Что такое латунь

Сплав меди с одним или несколькими металлами называется латунь, если основным легирующим веществом в нем является цинк. То ест латунь – это медно-цинковый сплав. В его состав могут также входить: олово, никель, свинец, и другие металлы. Причем добавка олова должна быть меньше чем цинка иначе это будет бронза. Латунь не имеет формулы, так как это не один элемент, а смесь нескольких. Сплав не магнитный.

Обретение человечеством «поддельного золота»

Хотя впервые в Европе цинк выплавили лишь в XVI столетии, латунь с простейшим составом использовалась в южном Причерноморье еще до Рождества Христова. Ее изготовляли, расплавляя медь вместе с цинковым шпатом. Раньше других получили такой материал, сплавляя медь с металлическим цинком в Англии. Этот способ 13 июля 1781 г. был запатентован Джеймсом Эмерсоном.

Латунь настолько схожа с золотом, что в I веке до н. э. римский император Август даже чеканил из нее монеты. О сходстве с драгоценным металлом говорило и римское название сплава. Он именовался тогда орихалк или аврихальк, что буквально можно перевести для нас как «златомедь». Изделия из чистой латуни раньше использовались в магических ритуальных обрядах. Некоторые люди и теперь верят в лечебное действие сплава меди и цинком.

Физические характеристики

Свойства латуни таковы:

1. Плотность от 8300 до 8700 кг/м3.
2. Удельная теплоемкость при t 20 ◦С – 0,377 кДж/кгК.
3. Электрическое удельное сопротивление – от 0,031 до 0,079 мм2∙Ом/м.
4. Температура плавления от 880 до 950 ◦С. С ростом процента цинка в массе сплава температура плавления снижается.
5. Модуль упругости латуни: мягкой около 10∙103, твердой – 11,5∙103 кг/мм2.
6. Удельная теплоемкость приблизительно 0,09 кал/г∙◦С.
7. Отлично сваривается и паяется.
8. Ржавчина на ней не образуется. Но при контакте с воздухом, особенно при нагреве ее поверхность быстро окисляется. Поэтому, не покрытая антикором, например, слоем лака поверхность чернеет и ее приходится часто чистить.
9. Латунь имеет цвет от красноватого до золотисто-желтого. Зависит он от соотношения компонентов сплава.
10. Любая латунь бурно реагирует с азотной кислотой. Значительно медленней идет химическая реакция с серной. Взаимодействие же с соляной кислотой едва заметно. Нагрев ускоряет реакцию. Со щелочами в реакцию не вступает.
11. Не магнитится.

Отличие физических свойств, сферы применения, и составов этих сплавов требуют выбора предпочтительного способ обработки. По этому критерию все латунные сплавы делятся на 2 вида.

Литейные. Твердые легированные несколькими присадками латуни с небольшим содержанием меди, непригодны для обработки давлением. Их достоинствами являются: стойкость к коррозии, отличная текучесть в расплавленном состоянии, низкая подверженность сегрегации.

Деформируемые. С большим содержанием меди. Пластичные часто двухкомпонентные сплавы, предназначенные для обработки давлением. Делятся на томпаки, процент содержания цинка, в которых не более 10 и полутомпаки, включающие в свой состав от 14 до 21% этого металла. Томпаки прекрасно свариваются с железом. У них отличные антифрикционные качества. Поэтому они идут на изготовление биметаллических пластин для вкладышей подшипников скольжения.

Легирование

Простые латуни состоят только из меди и цинка. Увеличение доли цинка до 30% поднимает как прочность, так и пластичность. Превышение этого порога приводит к снижению пластичности медного сплава. Прочность при этом продолжает возрастать. Начинает снижаться она после добавления более 45% этого компонента. В специальных латунях могут содержаться следующие добавки.

• Висмут и свинец уменьшают пластичность нагретой латуни. Поэтому ковать или гнуть ее с этими добавками затруднительно даже после сильного нагревания. Несмотря на это, свинец (не более 4%) включают в состав латуни для лучшего крошения и удаления стружки от режущего инструмента при обработке фрезой или на токарном станке.
• Марганец увеличивает прочность и стойкость против коррозии.
• Олово тоже делает сплав прочнее, а также ослабляет коррозионное воздействие солевых растворов.
• Железо, никель, магний увеличивают прочность сплавов.
• Алюминий, цинк, кремний, никель усиливают стойкость сплава против коррозии.

Увеличивающие прочность сплава компоненты обязательно снижают его пластичность.

Маркировка

Обозначение любой латуни по предписанию ГОСТ начинается с буквы – «Л». У простых следом находится число равное усредненному процентному содержанию меди. У специальных латуней после «Л» наносятся обозначения добавок. Алюминий – А, марганец – Мц, кремний – К, свинец – С, олово – О, никель – Н, железо – Ж. Число, стоящие следом, показывает процент доли меди, далее через дефис следуют значения содержания легирующих добавок. Литера «Л», завершающая маркировку, говорит, что латунь литейная. К примеру, Л80 – простой сплав 80% медь, 20% цинк. Марка специальной латуни ЛАЖ65-2-5 обозначает латунь с составом: 65% – медь, 2% – алюминий, 5% – железо, и цинк – 100-(65+2+5)=28%. Маркировка, не оканчивающаяся буквой «Л», указывают на то, что сплав деформируемый.

Сферы использования

Прежде латунь часто использовалась как материал деталей часовых механизмов, цепочек, а также при имитации золота. В наше время она используется для изготовления бижутерии, знаков отличая военнослужащих, и духовых музыкальных инструментов. Ее покрывают стальные оболочки пуль и снарядов. Латунное покрытие имеют российские монеты достоинством 10 и 50 к. Из латуни делают, покрывая их тонким слоем золота медали для спортсменов, школьников, и военных. Электрические контакты разъемов радиоэлектронных устройств и бытовых электроприборов тоже часто делают из нее. Потому что она обладает упругостью и относительно невысоким электрическим удельным сопротивлением. Однако, для изготовления контактов, коммутирующих большие токи, ее не используют. Так как для этого ее удельное сопротивление недостаточно мало. Ее использование оправдано в слаботочном переключателе, когда конструкция требует от контактов изрядной упругости.

При производстве автомобилей деформируемые простые латуни используются в качестве антифрикционного покрытия для изготовления вкладышей подшипников трения скольжения. Их основой является полоса стали. Еще из этих латуней делают трубки радиаторов охлаждения, штуцеры гидросистем, сепараторы подшипников качения, и гофрированные трубы. Кто видел заржавелый крепеж выхлопной системы, тот знает, как нужны там латунные гайки. Для интерьера дома из тех же сплавов делают мебельную и дверную фурнитуру, которая выглядит очень богато.

Из литейных латунных сплавов делают запорную арматуру для водопровода небольшого диаметра, элементы червячных передач, детали устойчивые к коррозии, и различные втулки. Эти же сплавы часто используют для изготовления скульптурных композиций и памятников, например, памятник Минину и Пожарскому в Москве. Со времени его установки в 1918 г. считалось, что он бронзовый. И только при реставрации выяснилось, что он сделан из латуни и меди. Памятник Василию Макаровичу Шукшину в столице Алтайского края Барнауле тоже выполнен из этого сплава меди. В отличие от чугуна он не ржавеет, поэтому даже некрашеный выглядит лучше, чем ржавое железо.

Оцените статью:

(5 Голосов: 3,80 из 5)

Загрузка...

Видео

Шпаклевка стен. Мастер класс