- Сущность материалов
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИЗАТОРА
- Особая роль состава латуни
- Улучшение эксплуатационных характеристик
- Способы производства
- Видео описание
- Классификация сплавов
- 9 популярных способов, как отличить медь от латуни
- 1) Как отличить медь от латуни в домашних условиях по цвету?
- 2) Как определить латунь/медь по звуку?
- 3) Альтернативный фактор — твердость
- 4) Определение по маркировке
- 5) Как отличить латунь от меди по весу?
- 6) Как различить металлы по стружке?
- 7) Определение латуни/меди посредством использования кислоты
- 8) Распознавание при помощи анализатора
- Отличия по характеру излома и оценке готового изделия
- Сравнение металлов
- Как правильно ухаживать
- Чем запрещено мыть
- Как проверить бронзу нагреванием, опиливанием в домашних условиях
- 2 Как повысить эксплуатационные характеристики сплавов на основе меди?
- Физико-механические свойства красной латуни
- Рассмотрим, как легирующие элементы оказывают влияние на свойства латуней.
- Области применения сплава
- В строительстве
- Применение в часах и искусстве
- Структура и цвет
- Сходства и различия
- Зачем в медь добавили цинк и почему не отливают цинковые статуи
Сущность материалов
Эти металлы сегодня пользуются большим спросом в промышленном секторе. Цвет латуни и бронзы отдельных марок может быть одинаковым. Однако они могут отличаться по некоторым своим свойствам. Бронза использовалась человеком тысячи лет. Первоначально бронзовые сплавы делали на основе олова и меди.
Металлургическая промышленность развивалась постепенно, и люди научились обменивать олово на другие элементы, такие как, например, железо или свинец. Кремний, алюминий или бериллий и фосфор также могут служить жизнеспособной альтернативой. В зависимости от типа используемых базовых материалов бронза бывает:
- олово;
- без олова.
Колокола метали от первого типа, соответственно его называли колоколом. Химический состав вещества может меняться, но это напрямую влияет как на цвет материала, так и на его характеристики.
Цинк — основной легирующий компонент латуни. Это медный сплав, который включает марганец, железо, олово или свинец. Все эти компоненты могут присутствовать в более низких концентрациях. Они нужны только для изменения характеристик в ту или иную сторону. Производство латуни было известно и жителям Древнего Рима. Им удалось создать такой материал, смешав цинк и предварительно расплавленную медь.
Самый эффективный способ производства был создан в Англии. Ученые смешали чистый цинк и расплавленную медь. Эта технология была впервые открыта в 1781 году.
Латунь имеет золотистый оттенок. Из-за хороших декоративных свойств он долгое время использовался для изготовления украшений, позже выданных за золото. Постепенно производителям удалось обратить внимание и на другие не менее важные параметры латуни. Оказалось, что это другое:
- устойчивость к коррозии;
- пластичность;
- устойчивость к истиранию;
- твердость;
- продолжительность.
Именно поэтому сегодня, как и прежде, его активно используют в декоративных изделиях, но спектр его использования на этом не заканчивается. Обладает прекрасными литейными качествами. В результате можно активно использовать материал в определенных отраслях.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИЗАТОРА
Использование устройства нельзя считать абсолютным критерием для распознавания разницы между латунью и медью, поскольку основными данными будут физические свойства, в том числе высокая электропроводность в случае меди. Для исследования лазерный луч прибора направляется на предварительно очищенный участок металла. Ознакомившись с показателями, вы сможете определить принадлежность материала. Этот метод не только малоинформативен, но и достаточно дорогостоящий.
Особая роль состава латуни
Внешне латунь может напоминать бронзу, если правильно подобран состав и пропорции, а поверхность латуни обработана. Сегодня благодаря более низкой стоимости медно-цинковые сплавы начали завоевывать позиции на рынке. Люстры, бра, декоративные элементы и некогда популярные бронзовые смесители теперь все чаще изготавливают из латуни.
А внешне в сплавах уловить различия было невозможно, поверхность латуни подвержена особому химическому составу. Так производится гидравлическая латунь.
Завоевание рынка декоративных металлов на этом не заканчивается. Сейчас латунь — это материал для изголовий, подсвечников, вытяжек, кухонной утвари и других элементов интерьера. Не зря сплавы получили статус важнейших металлов в мире. И гарнитуры тоже из латуни.
Улучшение эксплуатационных характеристик
Для улучшения таких свойств латунных сплавов, как плотность, цвет, твердость, коррозионная стойкость и другие, помимо меди и цинка добавляются легирующие элементы, в том числе олово, железо, мышьяк, алюминий, никель, марганец и др несколько таких элементов добавили к латуни. Как правило, он не превышает нескольких процентных пунктов. Наиболее важные свойства, которые можно улучшить путем легирования латуни, — это плотность кавитации, износостойкость и коррозионная стойкость.
На диаграммах видно, насколько латунь прочнее и тверже меди за счет легирующих элементов
Легирующие элементы, добавленные в химический состав латуни, по-разному влияют на ее свойства. Следовательно, кремний при превышении его содержания в сплаве снижает его плотность и, как следствие, ухудшает его прочностные характеристики. Если в латунь, помимо кремния, добавить свинец, она окрасится в красивый цвет и улучшатся ее антифрикционные свойства.
Для повышения прочности на разрыв в его состав добавляют латунь, олово, алюминий или марганец. Если латунь легирована марганцем и железом, количество которых не должно превышать 2–3%, можно значительно улучшить ее коэффициент относительного удлинения. Примечательно, что другие химические элементы, используемые для склеивания латуни, ухудшают этот показатель.
Физические свойства простой латуни (нажмите, чтобы увеличить)
Для повышения коррозионной стойкости латуни в ее состав добавляют такие элементы, как никель, алюминий, олово и марганец. Особо следует отметить никелированную латунь, которую из-за своего цвета называют белой. Благодаря содержанию в их составе никеля поверхность изделий из этих сплавов не подвержена разрушению даже при использовании в условиях повышенной влажности.
Добавление олова в состав латуни увеличивает ее плотность и, как следствие, такие ее свойства, как прочность. Изделия из таких сплавов можно успешно использовать в соленой воде. Среди большого разнообразия марок латуни есть специально разработанные для использования в условиях постоянного воздействия морской воды.
Химический состав и примеры применения латуни, содержащей олово (нажмите, чтобы увеличить)
Свинец добавляется в латунь в основном для обеспечения хорошей обрабатываемости. Этот элемент обеспечивает образование короткой, хорошо ломающейся стружки при обработке на токарном, фрезерном или сверлильном оборудовании. Кроме того, содержание свинца при обработке латуни металлорежущими инструментами гарантирует поверхность с низкими значениями шероховатости.
Мышьяк — довольно редкий элемент, с которым связана латунь. Изделия из такой латуни успешно используются в высококоррозионных свежих жидкостях при нормальных или повышенных температурах. Если в химический состав латуни, связанной мышьяком, добавить железо и никель, то ее продукты можно успешно использовать в кислых и щелочных средах.
Подходит для резки, включая лазерную резку, латуни с содержанием цинка менее 42%
Способы производства
Латунь — один из тех конгломератов, которые хорошо поддаются методам обработки: ковке, штамповке. Обладая низкой температурой плавления, металл обладает хорошими свойствами текучести, что делает его широко используемым в литейном производстве.
При плавлении латуни цинк активно испаряется.
В металлургической промышленности латунь добывают в специальных огнеупорных емкостях (тиглях), в плавильных печах, в которых тепло передается за счет излучения газообразных продуктов сгорания топлива. В печах плавление происходит в короткие сроки и с экономичным расходом энергии.
Видео описание
Латунь. Как определить? Где смотреть?
Классификация сплавов
Характеристики латуни часто зависят от состава. В классическом двухкомпонентном соединении основным веществом выступает медь, а дополнительным — цинк. При изготовлении простой металл маркируется буквой «L» и числом, которое соответствует процентному содержанию цветного металла.
Многокомпонентная латунь состоит из классического сплава с добавками. Ингредиенты сплава используются для усиления свойств:
- Олово, марганец, алюминий. Снижает окислительные процессы, увеличивает способность металла противостоять агрессивности морской воды.
- Провести. Облегчает нарезку готовой продукции.
- Никель. Повышает устойчивость к щелочным и соленым средам.
- Кремний. Улучшает антифрикционные свойства.
Многокомпонентные латуни названы в честь их основного легирующего ингредиента. Сплав создается из медного сырья, которое обжигают в печах. Цинк в кусках и добавки добавляют к расплавленному металлу для улучшения его характеристик. После плавления и получения однородного состояния массу разливают по формочкам или намазывают.
9 популярных способов, как отличить медь от латуни
Представим себе следующую ситуацию. Один человек в домашних условиях сортирует металл по видам, а затем отправляет на металлолом. Конечно, по некоторым продуктам могут возникнуть спорные моменты. Обидно будет отдать за копейки пару килограммов чистого металла. Если речь идет о разнице сплава меди и чистой меди, то цена вопроса более 200 рублей.
Важно: если медный сплав с цинком имеет низкий процент первого (менее 20%), полученный материал будет иметь очень ярко выраженный оттенок желтого. По мере увеличения содержания цинка насыщение отлива уменьшается.
Самый простой способ отличить металлы — по трем характеристикам: внешний вид, разница в весе и степень твердости. Вы также можете провести указанную проверку «на глаз», без использования специальных устройств. Сплавы с высоким содержанием меди могут потребовать использования химикатов со специальными инструментами / оборудованием. Подробные инструкции приведены для каждого из методов обнаружения сплава ниже.
1) Как отличить медь от латуни в домашних условиях по цвету?
Для начала следует отметить, что патиной может быть не только медь, но и латунь. Поэтому судить о типе металла только на этом основании — неправильное решение. Перед подбором цвета отходы необходимо предварительно очистить от патины. Если металл слишком долго находился на открытом воздухе, сделать это будет сложно, поэтому для ускорения процесса рекомендуется использовать бытовые чистящие средства.
Как распознать по цвету — пошаговая инструкция:
- Мы производим чистку металлов вручную или с использованием специальных моющих средств. Патину можно смыть без использования химикатов, с помощью классической полировки.
- Мы помещаем исследуемый образец под яркий белый свет. Можно использовать люминесцентную лампочку. Использование желтого свечения усложнит процесс распознавания из-за ложных оттенков на светах.
- Можно использовать медную монету с блестящей поверхностью — так будет легче сравнивать оттенки металлов. Чистая медь имеет коричневато-красный оттенок, поэтому распознать чистую версию продукта будет проще, чем когда-либо.
- Если мы столкнемся с латунью, ее оттенок будет иметь отсылку к желтому цвету. Не золото, но близко. Национальные монеты номиналом 50 копеек, отчеканенные в период с 1997 по 2006 год, могут быть использованы в качестве эталона для проверки.
- Если в сплаве содержится более 85% меди, отличить латунь от чистого элемента по цвету намного сложнее. Сплав будет иметь красноватый оттенок, но желтый блеск должен все же присутствовать. Если мы говорим о доставке лома, разница для приемника между высококачественной латунью и медью не очень велика, поэтому он может принять сплав по цене меди, не беспокоясь о дальнейших исследованиях. Если человеку нужны очень точные значения, ему придется использовать другой метод.
- Иногда встречается латунь с высоким содержанием цинка. По цвету это светло-золотистый (или почти серый) оттенок. Сплав редкий + в основном используется для украшения ювелирных изделий.
Опытные сборщики металлолома советуют всегда иметь при себе в кармане медную монету — это поможет сразу определить тип предмета, а не вынести ненужный хлам. Хотя стоимость 1 килограмма латуни на вторичном рынке начинается от 170 рублей, оставлять такой материал на произвол судьбы — тоже не лучшее решение.
2) Как определить латунь/медь по звуку?
Вариант распознавания меди, который может быть вспомогательным при визуальной идентификации. Благодаря своей простоте метод помогает решить проблему с составом металла в полевых условиях. Для упрощения работы рекомендуется применять опцию распознавания только к крупным объектам, звук которых будет легко услышать без специальных устройств.
Определение меди и латуни по звуку:
- медь. При ударе о изделие человек услышит некачественный глухой звук. Такое поведение звуковых волн обусловлено мягкостью самого элемента;
- латунь. Здесь мы уже получаем противоположные значения звуковых колебаний: высокие тона и звучность. Сила звука будет постепенно увеличиваться.
Согласованная разница в излучаемых звуковых волнах, которые воспринимают наши слуховые аппараты, зависит от разницы в плотности. Пустой звук — плотность ниже, а звук звонкий — плотность выше.
3) Альтернативный фактор — твердость
Здесь разница уже не такая значительная, но она есть. Метод способен хорошо себя показать только с предметами, которые удобно гнуть или помять. Для деталей меньшего размера можно использовать ту же латунную монету 50 копеек.
Определение меди и латуни по степени твердости:
- медь. Более мягкий металл. Легче складывается и при этом не ломается;
- латунь. Компоненты сплава повышают хрупкость сплава, поэтому при значительных нагрузках изделия не гнутся, а лопаются.
Чтобы выявить различия, вы можете поскрести монеткой и оценить различия в глубине царапин. Латунь также подвержена механическим повреждениям, но их влияние на чистый металл намного выше (70% -90%). Тонкостенные изделия легче идентифицировать, чем медь в комплекте, но если вы хотите сохранить деталь в целости, опция распознавания не сработает.
4) Определение по маркировке
Самый простой метод определения состава сплава, но при условии, что маркировка на изделии еще присутствует. Если мы говорим об отходах, вероятность положительного исхода составляет менее 30%. Несмотря на требования ГОСТа, в большинстве случаев товарные знаки производителя удаляются и становятся неразборчивыми. Таблица ниже расскажет вам больше об оценках.
Расшифровка
«L» | В 95% изделий, обозначенных указанной буквой, основание выполнено из латуни. В списке обозначений букву можно найти а не в начале + дополнить другими цифрами / буквами. |
«М» | Логично: медь, но эта маркировка очень редко наносится на чистый металл или близкий к чистому металлу. В 60% + случаев вы не сможете найти маркировки на заготовке, хотя она будет на 100% медью. |
«С1-С3» | Если деталь иностранная (Америка или Канада), отметка на ней может быть по системе UNS. Если вы видите английскую букву «C» + цифровое дополнение «1», «2» или «3», значит, у вас 100% латунь. |
83300-С89999 | Еще один вид маркировки из латунных сплавов в Северной Америке. |
10100-С15999 или С80000-С81399 | Аналогично предыдущей версии североамериканской маркировки, но только для изделий с чистой медью. Часто два числа в конце можно не заметить, поэтому, увидев неполную маркировку такого образца, все же можно быть уверенным в точности определения материала. |
ДО + ЛА / СИ / ДО / РЕ | Если деталь прибыла домой с территории Евросоюза, то помимо знака «С» на маркировке меди будет присутствовать одна из указанных букв латинского алфавита. |
C + L / M / N / P / R | Аналогичная ситуация и с изделиями из Европы, которые изготавливаются на основе латуни. Только буквы после знака «C» будут немного отличаться. В зависимости от порядкового номера латинской буквы изменяется и доля примесей в латунном сплаве. Таким образом, европейская маркировка не только поможет идентифицировать латунь, но и поможет определить степень ее чистоты по отношению к меди. |
Cu + Zn | В 2020 году такая маркировка не используется, но было модно и понятно наносить обозначения в виде значков из таблицы химических элементов на предметы прошлых десятилетий. |
Изредка можно встретить самые разные советские марки меди «М0» или «М1». Цифра после буквы в данном случае указывает либо на материал для электроники (a 0), либо на раскисленное изменение характеристик меди (a 1) с более высокими антикоррозийными свойствами.
5) Как отличить латунь от меди по весу?
Если мы говорим о методах, применимых в этой области, только человек с натренированным глазом может отличить по весу латунь от меди. Латунь из-за включения цинка на порядок легче меди. Для достижения точности 100 требуются высокоточные весы.
Определение материала по весу + объему:
- Откройте для себя табличные значения плотности таких веществ, как латунь и медь. Для этого просто введите запрос «плотность меди» или «плотность латуни» в поле поиска Google, и система немедленно отобразит результаты в первой ссылке. Для тех, кому лень, мы сделали это за вас и приложили скриншоты ниже.
- Собираем необходимое оборудование для проведения всех измерений. Нам понадобится пружинная шкала, рулетка, калькулятор и цилиндрическая емкость для расчета объема вытесняемой жидкости.
- Измеряем массу объекта из предполагаемой латуни / меди. Для этого используем пружинные весы и кусок объекта исследования. Если объект небольшой, вы можете полностью использовать его в расчетах.
- Переводим массу в единицу измерения «грамм».
- Вычисляем объем тела / частицы в кубических сантиметрах. Для предметов правильной прямоугольной формы все просто: измеряем длину, ширину, высоту и умножаем значения. В обычной жизни мы редко встретим латунный или медный стержень правильной формы, поэтому для исследования необходимо будет использовать расчет через объем жидкости, вытесняемый сосудом при погружении в него тела. Вот школьный курс физики, который пригодился в жизни.
- Теперь приступим к расчету плотности по полученным данным. Для этого мы просто переводим массу и объем в требуемые размеры и делим между собой.
К какому значению таблицы будет ближе всего результат, этот элемент находится перед вами. Технология позволяет отличить медь от других сплавов практически со 100% точностью. Если есть подозрение на латунь с высоким содержанием цинка (серебристый оттенок или ближе к серому), при сравнении необходимо учитывать плотность цинка.
6) Как различить металлы по стружке?
Для использования метода нужно иметь под рукой металлический станок, с помощью которого будут добываться сами стружки. Вариант домашнего использования: ручная / электродрель + сверло большого диаметра. Имейте в виду, что вам придется повредить изделие — это важно, если человеку необходимо обнаружить металл, не повредив имущество.
Отличия медной стружки от латунной:
- медь. Чипы обладают пластичностью и декоративной структурой. Повороты длинные и крутые, без заметных зазубрин;
- латунь. Из-за повышенной твердости материала латунная стружка будет «игольчатой» и хрупкой, поэтому очень длинных завитков здесь мы не увидим.
метод рационально использовать как вспомогательный. Хорошая бумага — цвет + сколы. Благодаря свежему срезу человеку даже не нужно полировать предмет исследования.
7) Определение латуни/меди посредством использования кислоты
Еще один метод исследования, который можно отнести к разряду лабораторных. Если человек встречает латунь L-96, даже расчет плотности не поможет определить, принадлежит ли предмет из латуни или меди. Единственный выход — обратиться к химии.
Алгоритм действий:
- Выбираем кусок металла.
- Наполняем стеклянную емкость соляной кислотой. Жидкость часто используется для очистки различных контактов, поэтому ее также можно бесплатно приобрести в хозяйственных магазинах.
- Кидаем предмет в воздушный шар и ждем реакции.
- Чистая медь очистится от патины, но металл не будет напрямую реагировать на реакцию.
- Если перед человеком окажется латунь, на поверхности появится беловатый оксид, называемый хлоридом цинка.
Все обо всем займет пару минут, но результат будет 100% надежным. Метод не подходит для полевых условий, так как будет сложно обеспечить чистоту эксперимента без предварительной очистки объекта исследования.
8) Распознавание при помощи анализатора
Один из неточных методов определения сплава или чистого химического элемента, но все же имеет право жить в безвыходной ситуации. Исследование основано на специальном устройстве, которое в зависимости от состава металла определяет его физические свойства. По сравнению с медью это более высокая электропроводность.
- Купите анализатор, если у вас его нет.
- Узнай, как это работает.
- Направьте лазерный луч на анализируемый объект. Предварительно очистите место попадания луча.
- Подождите, пока анализатор проверит сплав на фракционное соотношение элементов.
- Изучите показатели и сделайте вывод. Для меди это 98% элемента + десятые доли других примесей. В остальном это латунь высокого качества. Чем меньше доля меди, тем ниже качество сплава.
Рыночная стоимость простейшего анализатора — 2000 рублей. Более точные модели будут стоить еще дороже, от 10 000 рублей и выше. Если у вас на ферме нет такого устройства, намеренно покупать его, чтобы найти разницу между медью и латунью, просто не имеет смысла. Намного рациональнее использовать одну из вышеперечисленных альтернатив.
Где искать и как определить медный лом?
Отличия по характеру излома и оценке готового изделия
Многие люди в целом скажут, зачем выбирать латунь или медь, если два сплава выглядят почти одинаково? Но дело в том, что это важно для многих, особенно для людей, которые будут заниматься изготовлением какой-либо скульптуры или литьем. В результате очень часто требуется разница, если вы собираетесь сдать металл на металлолом.
Дело в том, что латунь дешевле бронзы, поэтому на месте сбора металлов могут просто обмануть, предложить меньшее количество. Если вес небольшой, потери будут незначительными, но если у вас будет достаточно большое количество товара, вы потеряете изрядную сумму денег. Следует отметить, что не обязательно проводить испытания, достаточно посмотреть готовую продукцию. Латунь практически не используется в поставках.
Инструмент кузнеца
Этот материал разрушается при воздействии соленой морской воды, соответственно компасы, некоторые детали в судостроении используются исключительно из бронзы. Поэтому, если вас пытаются обмануть, настаивайте на проверке товара или обратитесь в сертифицированный центр. Обычно у них есть небольшие и компактные приемные и мастерские. Они могут выполнять быстрый и простой анализ и анализировать товары на лабораторном оборудовании.
при взгляде на место перелома легко отличить металлы. Латунь разламывается довольно мелкими зернами, бронза — крупными кусками, имеет крупнозернистую структуру. При этом цвет бронзового излома с красноватым оттенком, если латунный, то с беловатым или желтоватым оттенком.
Фурнитура череп
К сожалению, эти методы нельзя использовать в домашних условиях из-за отсутствия лабораторного оборудования. Для домашних пользователей доступны тесты магнитов и микросхем. Они также очень информативны.
Сравнение металлов
Медь — основа обоих металлов. Но различия в свойствах и химическом составе вынуждают использовать их в разных областях применения. Бронза считается более прочной и прочной. Из него издревле изготавливали скульптуры, колокола, внутренние конструкции и ландшафтные объекты, составляющие части заборов.
Этот металл отличается хорошей текучестью после литья. Следовательно, на его основе можно формировать предметы даже очень сложной формы. Кроме того, в состав материала можно добавлять различные элементы для изменения цвета в определенном диапазоне и других характеристик. Это особенно важно при изготовлении предметов декора.
Латунь более пластична. Он не такой устойчивый к механическим повреждениям и не такой прочный, как бронза. Этот металл более подвержен воздействию агрессивных компонентов. Его структура может быть повреждена при систематическом воздействии морской воды, поэтому его не рекомендуется использовать в судостроении.
Бронза же, напротив, используется здесь успешно и довольно активно.
Внутренняя структура этих сплавов также имеет заметную разницу.
Как правильно ухаживать
Под воздействием внешней среды латунь тускнеет, теряя декоративные качества и яркость. Чтобы сохранить красоту и блеск материала, за ним необходимо правильно и регулярно ухаживать. Давайте разберемся с основными методами очистки.
Чем запрещено мыть
На производстве изделия из медного сплава защищаются специальным покрытием. Тонкий слой легко повредить наждачной бумагой. Абразивный материал, даже самый мелкий, может поцарапать или полностью удалить верхний барьерный слой.
Для чистки латуни запрещается использовать уксус и кислоты на его основе. Агрессивное вещество разрушает цинк в сплаве. В результате децинкификации металл приобретает ядовито-красный цвет.
Как проверить бронзу нагреванием, опиливанием в домашних условиях
Мы предлагаем вам еще два варианта проверки:
- Используйте газовую горелку, так как она обеспечивает самые высокие значения температуры (до 600 градусов). Домашней плиты для этого будет недостаточно. Кроме того, опыт придется производить в отдельном помещении (мастерской или гараже). Возьмите кусок и долго держите на огне. Бронза не изменит своего внешнего вида. А на поверхности латунного изделия появятся темные пятна.
- Если у вас есть возможность полностью растворить исходный образец, то проведите такой эксперимент. При перегреве появилось белое пламя и разрозненные хлопья такого же цвета. Это означает, что Zn заканчивается, а латунь оказывается перед вами. Обладает хорошей пластичностью. При деформации она не потеряет своих физических свойств, а бронза рассыпется и обязательно сломается при перегреве.
- Пиление — самый доступный метод, который вы можете использовать дома без финансовых затрат. Возьмите ножовку и попробуйте отпилить образцы. Изделие из латуни хорошо и легко распиливается при формировании слоев. Чипы будут иметь искаженный вид. Луженый металл распадается на мелкие кусочки под воздействием острого предмета, образуя мелкую пыль. Если вы попытаетесь согнуть или сплющить образец, вы не получите положительного результата, а только испортите кусок.
2 Как повысить эксплуатационные характеристики сплавов на основе меди?
Свойства готового медно-цинкового сплава (плотность, цвет, прочность и т.д.) улучшаются за счет легирования такими элементами, как мышьяк, свинец, олово, железо, алюминий, кремний, никель, марганец. Количество добавок минимальное (не более нескольких процентов). В случае сложных сплавов сплав приобретает высокую плотность и кавитационную стойкость, а также увеличивает свой антикоррозионный потенциал.
необходимо осторожно использовать легирующие элементы, так как некоторые из них могут негативно повлиять на латунь и изделия из нее (латунную ленту и т.д.). Например, прочность, плотность и твердость латунного сплава снижаются из-за чрезмерного добавления кремния. Но если используется комбинированная добавка свинца и кремния, та же латунная лента приобретает желаемый цвет и улучшает антифрикционные характеристики.
Олово и алюминий (а также марганец) увеличивают (временную) прочность на разрыв медно-цинкового сплава. Можно добиться увеличения значения относительного удлинения, поэтому латунь легируется марганцем и железом в количестве до 2-3%. Но другие компоненты сплава уменьшают удлинение сплавов.
Латунная фотолента
Антикоррозионные свойства рассматриваемого многокомпонентного или двухкомпонентного материала повышаются при добавлении в их состав никеля, марганца, алюминия и олова. Никелированная («белая») латунь обладает прекрасными эксплуатационными характеристиками. В частности, он практически полностью лишен склонности к растрескиванию при повышенной влажности.
Олово увеличивает прочность и плотность материала и позволяет использовать металл в соленой воде. Существуют специальные продукты (латунная лента и другие), которые предназначены исключительно для использования в морской воде.
Сплав медно-цинковых композиций со свинцом рекомендуется, когда предполагается их обработка режущим инструментом на токарном станке или другом оборудовании. Металлический свинец обеспечивает образование легко отделяемой и очень мелкой стружки во время резки. Результатом этой операции является производство деталей с низким индексом шероховатости.
На фото — детали из свинцового сплава медно-цинкового состава
Мышьяк, который редко связывается с обычным металлом, незаменим для улучшения свойств медно-цинковых сплавов в очень агрессивной пресной воде при высоких температурах и в окружающей среде. А если железо и никель используются вместе с мышьяком, латунная лента и другие изделия из латуни становятся устойчивыми к разбавленным кислотам и любым щелочам.
Физико-механические свойства красной латуни
Прежде чем выбрать красную латунь или желтую латунь, важно знать цифры, стоящие за каждой из них.
В таблице ниже показаны физико-механические свойства.
Имущество | Метрическая | максимум |
Температура плавления ликвидус | 1027 ° С | 1880 ° F |
Точка плавления твёрдая | 988 ° С | 1810 ° F |
Плотность (при 20 ° C / 68 ° F) | 8,75 г / см3 | 0,316 фунта / дюйм3 |
Предел прочности | 269-724 МПа | 39-105 тыс. Лир / кв.м. Большой палец |
Балл производительности | 69-434 МПа | 10-70 тыс. Фунтов / кв. Большой палец |
относительное расширение | 55% | 55% |
Коэффициент яда | 0,34 | 0,34 |
Эластичный модуль | 117 ГПа | 16969 KSI |
Рассмотрим, как легирующие элементы оказывают влияние на свойства латуней.
- Олово значительно увеличивает антикоррозионные свойства в морской воде и увеличивает прочность сплава. Луженую латунь часто называют морской латунь.
- Марганец повышает прочность, коррозионную стойкость. Марганцевую латунь часто сочетают с оловом, железом и алюминием.
- Никель улучшает коррозионные свойства и прочность в различных средах.
- Кремний снижает прочность и твердость и улучшает свариваемость. Латунь, содержащая кремний и свинец, обладает хорошими антифрикционными свойствами. Такие сплавы могут заменить более дорогие, например оловянные бронзы.
- Свинец значительно улучшает обрабатываемость, но в то же время ухудшает механические свойства. Свинцовую латунь называют автоматической, так как ее обрабатывают на автоматах. Этот сплав самый распространенный.
- Алюминий снижает летучесть цинка благодаря образованию защитной пленки (оксида алюминия) на поверхности расплавленной латуни).
Области применения сплава
В древности латунь использовалась в украшениях из-за ее сходства с натуральным золотом. Благодаря пластичности и хорошей ковкости для ковки из него печатали монеты, изготавливали украшения и футляры.
Сплавы латуни улучшаются за счет добавления других металлических компонентов с целью улучшения характеристик проката и расширения возможностей его использования в агрессивных средах (в судостроении, химических цехах).
В строительстве
Желтый металл давно зарекомендовал себя как ценный материал для создания деталей для сантехники, труб, бытовой техники, для возведения различных конструкций. Они сделаны из желтого металла:
- крепеж (болты и гайки, трубы, штампованные детали);
- теплотехнические строительные изделия, приборы, аппараты, конденсаторные трубы;
- детали сантехники (смесители, фитинги, тройники, фитинги);
- мебельная фурнитура (ручки, кронштейны, дверные петли).
Механические свойства, влагостойкость, прочность и доступная цена позволяют использовать желтый металл в различных областях, не опасаясь разрушения материала или ржавчины.
Применение в часах и искусстве
В часовой промышленности особенно широко используется латунь из-за ее гибкости, пластичности и низкой стоимости. Изделия из желтого металла имеют презентабельный вид, а часы надежно работают уже много лет. Материал не ржавеет, не окисляется, выдерживает длительное пребывание во влажной среде, не поддаваясь коррозионным процессам.
В декоративном искусстве латунь ценится за способность создавать дизайнерские изделия с эффектом присутствия золота. Для создания украшений используются следующие двухкомпонентные латунные сплавы:
- зеленый (цинк 40%);
- золотой томбак (цинк 25%);
- классический желтый (цинк 33%).
Латунь — это сплав с уникальными характеристиками. Он широко применяется практически во всех конструкциях, эксплуатируемых в суровых наружных условиях и агрессивных средах. Украшения из латуни выглядят роскошно и при правильном уходе не теряют своей красоты долгие годы.
Структура и цвет
Чтобы определить, использовалась ли латунь или бронза для производства продукта, можно наблюдать сплавы и их разрушение. Латунь более светлая по цвету и мелкозернистая в огранке. Бронза же имеет крупнозернистую структуру и отличается темно-коричневым оттенком.
Материалы различаются по ряду характеристик. К ним относятся следующие особенности:
- Использование олова в качестве легирующего элемента в бронзе и цинке в латуни. В этом случае основным компонентом обоих металлов является медь.
- Бронза, в том числе с традиционным химическим составом, хорошо справляется с агрессивными компонентами, в том числе с соленой морской водой.
- Для максимальной коррозионной стойкости в состав латуни вводятся дополнительные легирующие элементы.
Сходства и различия
Латунный сплав в основном состоит из меди, поэтому естественно, что они похожи не только визуально, но и по некоторым свойствам. Чем больше меди в сплаве, тем более похожими будут их цвета. На этом точные совпадения заканчиваются.
Латунные сплавы, в которых меди менее 80%, легко различимы визуально. Они немного похожи на золото, так как имеют ярко выраженный желтый оттенок. Чем больше цинка, тем светлее оттенок.
По этой причине латунь даже используется для подделки или имитации золота. У меди основной оттенок красноватый, который часто становится розовым.
При резком понижении температуры латунь не теряет сравнительно ограниченной пластичности и не становится хрупкой. Электричество и тепло обладают меньшей проводимостью.
Они различаются по твердости.
Медь более мягкая, пластичная, а латунь, напротив, твердая, и ей сложно придать форму без отжига.
Шкалы тоже разные: у латуни они игольчатые, у меди закручены по спирали.
Рассмотрим свойства, которыми обладают латунь и медь, если у них есть отличия:
Медь | Латунь |
Пластик, мягкий | Твердый |
Красновато-коричневато-розовый оттенок | Золотой цвет |
Звук ниже при ударе | Alt |
Тяжелый | Полегче |
Фишки скручены по спирали | Игольчатая стружка |
Зачем в медь добавили цинк и почему не отливают цинковые статуи
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.