — L68, L70 превосходит медь по прочности в полтора раза и пластичности на 15%.

Добавьте немного свинца в медно-цинковый сплав, и вы получите новый тип латуни: свинец. С вероятностью 99% смеситель для вашей кухни или ванной сделан из свинцовой латуни. Он скрыт под слоем полированного хрома или матового никеля. Открутите вентили от смесителя и загляните внутрь, вы увидите желтую латунь. Свинцованная латунь не только радует любителей обработки воды, но и любима токарями за хорошую обрабатываемость на станках и ласково называют «объемной». Свинцованная латунь не образует скрученной стружки при токарной обработке или сверлении. Его стружки падают из-под резца, как золотая пыль. Разница между медью и латунью в том, что медь — вязкий и мягкий материал, что создает трудности в обработке.

Если вы делаете корабельный колокол, вы не можете не добавить олово в медно-цинковый раствор. Олово обеспечивает оловянную латунь стойкостью к морской воде и долговечностью.

Алюминиевая латунь ЛА85-0,5 — ювелирный материал. Половина процента алюминия придает этой латуни золотой блеск, а высокая пластичность позволяет изготавливать из нее тончайшие проволоку и ленты для ювелирных изделий, ювелирных украшений и военных знаков различия. На латуни L62 и L68 будущие ювелиры познают секреты мастерства. По технологическим и механическим свойствам эти латуни близки к сплаву золота 583 карат, а стоимость несравнимо ниже.

Как примеси изменяют свойства цинка

Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в расплавленных цинковых сплавах для подавления межкристаллитной коррозии.

Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует хрупкости цинковых отливок. Напротив, кадмий растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислой среде.

Железо увеличивает твердость цинка, но снижает его прочность. В то же время это усложняет процесс заполнения форм при литье.

Медь увеличивает твердость цинка, но снижает его пластичность и коррозионную стойкость. Содержание меди также препятствует рекристаллизации цинка.

Самая вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом количестве металл становится хрупким и менее пластичным.

Во избежание поломки кромки при горячей прокатке цинка содержание сурьмы не должно превышать 0,01%. В горячем состоянии увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.

4 Деформируемые и литейные латуни

Деформируемые сплавы (томпак и другие) характеризуются высокими антифрикционными характеристиками, высокой коррозионной стойкостью и пластичностью. Кроме того, их можно очень просто и надежно приварить к стали. По этой причине они используются для производства различных конструкций и биметаллических изделий. А непосредственно томбак, имеющий благородный золотистый оттенок, используется для изготовления всевозможных аксессуаров и художественных элементов (его сварка, например, сварка медных труб, а также других изделий из меди, довольно проста).

Деформируемые марки латуни используются для изготовления:

• конденсаторные трубки (ЛМШ68-0.05, ЛО60-1, ЛО62-1, ЛО70-1, ЛО90-1, ЛА77-2);
• антикоррозийные элементы машин (ЛК80-3), речных и морских судов (ЛМцА57-3-1, ЛАЖ60-1-1);
• изделия, полученные путем разделки (ЛЖС58-1-1);
• втулки, болты, гайки (ЛС59-1, ЛМц58-2, ЛС60-1);
• матрицы для систем печати (LS64-2).

Двойная латунь (не томбак) используется для производства деталей машин и труб с большой толщиной стенки (L60), штампованных деталей (L68), компонентов химических и термических агрегатов (L80, L90) и других изделий.

Литая латунь благодаря своим свойствам (высокая текучесть, отличные технологические и механические свойства, коррозионная стойкость, отсутствие склонности к расслаиванию) рекомендуется для изготовления следующих деталей:

• арматура для гидравлических механизмов автомобилей (LC25S2);
• подшипники, сепараторы (ЛЦ40С);
• винты червячной передачи большой массы (ЛЦ23А6ЖЗМЦ2);
• ответственные изделия, работающие при температурах в районе +300 градусов (ЛЦ40МцЗЖ);
• антикоррозионные средства (ЛЦЗОАЗ).

Плюсы и минусы

Большинство цинковых сплавов имеют следующие преимущества:

• они очень устойчивы, не повреждаются механическими воздействиями;
• сопротивление ржавчине;
• обладают хорошими литейными качествами, из них можно создавать даже небольшие элементы;
• со временем они практически не стареют.

Однако даже небольшое количество примесей ухудшает характеристики сплава. Они приводят к снижению плавкости жидкости, набуханию и способствуют появлению трещин. Поэтому цинковые сплавы должны создаваться по всем технологиям, а количество содержащихся в них примесей не должно превышать 0,005%.

Многие спрашивают, темнеют ли цинковые сплавы или нет? Это еще один недостаток материала. Цинковые сплавы со временем могут потемнеть. Кроме того, потемнение обычно распространяется на всю поверхность материала. Это связано с образованием оксидной пленки на поверхности материала. Он образуется при комнатной температуре после контакта с воздухом или водой. Поэтому, чтобы этого избежать, требуется гальваника.

Основные технологические процессы получения металла:

1. Для обогащения руды используется метод флотации, с помощью которого смачиваются соединения меди и ганги. Отдельно готовят суспензию с флотационным агентом и объединяют с измельченной рудой. Пихтовое масло можно использовать как флотационный агент, благодаря которому на поверхности минеральных частиц образуется пленка. Пузыри собираются на поверхности минерала, появляются из-за дуновения воздуха, затем образуется пена. Пустая порода, не смоченная нефтью, опускается на дно. В собранной и высушенной пене содержится до 30% меди — концентрированной.

Узнать больше о методе флотации

2. Диоксид серы получают путем обжига концентрата. Таким образом получают концентраты обжаренной меди и серной кислоты без алюминия. Затем в отражательных печах производят непрозрачную медь, в состав которой входят железо и сульфид меди.

Залить штейн в конвертер

3. Для продувки штейна предусмотрены кислородные конвертеры, в которых получают черновую медь. Этот ингредиент не содержит примесей серебра и алюминия на 1,5%. Во время продувки участвует кварцевый песок, за счет уноса сульфидов образуется оксид железа, после чего образуется шлак. Серная кислота образуется при поступлении диоксида серы.

4. Медь в пузырьках очищается огнем или электролитическим методом. В огневом методе используются деревянные столбы, поэтому воздух пропускается. Примеси удаляются за счет окисления полюсов кислородом воздуха. Электролитический метод включает установку меди в качестве анода и медных листов в качестве катода. Анод начинает растворяться по мере прохождения тока, и медь оседает на катоде внизу. Изделия из меди и серебра весом 60-90 кг можно получить в течение 10 дней. В это время дно ванны заполняется грязью — осадком примесей. Чаще всего грязь состоит из серебра — 35%, золота — 1% и селена — 6%, без железа и свинца, но алюминия здесь не обнаружили.

Технология производства латунных сплавов

Поскольку основная часть латуни — это медь, состав относят к медным сплавам. Техника изготовления довольно проста. Но сам технологический процесс сложен и трудоемок, требует специальной обработки сырья и соблюдения высокотемпературного режима.

При производстве латуни используются технологии медной и цинковой промышленности. Для плавки подходят различные типы плавильных печей. Чаще всего на заводах используют электроиндукционное оборудование с магнитопроводом. Вытяжка — обязательный элемент, так как при нагревании образуются элементы, опасные для человека.

Схема производства сплава:

1. Плавка меди в специальных тиглях;
2. Добавление цинка;
3. Внедрение второстепенных компонентов;
4. Литье в формы для получения отливок из латуни;
5. Закалка методом штамповки или волочения.

Классификация и маркировка латуни

Содержание цинка в металле может варьироваться от 5 до 45%. При содержании цинка до 20% латунь называется красной или томбак, а более 20% — желтой. Сплав, содержащий только цинк и медь, является двухкомпонентным, а сплав, содержащий добавки, является многокомпонентным. В зависимости от области применения латунь делится на литейную, кованую и автоматическую.

Что касается состава металла, то он маркируется по ГОСТам. Латунь по квалификации обозначается буквой «L», поэтому есть обозначения присадок с цифрами, указывающими процентное содержание меди и присадок. Например, LO70-1, где 70% — это медь, 1% — олово и, следовательно, цинк не указан, что составляет 29%. Литые сплавы имеют другую маркировку: после буквы указывается количественное содержание, а вместо меди указывается цинк. Например, переделана указанная выше маркировка сплава — ЛЦ29О1.

Физические и химические свойства сплавов

Химический состав и механические свойства медных сплавов обеспечивают им не только прочность, но и хорошую электрическую и теплопроводность. Особенно это касается латуни.

Все медные сплавы обладают хорошими антифрикционными свойствами. Отдельно стоит отметить бронзу.

Благодаря хорошим антифрикционным свойствам бронзы этот материал используется для изготовления втулок подшипников скольжения. Такой продукт не требует смазки, так как все шероховатости выдавливаются внутренним диаметром, по которому оно течет. Это как раз источник смазки. Установка таких подшипников также осуществляется на высокоточном оборудовании — сверлильных станках и шлифовальных станках для кондукторов.

Температура плавления меди без добавок — 1083 градуса. В зависимости от количества добавленных цинка и олова эта цифра меняется. Температура плавления латуни 900–1050 градусов, бронзы 930–1140 градусов.

Коррозионные свойства медных сплавов устойчивы. Это связано с тем, что медь не является активным элементом. Глянцевые поверхности особо не подвержены коррозии.

Коррозионная стойкость соединений меди проявляется в пресной воде и ухудшается в присутствии кислоты, препятствующей образованию защитной оболочки.

Изготовление

При производстве латуни используется специальная бумага с указанием технологии литья, разработанная в промышленных офисах. Сырьем для сплава часто являются медные заготовки и цинковый лом. Операция плавки этого материала — сложный процесс, для которого используются печи различных модификаций. Чаще всего используются индукционные агрегаты, работающие в сети низкочастотного тока при наличии магнитопровода.

После растворения вещества могут выделяться из композиции. Поскольку цинк считается опасным для здоровья металлом, в производственных помещениях рекомендуется устанавливать мощную вентиляцию. В течение всего цикла контролируются температурные показатели, благодаря чему предотвращается возгорание сплава.

Рекомендуется предварительно очистить полости печи от продуктов предыдущей разливки. Далее медные заготовки нагревают до ярко-красного оттенка, затем добавляют цинковый лом. Такая последовательность предотвращает образование окислительных реакций. Расплавленная латунь отливается в плоские круглые формы для удобства последующей обработки.

Для улучшения качества сплава используют:

• олово и марганец, увеличивая при этом прочность и устойчивость к разрушению в агрессивной среде;
• свинец, в результате кусок латуни можно обработать фрезами на станке;
• высокая стойкость к кислотным и щелочным средам достигается с добавлением никеля;
• алюминий защищает сплав при литье от испарения цинка;
• кремний улучшает свойства сварки с металлами, но снижает его прочность.