Какие инструменты необходимы, чтобы расплавить латунь
Плавка стали в индукционных печах
Чтобы осуществить плавку латуни перед последующим литьем, нужно нагреть ее почти до +900 градусов по Цельсию. Для этого понадобится приобрести или изготовить специальную печь. Эффективней всего раскаляет печь индукционного типа.
Каркас самодельного горна можно собрать из огнеупорного кирпича со связкой из огнеупорной глины, и обязательно стянуть металлом, чтобы избежать разрушения конструкции при повышенной температуре внутри. Сверху организуют съемную крышку.
Внутренняя отделка печки — электрическая спираль, равномерно закрепленная по всему периметру стенок при помощи керамических трубок. Приспособление, куда непосредственно закладывают части металла, называется тиглем. Это специальная емкость, способная выдержать большие термические нагрузки. Поэтому она изготовлена не из металла. Заводские модели тиглей чаще выполнены из графита. Для домашних нужд можно сделать тигель из шамотного кирпича.
Для создания внутри печи нужного накала, мощность электрической спирали должна быть рассчитана минимум на 20 киловатт. Изготавливая спираль самостоятельно при выборе проволоки из нихрома нужно учитывать этот момент. Дополнительные инструменты, которые необходимо иметь для работы с расплавленной латунью:
- Щипцы, чтобы вынимать раскаленный тигель с металлом из горнила печи;
- Стальную ложку для удаления пленки и шлака из расплава;
- Ковш для литья, куда переливают жидкую латунь перед заливкой формы;
- Индивидуальные средства защиты органов зрения, дыхания и кожных покровов;
- Средства пожаротушения (огнетушитель).
Где применяется латунь?
Латунь на сегодняшний день один из самых широко применяемых металлов цветной металлургии созданных искусственным путем. В зависимости от качественных характеристик латунный сплав применяется в тех или иных сферах промышленности. Так двухкомпонентная латунь с содержанием цинка не более 20 процентов, используется для создания деталей и узлов различных машин и тепло передающих устройств. 40 процентов цинка дают возможность использовать ее для штамповки и производства фурнитуры.
Многокомпонентная латунь используется более широко. Из нее делают трубы, детали кораблей и летательных аппаратов, часы также не обходятся без такого сплава. Декоративно-художественные композиции, знаки различия для силовых структур делаются из такой марки цветметалла. Изделия которые необходимо отливать в специальных формах (арматура, сепараторы, подшипники скольжения) изготавливаются из литейной латуни. Автоматная латунь хорошо себя зарекомендовала при производстве деталей для крепежа (гайки, винты, болты и т. д.).
С давних пор в России латунь использовалась, и применяется сейчас, для изготовления такого исконно русского предмета обихода как самовар. Порой даже самые дорогие изделия делают из относительно дешевой латуни. Так например корпус всемирно известной зажигалки Zipo изготавливается именно из латуни.
Не обошли стороной латунь и ювелиры. На практике они выделяют три ее вида — желтая (цинк колеблется в пределах пятьдесят на пятьдесят), золотистая(незначительное количество цинка), зеленая (цинка в сплаве более 50 процентов). При содержании в сплаве 15 процентов цинка и 5 процентов алюминия, металл становится похожим на золото. Хороший мастер из такой латуни может сделать ювелирное изделие практически полностью напоминающее золотое и простой обыватель вряд ли найдет разницу. Чем очень часто пользуются мошенники, выдавая поддельные украшения за золотые. Очень часто на латунных сплавах проходят обучение ученики в ювелирных мастерских, оттачивая свое мастерство.
Таким образом можно смело говорить, что латунь является действительно важным элементом для хозяйственной деятельности человека и по крайней мере в ближайшее столетие потребность в ней будет только расти.
История и происхождение названия
Несмотря на то, что цинк как химический элемент был открыт только в XVI веке, латунь была известна ещё до нашей эры. Моссинойки получали её, сплавляя медь с галмеем, то есть с цинковой рудой. В Англии латунь была впервые получена путём сплавления меди с металлическим цинком, этот метод 13 июля 1781 года запатентовал Джеймс Эмерсон (британский патент № 1297). В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.
Во времена Августа в Риме латунь называлась орихалк (лат. aurichalcum — буквально «златомедь»), из неё чеканились сестерции и дупондии. Орихалк получил название от цвета сплава, похожего на цвет золота. Однако в самой Римской империи до завоевания Британии в I веке н. э. латунь не производилась, поскольку у римлян не было доступа к источникам цинка (которые появились и стали разрабатываться только после образования провинции Британия в составе империи), до этого цинк мог только ввозиться эллинскими и римскими торговцами, собственной его добычи в континентальной Европе и Средиземноморье не было.
Общая мировая потребность в цинке для изготовления латуни составляет в настоящее время около 2,1 млн т. При этом в производстве используется 1 млн т. первичного цинка, 600 тыс. т. цинка, полученного из отходов собственного производства, и 0,5 млн т вторичного сырья. Таким образом, более 50 % цинка, используемого в производстве латуни, получают из отходов. Технические латуни содержат обычно до 48-50 % цинка. В зависимости от содержания цинка различают альфа-латуни и альфа+бета-латуни. Однофазные альфа-латуни (до 35 % цинка) хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. В свою очередь двухфазные альфа+бета-латуни (до 47- 50 % цинка) малопластичны в холодном состоянии. Их обычно подвергают горячей обработке давлением при температурах, соответствующих области альфа- или альфа+бета-фаз. По сравнению с альфа-латунью двухфазные латуни обладают большей прочностью и износостойкостью при меньшей пластичности. Двойные латуни нередко легируют алюминием, железом, магнием, свинцом или другими элементами. Такие латуни называют специальными или многокомпонентными. Легирующие элементы (кроме свинца) увеличивают прочность (твёрдость), но уменьшают пластичность латуни. Содержание в латуни свинца (до 4 %) облегчает обработку резанием и улучшает антифрикционные свойства. Алюминий, цинк, кремний и никель увеличивают коррозионную стойкость латуни. Добавление в латунь железа, никеля и магния повышает её прочность.
Это интересно: Производство и использование сплава меди и цинка: познаем со всех сторон
Свойства
От меди латунь унаследовала значительный удельный вес, в зависимости от содержания основного компонента в латуни, её плотность колеблется от 8,3 до 8,7 тонны на кубический метр. Вообще, многие физические свойства латуни как сплава зависят от соотношения его компонентов не только основных, но и добавляемых в небольших количествах – легирующих.
Пожалуй, более или менее стабильной характеристикой является удельная теплоёмкость, её показатель при комнатной температуре 380 Дж/(кг*К), что означает – для нагрева металла весом один килограмм на один градус Кельвина потребуется 380 Джоулей теплоты. Удельное электрическое сопротивление меняется от 0,025 до 0,108 Ом*кв. мм/м. Температура плавления латуни также меняется в широких пределах, от 870 до 990 градусов Цельсия. Медь – более тугоплавкий металл, чем цинк, поэтому меньшие значения относятся к сплавам с более высоким содержанием цинка.
Латунь хорошо поддаётся контактной сварке, но не сваривается плавлением, её легко прокатывать. Для защиты металла от окисления на воздухе, его поверхность покрывают лаком, предотвращая почернение, хотя стойкость к воздействию атмосферы у латуни выше, чем у меди. У латуни золотистый цвет и она хорошо поддаётся полировке. Добавки в сплав висмута и свинца уменьшают его сминаемость в нагретом состоянии, но улучшают поведение сплава при обработке режущим инструментом.
Содержание в сплаве цинка определяет такие важные свойства, как прочность и пластичность – эти два, казалось бы, взаимоисключающие понятия. Если цинка добавляется до тридцати процентов, то вместе с этим растут характеристики прочности и пластичности. После этого порога пластичность начинает снижаться, а прочность продолжает расти до отметки 45%, затем снижается, как и пластичность.
Многие марки латуни хорошо поддаются обработке давлением как при низких температурах, так и в нагретом состоянии, за исключением температуры от 300 до 700 градусов, которая является зоной хрупкости и в этом интервале температур сплав не деформируют. Улучшение механических и химических характеристик латуней, в их состав дополнительно включают легирующие присадки.
Свойства ЛС59-1
Механические свойства отличаются для разных полуфабрикатов из-за метода производства латуни ЛС59-1. Механические свойства ЛС59-1 при Т=20oС
| Сортамент | sв — Предел кратковременной прочности | d5 — Относительное удлинение при разрыве |
| МПа | % | |
| Трубы прессованные, ГОСТ 494-90 | 390 | |
| Пруток прессованный, ГОСТ 2060-2006 | 360 | 22 |
| Пруток твердый, ГОСТ 31366-2008 | 490 | 7 |
| Пруток мягкий, ГОСТ 31366-2008 | 330 | 25 |
| Проволока мягкая, ГОСТ 1066-90 | 340 | 25-30 |
| Проволока твердая, ГОСТ 1066-90 | 440-640 | 1-8 |
| Полоса холоднокатаная твердая, ГОСТ 931-90 | 460-610 | 5 |
| Полоса холоднокатаная мягкая, ГОСТ 931-90 | 340-470 | 25 |
| Полоса горячекатаная, ГОСТ 931-90 | 360-490 | 18 |
Реально пруток латунный ЛС59-1 производится полутвердым по автоматному ГОСТу. Проволока латунная ЛС59-1 производится как твердая, так и мягкая, её — в отличии от прутков часто можно заменить на латунь Л63. Мех свойства латунных прутков ЛС59-1
| Способ изготовления | Состояние поставки прутков | Диаметр, № ключа или сторона квадрата, мм | Временное сопротивление σв, Мпа (кгс/мм2) | Относительное удлинение после разрыва % δ5 | Относительное удлинение после разрыва % δ10 | Твердость НВ — по Бринеллю | Твердость HV — по Виккерсу |
| прутки мягкие | От 3 до 50 мм | 330 (34) | 25 | 22 | 80 | 80 | |
| Полутвердые | От 3 до 12 мм | 410 (42) | 10 | 8 | 100 | 121 | |
| Тянутые | Полутвердые | От 13 до 20 мм | 390 (40) | 15 | 12 | 100 | 121 |
| Полутвердые | От 21 до 40 мм | 390 (40) | 18 | 15 | 100 | 121 | |
| Твердые прутки | От 3 до 12 мм | 490 (50) | 7 | 5 | 130 | 171 | |
| Прессованные | От 10 до 50 мм | 360 (37) | 22 | 18 | — | 80 | |
| прессованные | От 55 до 180 мм | 360 (37) | 22 | 18 | — | 70 |
Литейные и технологические св-ва ЛС59-1
| Температура плавления ЛС59-1 | 900 °C |
| Температура горячей обработки ЛС59-1 | 780 — 820 °C |
| Температура отжига ЛС59-1 | 600 — 650 °C |
Способы получения
В технологии получения латуни задействованы процессы медной, цинковой промышленности, а также переработка вторсырья. Сырьём для производства сплавов являются заготовки меди, цинка и других металлов для получения многокомпонентных сплавов. Также используются собственные отходы производства и вторичное сырьё. Все заготовки изготовлены в соответствии с ГОСТ.
Для плавки латуни используют различные виды плавильных печей, применяющихся для плавки медных сплавов. Самыми эффективными являются электрические индукционные низкочастотные печи с магнитопроводом. Плавку проводят под вытяжной вентиляцией, поскольку некоторые элементы сплава интенсивно испаряются и могут навредить здоровью человека. Сплав нежелательно перегревать, из-за вероятности возгорания на воздухе некоторых компонентов. В качестве шихт для плавки латуни используют чистые и оборотные металлы.
Предварительно сырьё подготавливают, а печи очищают. Разогретую до красного каления медь помещают в печь, а затем добавляют кусковые заготовки цинка
Во время плавки медно-цинковых сплавов берут во внимание значительную окисляемость цинка. Для уменьшения окисляемости проводят ряд мероприятий
Для изготовления многокомпонентных сплавов в первую очередь добавляют медь, а затем с осторожностью остальные компоненты. Однородную массу разливают в формы для получения литейной латуни
В результате получаются слитки плоской и круглой формы. Деформируемые сплавы после отливки подвергаются процедуре деформации. Полученные изделия различаются по степени закалки и старения, а также твёрдости материала. Предварительная термическая обработка заготовок значительно увеличивает прочность и коррозионную устойчивость латуни
Однородную массу разливают в формы для получения литейной латуни. В результате получаются слитки плоской и круглой формы. Деформируемые сплавы после отливки подвергаются процедуре деформации. Полученные изделия различаются по степени закалки и старения, а также твёрдости материала. Предварительная термическая обработка заготовок значительно увеличивает прочность и коррозионную устойчивость латуни.
Способы производства
Такой сплав меди, как латунь, хорошо поддается различным методам обработки. Так, из этого сплава можно получать различные изделия методами ковки, штамповки и протяжки, а благодаря относительно невысокой температуре плавления и хорошей текучести в расплавленном состоянии его активно используют в литейном производстве.
Розлив латунного расплава по формам
Латунь, основным легирующим элементом в которой является цинк, получают плавкой:
- в тиглях, изготовленных из огнеупорного материала (для нагрева тигли вместе с компонентами сплава помещают в шахтные или пламенные печи);
- в отражательных печах (при использовании данного метода плавку выполняют без применения тиглей).
Как отличить бронзу от латуни в домашних условиях?
Существует целый ряд способов, которые подскажут, как отличить бронзу от латуни. В представленном материале хотелось бы рассмотреть наиболее простые и доступные решения для реализации указанной задачи. Давайте же выясним, как отличить бронзу от латуни в домашних условиях.
Что такое бронза?
Прежде чем разобраться, как отличить бронзу от латуни, выясним, что представляет собой каждый из сплавов. Начнем с бронзы. Итак, бронза является сплавом олова и меди, с примесями кремния, алюминия, бериллия и свинца. Именно качество используемого олова во многом определяет характер будущего сплава.
Существует особая разновидность бронзы, при изготовлении которой олово заменяют никелем либо цинком. Такой сплав известен как шпиатр. По сути, материал представляет собой дешевый вариант бронзы, который отличается не самым лучшим качеством.
Согласно вышеуказанным принципам изготовления, бронзу разделяют на оловянную и безоловянную. В начале прошлого века металлурги производили мышьяковистую бронзу. Однако по причине высокой токсичности материал так и не получил широкого распространения.
Что представляет собой латунь?
Латунь является практически тем же сплавом, что и бронза. Но вместо легирующего состава в виде олова здесь в сочетании с медью используют цинк. Иногда в сплав добавляют свинец, железо, никель, марганец, прочие элементы.
Получать латунь умели еще древние римляне. Именно они первыми научились соединять расплавленную медь с цинковой рудой. Чистый цинк в целях изготовления латуни стали применять лишь в конце 18-го века в Британии. Англичане нередко использовали сплав для создания поддельного золота, ведь латунь, как и благородный металл, обладает привлекательным солнечным блеском.
Сегодня материал широко используется для создания так называемого биметалла – сплава, где сталь сочетается с латунью. Такое решение способствует производству металла, который обладает устойчивостью к коррозии, а также истиранию. Вместе с тем изделия из биметалла имеют хорошую пластичность.
Определяющие различия между бронзой и латунью
Как отличить бронзу от латуни? Разница между представленными сплавами заключается в следующем:
- Латунь получают путем соединения цинка с медью. В свою очередь, бронзу производят благодаря сплавлению меди с оловом.
- Бронза может длительное время находиться в контакте с морской, соленой водой без разрушения структуры материала. Латуни для этого требуется дополнительная обработка в виде легирования.
- Бронза обладает повышенной устойчивостью к механическому износу и является прочным материалом. По этой причине сплав широко применяют для создания всевозможных скульптур и памятников. Латунь не подходит для данных целей, хотя и используется в качестве элементов художественных изделий.
- Как отличить медь от латуни и бронзы? Медь имеет красноватый оттенок. В то же время бронза обладает темно-коричневым цветом, а также крупнозернистой структурой. Латунь же имеет желтый оттенок и является мелкозернистым материалом.
Отличия бронзы от латуни согласно весу
Как отличить бронзу от латуни, исходя из веса материалов? Стоит заметить, что бронза является достаточно тяжелым сплавом. В равных объемах заготовок бронза будет явно тяжелее латуни. Поэтому отличить изделия из отдельных сплавов можно, взвесив их на ладонях.
Нужно постараться, чтобы различить материалы методом термического воздействия. Однако результаты в данном случае будут более достоверными.
Что нужно делать? Необходимо разогреть оба сплава при помощи газовой горелки до температуры более 600оС.
После нагрева латунь станет более пластичной. Бронза не меняет своих физических свойств под воздействием высокой температуры. Если попытаться согнуть латунную заготовку, структура последней не повредится. Что касается бронзы, она обязательно сломается на месте перегиба.
Как отличить латунь от бронзы магнитом?
Как уже отмечалось выше, в составе бронзы присутствует олово и свинец. Эти материалы могут притягиваться магнитом. Единственное, что требуется для проведения опыта – нахождение довольно сильного магнита. При его использовании бронза будет слегка подлипать к поверхности. На латунь магнит не окажет никакого воздействия.
В заключение
Как видно, существует целый ряд способов, которые позволяют отличить бронзу от латуни в домашних условиях. В большинстве случаев между изделиями из указанных сплавов имеются ярко выраженные визуальные различия. Поэтому, чтобы справиться с задачей, иногда достаточно лишь внимательно рассмотреть оба материала.
Какие характеристики имеет металл и как его обрабатывают
Латунь
Латунь – это сплав, полученный на основе меди. Кроме меди, в его составе присутствует несколько других компонентов. По прочности он тверже материнского металла, но обладает такой же хорошей электрической проводимостью. Металл более стоек к процессам окисления, имеет декоративно привлекательный желто-золотистый оттенок.
В зависимости от долевой части того или иного присутствующего в сплаве вещества, латунь приобретает определенные свойства. Наиболее распространенные марки имеют многокомпонентную структуру, либо состоят из двух компонентов. В двухкомпонентной латуни вторым после меди металлом является цинк, которого может быть до 45%. Многокомпонентный сплав содержит еще никель, железо, марганец, свинец.
Химический состав и свойства латуней
Химический состав определяет температуру плавления латуни. Главную роль здесь играет цинк. Чем его меньше, тем выше температура перехода вещества в жидкое состояние. Для богатых цинком соединений это +880 градусов, для бедных – примерно +950 градусов. В расплавленном состоянии металлы приобретают текучесть. Латунь хорошо течет тогда, когда в ней меньше висмута и свинца. Марки, где этих компонентов много при расплавлении, обладают повышенной рыхлостью.
Латунь поддается всем основным видам обработки. Как и бронза, латунь является универсальным металлом. Первое и основное, что с ней можно сделать – это расплавить и придать определенную форму при помощи литья. Удобно, что температуры плавления легко можно достичь в домашних условиях. Кроме этого, детали из латуни поддаются сварке, их соединяют при помощи пайки. На механический способ обработки материала токарным оборудованием сплав латуни также хорошо отзывается.
Плавка в домашних условиях
Сплав имеет довольно низкую по сравнению с другими металлами температуру расплавления, а потому возможна его обработка, изготовление и ремонт изделий даже дома. Для этого необходимо собрать специальное оборудование и иметь большую рабочую область, позволяющую соблюдать все меры безопасности, требующиеся при работе с раскалённым или расплавленным металлом.
Необходимые инструменты
Для плавки латуни в домашних условиях нужна печь. Собрать её можно из кирпича, обладающего достаточной огнеупорностью, соединив его таким же термостойким раствором. В качестве нагревательного элемента лучше всего использовать индукционные нагревательные элементы. Это керамические трубки, на которые намотана проволока из нихрома. Они могут разогреваться до больших температур (1000 градусов по Цельсию и больше) и пригодятся для работы с другими, более тугоплавкими металлами и сплавами.
Минимально требуемая мощность источника электричества, которое будет подаваться на нагрев должна быть около 25−30 киловатт. Он должен быть собран из достаточно качественных электротехнических деталей и иметь высокий показатель КПД.
Тигель — ёмкость, где будет, собственно, плавиться металл, можно изготовить из шамота — выпаленной до спекания глины. Для дополнительной жаропрочности и надёжности можно обмазать его раствором силиката калия, или просто «жидким стеклом» с примесью талька. Такой тигель прослужит намного дольше и выдержит большее количество расплавлений. Есть также и тигли, выполненные из графита, но они сильно уступают глиняным по надёжности. Для операций с тиглем необходимо изготовить или приобрести щипцы. Они должны обладать довольно длинными ручками и иметь закруглённые губки.
Описание процесса
В тигель помещается сплав, желательно в виде кусков. Чем мельче они будут, тем легче пойдёт процесс расплавления, так как тепло от нагревательных элементов будет быстрее распределяться между ними. Тигель, при помощи щипцов, помещается в печь, и только после этого начинается её разогрев. Вынимать его из печи можно только после того, как весь объём помещённого в него металла переходит в полностью жидкую форму. Это операция производится с помощью тех же щипцов. Если на поверхности расплавленной латуни образовалась плёнка, её следует с помощью предварительно подготовленной проволоки убрать.
Для изготовления литых изделий из сплава следует использовать специальные формы, вырезанные из дерева или распечатанные на 3D-принтере из материала, более жаропрочного, чем жидкая латунь. Деревянные формы в большинстве своём одноразовые. Алгоритм действий прост: вынимаем тигль, снимаем плёнку, заливаем и ждём полного остывания.
https://youtube.com/watch?v=bm8gtXXhdEM
Что собой представляют бронза и латунь
Бронза и латунь – сплавы, основу которых составляет медь. Более того, отдельные марки таких сплавов очень похожи по своему цвету, но при этом их характеристики могут иметь серьезные отличия. Для того чтобы хорошо ориентироваться в вопросе о том, в каких случаях использовать латунь, а в каких – бронзу, необходимо более подробно познакомиться с их свойствами и химическим составом.
Химический состав простых латуней
Химический состав оловянных бронз (нажмите для увеличения)
Такой материал, как бронза, используется человечеством уже на протяжении нескольких тысячелетий, и его популярность не становится меньше. Изначально человек научился производить бронзовые сплавы, основу химического состава которых составляют медь и олово. Позднее с развитием металлургической промышленности начали производить бронзы, в которых олово было заменено на другие химические элементы – алюминий, свинец, железо, кремний, бериллий, фосфор и др. Бронзы первого типа стали называть оловянными (часто их именуют колокольными, потому что раньше из них изготавливали колокола), а второго – безоловянными. Изменение химического состава бронзы приводит к изменению не только ее характеристик, но и цвета.
Латунь также является медным сплавом, но основной легирующий элемент в ней – цинк. В химическом составе различных марок латуни могут присутствовать такие элементы, как никель, свинец, железо, олово, марганец и др., но их содержание является незначительным и необходимо только для того, чтобы придать готовому сплаву определенные характеристики. Известно, что производить латунь умели еще древние римляне, которые получали ее, смешивая расплавленную медь и цинковую руду. Более эффективную технологию производства, которая предполагает смешивание расплавленной меди и чистого цинка, разработали в Англии, и произошло это в 1781 году.
Физические свойства простых латуней (нажмите для увеличения)
Физические свойства оловянных бронз (нажмите для увеличения)
Долгое время латунь, которая отличается красивым светло-золотистым цветом, использовалась для изготовления декоративных изделий, в том числе и тех, которые выдавались за золотые
Однако производственники не могли не обратить внимание на другие, не менее значимые характеристики данного сплава, к которым относятся высокая коррозионная стойкость и устойчивость к истиранию, пластичность, сочетаемая с достаточно высокой твердостью и прочностью
Благодарственные письма
Благодарственное письмо Гипсометалл
Уважаемый Алексей Альбертович! ООО «ПЗСПП» в лице управляющего Максимова Дмитрия Александровича выражает искреннюю благодарность всему коллективу ООО «Дилайн Колор» за плодотворное сотрудничество в сфере оказания услуг по покраске изделий порошковыми красками. ООО «Дилайн Колор» является нашим партнером не первый год и в ходе совместного сотрудничества проявило себя настоящим профессионалом в своѐм деле и продемонстрировала способность отвечать самым высоким требованиям, предъявляемым нашей компанией. Мы довольны работой ООО «Дилайн Колор» и готовы рекомендовать эту фирму как ответственного и надежного партнера.
Благодарственное письмо Энтек
Уважаемый Алексей Альбертович,
OOO «Энтек» благодарит Вас и Ваш коллектив за плодотворное сотрудничество. Желает Вам дальнейшего процветания, эффективной работы, неиссякаемой энергии в достижении поставленных целей и творческого вдохновения в решении глобальных задач, а также здоровой конкуренции т прекрасного самочувствия для поддержания рабочего тонуса! Будем рабы развитию нашего сотрудничества и взаимопонимания.
Применение
Хорошие механические свойства, относительная дешевизна — эти достоинства обеспечили бывшему орихалку постоянный спрос.
Латунные сплавы используют в деталях, для которых важны:
- пластичность;
- деформируемость;
- текучесть;
- способность к обработке.
У современного орихалка приятный золотистый цвет. Ее используют в производстве фурнитуры, художественных изделий (кубков, значков, знаков отличия, орденов и медалей).
Рекомендуем: ЖЕЛЕЗО — металл № 1 в мире
Однако к драгоценным металлам латунь не относится.
- Сплав нашел применение в изготовлении трубопроводов, деталей для морских судов.
- Незаменим в изготовлении приборов и деталей для химического производства.
- Зубчатые колеса, гайки, втулки, болты — везде необходима латунь.
- Применяется в гидросистемах автомобилей, полиграфических матрицах, деталях механических часов.
| Двойные деформируемые латуни | |
| Марка | Область применения |
| Л96, Л90 | Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др. |
| Л85 | Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др. |
| Л80 | Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др. |
| Л70 | Гильзы химической аппаратуры, отдельные штампованные изделия |
| Л68 | Большинство штампованных изделий |
| Л63 | Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы |
| Л60 | Толстостенные патрубки, гайки, детали машин. |
| Многокомпонентные деформируемые латуни | |
| Марка | Область применения |
| ЛА77-2 | Конденсаторные трубы морских судов |
| ЛАЖ60-1-1 | Детали морских судов. |
| ЛАН59-3-2 | Детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов |
| ЛЖМа59-1-1 | Вкладыши подшипников, детали самолетов, морских судов |
| ЛН65-5 | Манометрические и конденсаторные трубки |
| ЛМц58- 2 | Гайки, болты, арматура, детали машин, советская разменная монета образца 1958 г., номиналом 1-5 копеек. |
| ЛМцА57-3-1 | Детали морских и речных судов |
| ЛO90-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛO70-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛO62-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛO60-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛС63-3 | Детали часов, втулки |
| ЛС74-3 | Детали часов, втулки |
| ЛС64-2 | Полиграфические матрицы |
| ЛС60-1 | Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки |
| ЛС59-1 | Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки |
| ЛЖС58-1-1 | Детали, изготовляемые резанием |
| ЛК80-3 | Коррозионностойкие детали машин |
| ЛМш68-0,05 | Конденсаторные трубы |
| ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 | Пружины, манометрические трубы |
Литейные латуни
| Марка | Область применения |
| ЛЦ16К4 | Детали арматуры |
| ЛЦ23А6ЖЗМц2 | Массивные червячные винты, гайки нажимных винтов |
| ЛЦЗОАЗ | Коррозионно-стойкие детали |
| ЛЦ40С | Литые детали арматуры, втулки, сепараторы, подшипники |
| ЛЦ40МцЗЖ | Детали ответственного назначения, работающие при температуре до 300 °C |
| ЛЦ25С2 | Штуцера гидросистемы автомобилей |
Ювелирные сплавы
Латунная игральная кость, рядом цинк и слиток меди.
| Ювелирные сплавы | ||
| Вид обработки | Цвет | Наименование сплава |
| литьё | жёлтый | Латунь в гранулах M67/33 |
| литьё | зелёный | Латунь в гранулах M60/40 |
| литьё | золотой | Латунь в гранулах M75/25 |
| литьё | жёлтый | Латунь в гранулах M90 |
Рекомендуем: РОДИЙ — царственная роза платиноидов
Способы улучшения характеристик латунных сплавов
Значительно снизить хрупкость сплава можно при помощи отжига, осуществляемого в температурном диапазоне 240-260 °C. В процессе термической обработки улучшаются прочностные показатели материала, и устраняется остаточное напряжение. Основным способом влияния на эксплуатационные характеристики (прочность, плотность, пластичность, цвет и прочие) является введение легирующих компонентов.
Чистый сплав цинка и меди называется двухкомпонентным, если в составе присутствуют легирующие элементы – многокомпонентным. Чаще всего в качестве легирующих добавок выступает свинец, кремний, никель, железо, олово и марганец. Их процентное содержание обычно невелико (до 1-1,5%), но характеристики меняются кардинально. Если превысить норму, то качество латунного металлопроката может значительно ухудшиться.
Введение кремния и свинца позволяет улучшить прочностные и антифрикционные характеристики латуни, благодаря чему значительно возрастает износостойкость изготовленных из него механических деталей. Если массовая доля кремния превысит технические нормативы, характеристики латуни могут резко ухудшиться. Также свинец и кремний при соблюдении пропорций позволяют улучшить эстетические свойства материала.
Олово, алюминий и марганец повышают приспособляемость к растяжению, а добавление железа с марганцем позволяет увеличить показатель относительного удлинения
Здесь важно отметить, что все остальные легирующие добавки действуют на показатель удлинения отрицательно
Для повышения антикоррозионных свойств в латунные сплавы добавляют никель, олово, марганец и алюминий. Добавление никеля позволяет избавиться от растрескивания в условиях повышенной влажности. Дополнительный положительный эффект от легирования оловом заключается в повышении прочности, плотности и стойкости к морской воде, а также соляным туманам. Поэтому такие материалы используются в приборах, предназначенных для судоходства.
Легирование свинцом повышает пластичность и технологичность, благодаря чему латунь легче поддается механической резке. При обработке на токарном станке заготовки не растрескиваются. Стружка получается мелкой, а поверхность – практически идеально гладкой, благодаря чему готовая деталь не нуждается в финишной обработке.
Мышьяк в качестве легирующего компонента для сплавов цинка и меди применяется редко. Обычно легированные им детали применяются для работы в агрессивных химических средах. Если одновременно с мышьяком в сплав добавляется железо и никель, стойкость готового изделия значительно возрастает, и оно может работать в контакте со слабыми растворами щелочей и кислот.
Характеристики
Единых базовых параметров латунного сплава не существует. Однако материал без проблем обрабатывается прессованием и механическим воздействием, с хорошей сопротивляемостью коррозии.
| Теплопроводность | 121 Вт/(м·K) |
|---|---|
| Плотность | 8921 кг/м³ и 7140 кг/м³ |
| Температура плавления | 932 °C |
| Кристаллическая система | кубическая сингония |
| Модуль Юнга | 115 ± 20 ГПа, 100 ГПа и 130 ГПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,37 |
| Модуль Юнга при сжатии | 50 ГПа |
Особенности
Единого значения плотности, температуры плавления, порога тепло-, электропроводности латуни не существует. Параметры определяются количеством и долей элементов.
Чем «богаче» состав, тем больше вариаций:
- По сравнению с бронзой, латуни быстрее истираются, менее прочны. Хуже пропускают ток и тепло.
- Не так устойчивы к коррозии и агрессивным средам (морская вода, растворенные органические кислоты). Хотя по этому признаку превосходят чистую медь.
- При взаимодействии с кислотой латунь бледнеет до обесцвечивания. В месте попадания капли агрессивного раствора пузырится.
Скорость коррозии растет с увеличением температуры. Этот феномен нейтрализуется финальным этапом обработки: изделия обжигаются при низких температурах.
Влияние лигатур на свойства сплава
Недостатки материала сглаживаются добавлением лигатур. Попутно легирующие элементы усиливают достоинства:
- Олово, никель, марганец в разы повышают порог прочности и коррозионной сопротивляемости сплава.
- Кремний прочность и твердость снижает. Однако сварщику работать с таким материалом легче.
- Свинец также ухудшает утилитарные характеристики, но облегчает резку.
- Алюминий создает на расплаве защитную пленку-оксид, тормозя «улетание» цинка во время плавки.
Влияние лигатур отражают неофициальные названия сплавов металла. Так, оловянные латуни именуют морскими. Свинцовые – автоматными, поскольку обработка ведется на станках-автоматах.
Кремниево-свинцовый материал малоистираем. Ценится как дублер дорогостоящих бронз.
