Из чего состоит латунь сплав: Латунь – что это за сплав металлов. Свойства, состав латуни и область применения

Содержание

Латунь сплав | Профлазермет

Латунь представляет собой сплав с медью. Основной легирующей добавкой, определяющей технологические характеристики: прочность, гибкость, пластичность, хорошую устойчивость к коррозионным процессам и пр., является цинк. Дополнительно могут быть введены и другие легирующие элементы, в том числе и олово, с тем условием, что олова будет меньше, чем цинка. Помимо олова, латунь может содержать никель, свинец, марганец, железо и некоторые другие элементы в процентном соотношении, регламентированном ГОСТом 15527-2004.

По содержанию химических элементов латуни подразделяются на простые (состоящие из Cu и Zn) и специальные (включающие Cu+Zn, а также несколько легирующих элементов: Pb, Fe, Al, Sn и пр.), по типу обработки – на деформируемые для создания разного типа проволок, латунных листов, труб и пр., а также литейные для изготовления деталей путем литья.

Разновидности латунного металлопроката

Основные разновидности латунного металлопроката сводятся к следующему:

  • латунные прутки – длинные детали с круглым, квадратным, прямоугольным сечением;

  • латунные плиты – плоские заготовки толщиной 2,5 см и больше;

  • латунная проволока для электротехники и прочих отраслей промышленности;

  • латунная труба для проведения линий коммуникаций;

  • латунные круги для изготовления станков, приборостроения и пр. ;

  • латунные листы для разных отраслей промышленности и пр.

Для каждого типа латунного металлопроката необходим металл определенной марки со строго регламентированным химическим составом.

Маркировка латуней

По содержанию компонентов принято выделять простые и специальные многокомпонентные латуни. Простые разновидности латуни имеют свою маркировку, которая позволяет сразу отличить наименование марки сплава в тексте. Маркировка включает в себя букву «Л» – латунь и цифру, равную среднему содержанию Cu. В латуни марки Л80 содержится 80% меди и 20% цинка.

Для многокомпонентных (специальных) латуней принята следующая маркировка. Сначала также идет буква «Л», за ней буквы, которые показывают все легирующие компоненты сплава, кроме основного компонента – цинка. Цинк в наименовании маркировки не указывается. За буквами, указывающими на то, какие элементы содержатся в сплаве, пишутся цифры, которые показывают содержания компонентов сплава. Первая цифра обозначает содержание меди, далее последовательность цифр соответствует последовательности букв в аббревиатуре марки. Содержание цинка не указывается, оно определяется разницей между 100% и суммарным содержанием всех прочих элементов.

ЛАЖМц66-6-3-2 – латунь со следующими содержаниями:

C – 66%,

A l – 6%,

Fe – 3%,

Mn – 2%.

Цинка содержится соответственно 23%.

В таблице ниже можно ознакомиться с основными марками латуни. Они могут быть литейные или деформируемые для производства проката. Также стоит отметить, что некоторые типы латунных сплавов подходят для пайки. Эти типы регламентируются ГОСТом 16130-90, они выделены в таблице цветом.

 










ПРОСТЫЕ

АЛЮМИНИЕВЫЕКРЕМНИСТЫЕОЛОВЯННЫЕСВИНЦОВЫЕ
Л96ЛА85-0.5ЛК80-3ЛО90-1ЛС74-3
Л90ЛА77-2ЛК62-0.5ЛО70-1ЛС64-2
Л85ЛА67-2.5ЛКС65-1. 5-3ЛО62-1ЛС63-3
Л80ЛАЖ60-1-1 ЛО60-1ЛС59-1
Л75ЛАН59-3-2МАРГАНЦЕВЫЕЛОК59-1-0.3ЛС59-2
Л70 ЛЖМц59-1-1 ЛС58-2
Л68ЛАНКМц75-2-2.5-0.5-0.5ЛМц58-2НИКЕЛЕВЫЕЛС58-3
Л63ЛМцА57-3-1ЛН65-5

ЛЖС58-1-1

 

Каждая марка латуни предназначена для решения конкретных задач в соответствии с химическими составами и технологическими параметрами.

Примеры применения некоторых марок латуни приведены ниже.

Типы латуней

Принято выделять латуни однофазные или так называемые латуни альфа-типа, содержащие до 30-35% цинка, и двухфазные разновидности альфа-бета типа с большим (до 47-50 %), чем в однофазных, содержанием основного легирующего компонента. Однофазные латуни более пластичны, с увеличением же добавок возрастает прочность латуни, но существенно снижается ее пластичность.

Двухфазные латунные сплавы существенно менее пластичны, чем однофазные. Такое изменение свойств в связи с изменением состава объясняется тем, что при увеличении числа легирующих добавок неизменно меняется и структура сплава. При этом прочность двухфазных латунных разновидностей существенно выше, чем у однофазных. Двухфазные латунные сплавы могут содержать до 6% свинца в качестве дополнительной легирующей добавки.

Латунные сплавы с относительно невысоким содержанием цинка до 10% принято называть томпаками, при содержании цинка 10-20% – полутомпаками.

Химический состав латуни

Латунь по своему химическому составу близка к бронзе, и латунь, и бронза имеют в своей основе медь. Существенное отличие заключается в том, что основным легирующим компонентом в латунных сплавах является цинк, содержание которого может достигать 45%.

Рассмотрим подробнее свойства основных компонентов латуни.

Zn (цинк) элемент таблицы Менделеева, атомный номер 30. Элемент относится к побочной подгруппе 2 группы IV периода. Металл является переходным, для него характерно такое свойство, как проявление в атомах электронов на d- и f-орбиталях. Металл имеет светло-голубой оттенок, который на воздухе темнеет, покрываясь оксидной пленкой.

Cu – основной компонент сплава. Элемент относится к 11 группе IV периода периодической системы Менделеева и имеет атомный номер 29. Металл как и цинк является переходным. У металла красивый желтовато-золотистый цвет. При образовании оксидной пленки медь приобретает красноватый оттенок.

Как говорилось выше, латунь может иметь структуру, которая состоит из альфа-фазы или из альфа-бета фазы.

В качестве легирующих компонентов латунь может включать в себя:

  • Mn для повышения прочности сплавов, в том числе и антикоррозионной. Дополнительное введение помимо Mn еще Al, Sn, Fe усиливает прочностные и антикоррозионные характеристики металла.

  • Sn для повышения устойчивости к соленой воде. Такие латунные сплавы приобрели «негласное» название – морская латунь и широко применяются в местах контакта с морской водой.

  • Ni придает соединению высокие прочностные характеристики и также повышает антикоррозионные свойства.

  • Pb применяется в том случае, если латунная деталь будет подвергаться резке. Этот элемент делает металл более податливым при механической обработке. Латуни, легированные свинцом называют автоматными.

  • Si необходим для усиления антифрикционных характеристик сплава, что позволяет спокойно использовать его наряду с бронзой в некоторых технологических узлах, подшипниках и пр. Но, стоит отметить, что кремний существенно снижает твердость и прочность латунных изделий.

В таблице ниже приведены химические составы некоторых марок латунных сплавов. По таблице видно, что все марки имеют разный состав, содержание меди в некоторых марках может достигать 91%.

Свойства латуни в зависимости от процентного соотношения компонентов, температуры нагрева

При изменении процентного соотношения компонентов твердого раствора, введении дополнительных легирующих элементов меняются и свойства получаемого металла.

Попробуем проследить, как меняются свойства металла при изменении содержания Zn:

  • При содержании цинка менее или равном 30% увеличиваются твердость и эластичность металла.

  • При дальнейшем увеличении содержания цинка эластичность начинает снижаться в связи с уплотнением альфа-раствора. Твердость при этом увеличивается.

  • Но при достижении содержания цинка 45% твердость тоже падает.

За счет своей эластичности латуни хорошо обрабатываются давлением. Особенно это относится к однофазным сплавам. Температурный режим для изменения формы не должен попадать в диапазон 300-700°C, это «хрупкая зона» металла. Альфа-бета разновидности проявляют повышенную пластичность при увеличении температуры нагрева выше 700°C.

Таким образом, содержание химических элементов в металле напрямую влияет на его технологические параметры, свойства. Альфа-латунные сплавы отличаются повышенной пластичностью, альфа-бета разновидности – прочные и крепкие, но они не подходят для деформационной обработки. Латунный сплав обладает повышенной устойчивостью к коррозии и морской воде за счет добавления легирующих компонентов, что позволяет использовать его в участках постоянного воздействия агрессивных сред.

По всем вопросам относительно содержания химических элементов в латунном сплаве, маркировок, характерных технологических особенностей и области применения каждой конкретной марки всегда можно обратиться к специалистам ООО «Профлазермет» по контактным телефонам +7(495) 928-96-58 или 8 (800) 775-32-83. Также можно подать заявку на расчет стоимости продукции или работ непосредственно на сайте. Услуги гибки металла и лазерной резки металла. 

Латунь: состав, классификация, применение, структура

Содержание

  • 1 Состав, структура
    • 1.1 Двухкомпонентная
    • 1.2 Многокомпонентная
  • 2 Область применения
  • 3 Способы получения
  • 4 Классификация латуней
  • 5 Основные свойства и характеристики

Металлический сплав, называемый латунью, относится к многокомпонентным или двойным материалам, где главной составляющей выступает медь, а легирующим веществом – цинк. В этот состав могут добавлять свинец, олово, алюминий, никель, марганец, а также железо и прочие металлы. Латунь — это вещество, напоминающее золото, однако его стоимость намного ниже драгоценного металла. От процентного содержания входящих компонентов напрямую зависит цвет и ее свойства. При этом она не относится по металлургической классификации к бронзе.

Содержание

  1. Состав, структура
  2. Двухкомпонентная
  3. Многокомпонентная
  4. Область применения
  5. Способы получения
  6. Классификация латуней
  7. Основные свойства и характеристики

Состав, структура

Основой медного сплава является цинк, использующийся уже три века. В зависимости от химического состава она бывает:

  • двухкомпонентной;
  • многокомпонентной.

Двухкомпонентная

Этот состав содержит цинк и медную составляющую в различных объемах. В соответствии с ГОСТом он обозначается буквой «Л» и цифровыми обозначениями. Числовое значение показывает процентное количество меди. Для марки Л63 медная составляющая будет иметь 63 %, а цинковая – 37 %.

Многокомпонентная

Это латунь, состав сплава которой содержит легирующие вещества. К ним относится алюминий, свинец, а также прочие металлы. Такая марка обозначается в зависимости от входящих компонентов, при этом доля цинковой составляющей получается из вычитания от 100 % частей других составляющих. Состав сплава латунного с маркировкой ЛС60-5 означает при расшифровке, что меди — 60 %, свинца – 5 %, а цинка – 35 %.  Доля дополнительных примесей обычно не превышает 10 %. Соотношение входящих компонентов может незначительно изменяться. При этом цинковая часть обычно не превышает 35 %. Для полного понимания состава, необходимо разобрать, что такое латунь техническая? Это специальные сплавы, где доля цинка доходит до 50 %.

Красная латунь содержит часть цинка в пределах от 5 до 20 %, а в желтой его доля составляет более 20 %

Область применения

Латунный сплав относится к наиболее распространенным среди самых различных областей. Он практически не подвержен износу. Двухкомпонентный медно-цинковый сплав с цинковой составляющей не более 20 % отлично подходит для изготовления тепловых аппаратов, автозапчастей, сантехнического оборудования. Материалы с цинковой частью до 40 % используются для создания штампованных деталей, фурнитуры. Многокомпонентные латунные сплавы применяются намного шире двухкомпонентных. Они встречаются в воздушных аппаратах, кораблях, трубах, часах и прочей технике.

Латунь широко используется ювелирами для изготовления красивых украшений. Они называют эти металлические цветные составы желтыми, золотистыми, а также зелеными. Наиболее интересен химический вариант, где содержится 5 % алюминия и 15 % цинка. Такой ювелирный металлический сплав имеет высокое сходство с золотом, чем зачастую пользуются мошенники. Использующаяся в этих изделиях латунь может показать, что подобное «золото» ничуть не уступает по красоте настоящему драгметаллу. Сплав весьма податлив при механической обработке, что позволяет ювелирам создавать уникальные украшения, которые отличить от золотых может только специалист. Очищение таких ювелирных шедевров выполняется щавелевой кислотой. На материалах с маркировкой Л62, Л68 проходят обучение молодые ювелиры, так как эти составы наиболее похожи по качествам на золото.

Специальная разновидность латунного сплава с хорошей деформацией называется томпак. Цинковая составляющая металлического материала не превышает 10 %. Этот состав латуни характеризуется устойчивостью к ржавчине, высокой пластичностью, а также весьма низкой силой трения. Данный материал хорошо сваривается со сталью и прочими благородными металлами. Благодаря золотистому оттенку из томпака изготавливают различные медали, фурнитуру, а также художественные изделия. Он отлично обрабатывается под давлением, поддается покрытию золотом, эмалировке.

Материал литейного вида применяется при производстве фасонных изделий и полуфабрикатов методом литья. Литейная латунь отличается наличием дополнительных разбавителей из марганца, алюминия, свинца, а также железа, олова с медью и цинком. По имеющимся фото неспециалисту трудно определить марку. Литейный материал не ржавеет, имеет превосходные механические параметры, устойчив к трению и удобен в обращении. Его используют при производстве подшипников, элементов литой арматуры, втулок, сепараторов, автомобильных штуцеров и многих других элементов.

Из листов автоматной латуни (ЛС59-1) изготавливают многочисленные крепежные изделия, элементы для часов, а также прочие детали массового производства. Этот вид сплава состоит из свинца, цинка, меди. Он хорошо выдерживает обработку деталей скоростным способом, откуда и получил название. Автоматный материал выпускается прутками, полосами, листами, а также лентами.

Способы получения

Изготовление латуни производится в тиглях из глины огнеустойчивого вида, а также при помощи специальных отражательных нагревателей. Разогрев самих тиглей выполняют в пламенных или же шахтных печах. Отливку смешиваемого сплава проводят с помощью особых песчаных форм. При этом некоторая доля цинка испаряется, что учитывается при процессе формирования сплава.

Основную трудность при получении латуни вызывает разница в температурах плавления основных составляющих. Этот процесс облегчается добавлением в расплавленную массу малого количества уже готового материала. В зависимости от необходимого конечного результата проводится дальнейшая обработка состава. Можно добавить дополнительные составляющие, провести штамповку, легирование или же придать необходимую форму.

Классификация латуней

Латунные составы подразделяются на литейные и деформируемые. Литье с различными компонентами позволяет выпускать разнообразные детали для всех сфер промышленного использования. Деформируемые материалы имеют большое содержание меди и применяются для изготовления мелких изделий.

В зависимости от содержания в сплаве различных добавок его называют кремнистым, алюминиевым, железомарганцовистым, что определяет марку. Дополнительные вещества позволяют составу получать новые качества или же улучшать уже имеющиеся характеристики. Зарубежные производители используют иную маркировку составов и отличающееся содержание примесей. Помимо этого, различают латунный материал по сфере основного применения. Это может быть «часовая», «морская» или же другая специфическая латунь. Широко используются томпаки (с цинком до 10 %), а также полутомпаки, где цинковая доля находится в пределах от 10 до 20 %.

Основные свойства и характеристики

Медно-цинковый материал обладает качествами, присущими составляющим его металлам. Цвет латунного состава напрямую зависит от его составляющих и варьируется от светло-желтого до красноватого. Температура плавления материала находится в пределах от 880 до 950 °С, а плотность – 8500 кг/м3. Он хорошо обрабатывается под давлением при различных температурных режимах. Кроме того, сплав латунь с различными компонентами практически не подвержен влиянию внешней среды, обладает высокой износоустойчивостью и высокой прочностью.

Латунные изделия имеют хорошие механические показатели. В отличие от меди, он более вязкий и ковкий, менее тугоплавкий, что весьма удобно для промышленной обработки. С понижением температуры среды латунные изделия не теряют свои пластичные свойства, что привлекательно для изготовления конструкционных материалов. Со временем поверхность состава может слегка потемнеть, однако это никак не влияет на характеристики материала. Чем больше содержание медной доли в латунном сплаве, тем выше его электро- и теплопроводность. Для предотвращения коррозии латунные детали обжигаются после обработки при пониженных температурах.

Из чего сделана латунь? Разница между латунью и бронзой

Эта запись была опубликована автором Anne Helmenstine (обновлено )

И латунь, и бронза являются медными сплавами. Латунь — это сплав меди и цинка, а бронза — сплав меди и олова.

Латунь и бронза — это два медных сплава. Латунь — это сплав меди и цинка, а бронза — сплав меди и олова. Но отличить их не всегда просто. Вот посмотрите, из чего сделаны латунь и бронза, и их свойства.

Латунь — это сплав меди и цинка, а бронза — это сплав меди и олова. Но между их составами так много совпадений, что правильнее называть их просто медными сплавами!

Латунь часто имеет блестящий золотистый оттенок, но может иметь более серебристый или медный оттенок. (изображение: Jacopo188, CC 3.0)

Что такое латунь?

Латунь представляет собой сплав меди и цинка, часто с другими элементами, включая свинец, мышьяк, фосфор, кремний, марганец и алюминий. Это замещающий сплав. Это означает, что атомы цинка замещают атомы меди в кристаллической структуре.

Современная латунь состоит из 67% меди и 33% цинка. Однако существуют виды латуни с содержанием меди в диапазоне от 55% до 95% по весу и с содержанием цинка в диапазоне от 45% до 5%. Некоторые виды латуни содержат около 2% свинца. Свинец улучшает обрабатываемость латуни, но токсичный металл легко вымывается из сплава. Это происходит даже тогда, когда сплав содержит низкую концентрацию свинца.

Свойства латуни

Латунь обладает несколькими характерными свойствами.

  • Цвет латуни зависит от ее состава. Латунь может быть золотистого, медного или серебристого цвета. Более высокий процент меди дает розовый оттенок, а более высокая концентрация цинка делает металл серебристым.
  • Металл обладает низким коэффициентом трения.
  • С помощью форм легко отливать различные формы.
  • Латунь более пластична, чем бронза или цинк.
  • Латунь обладает хорошими акустическими свойствами, что делает ее отличным выбором для музыкальных инструментов.
  • Сплав представляет собой мягкий металл с низкой вероятностью искрообразования от других металлов.
  • Латунь является хорошим проводником тепла.
  • Имеет относительно низкую температуру плавления для металла.
  • Латунь устойчива к коррозии, включая гальваническую коррозию в морской воде.
  • Латунь не является ферромагнитной. Одним из последствий является то, что его легко отделить от магнитных металлов для переработки.

Использование латуни

Латунь имеет множество применений. These include:

  • Musical instruments
  • Door knobs
  • Zippers
  • Decorative items
  • Radiators
  • Architectural trim
  • Screws
  • Hinges
  • Costume jewelry
  • Pipes and tubing
  • Firearm cartridge casings

Как очистить латунь (а также бронзу и медь)

Конечно, можно приобрести средство для полировки латуни, но его легко приготовить самостоятельно, используя обычные бытовые ингредиенты. Полироль подходит и для бронзы, и для меди.

Рецепт №1
  • Сок половины лимона
  • 1 чайная ложка пищевой соды (бикарбонат натрия)

Смешайте лимонный сок и пищевую соду до образования густой пасты. Нанесите пасту на обесцвеченный металл и оставьте на 30 минут. Промойте металл теплой водой и дайте ему высохнуть.

Рецепт №2
  • Мука
  • Соль
  • Уксус

Смешайте равные части муки и соли. Добавьте столько уксуса, чтобы получилась густая паста. Нанесите пасту на металл. Дайте чистящему средству вступить в реакцию с металлом до 30 минут. Смойте теплой водой и дайте высохнуть.

Рецепт №3
  • 1 столовая ложка соли
  • 2 столовые ложки уксуса
  • 1 пинта воды

Замочите металл в жидкости или протрите ею поверхность мягкой тканью. Этот рецепт работает лучше всего, если его подогреть перед использованием. После очистки промойте водой и дайте высохнуть.

Другие чистящие средства

Кислотные ингредиенты (кетчуп, сальса, фруктовый сок или вустерширский соус) также действуют как чистящие средства для латуни. Гелевая зубная паста работает, но избегайте зернистой зубной пасты, потому что она может поцарапать металлическую поверхность.

Идентификация латуни

Общие названия различных типов латуни не всегда указывают на их состав, поэтому Единая система нумерации металлов и сплавов является лучшим способом идентификации латуни. Название сплава начинается с буквы «С», что указывает на то, что это медный сплав. За буквой следуют пять цифр. Кованые латуни, подходящие для механической формовки, начинаются с цифр от 1 до 7. Литые латуни, полученные путем формования расплавленного металла, содержат цифры 8 или 9..

Что такое бронза?

Как и латунь, бронза представляет собой сплав меди. Разница в том, что он содержит олово вместо цинка. Другие элементы в бронзе включают мышьяк, свинец, алюминий, фосфор, кремний и марганец.

Разница между латунью и бронзой

Хотя между латунью и бронзой есть некоторое сходство, это два разных сплава. Вот разница между ними:

Латунь Бронза Медь r
Состав Сплав меди и цинка, который может содержать железо, марганец, кремний, алюминий или другие элементы. Обычно сплав меди и олова, но может быть медь с марганцем, кремнием, фосфором или алюминием. Чистый элемент
Цвет Золотой, медный или серебристый Обычно красноватый, как у меди, но не такой яркий, как у латуни. Медь (красноватая)
Свойства Более ковкий, чем медь или цинк. Сопротивление ржавчине. Не такой твердый, как сталь. Подвержен растрескиванию под напряжением из-за воздействия аммиака. Относительно низкая температура плавления. Лучший термический и электрический проводник, чем у многих сталей. Хрупкий, твердый, сопротивляется усталости. Сопротивление ржавчине. Обычно имеет более высокую температуру плавления, чем латунь. Лучший термический и электрический проводник, чем латунь или бронза.
Применение Музыкальные инструменты, сантехника, украшения, изделия с низким коэффициентом трения (например, клапаны, замки), инструменты и приспособления, используемые для взрывчатых веществ. Бронзовая скульптура, колокола и тарелки, зеркала и отражатели, судовая арматура, подводные части, пружины, электрические соединители. Электрооборудование, водопровод, кровля, теплообменники.
История Латунь восходит к 500 г. до н.э. Бронза — более старый сплав, чем латунь, датируемый примерно 3500 г. до н. э. Известен древним людям, по крайней мере, еще в 8000 г. до н.э.

Ссылки

  • Craddock, P. T.; Ланг, Дж. (2003). Горное дело и производство металлов на протяжении веков. Пресса Британского музея . ISBN: 978-0714127705.
  • Гейл, Марго и др. (1992). Металлы в исторических зданиях Америки: использование и консервация . Дайан Паблишинг Ко.
  • Тайлекот, РФ (1992). История металлургии (2-е изд.). Лондон: Maney Publishing, для Института материалов. ISBN 978-1-

    3-79-2.

Латунный сплав 80/20 CDA 87300

Латунный сплав 80/20 CDA 87300 — Belmont Metals

  • Обзор
  • Номинальный состав
  • Техническая информация