Латунь: химический состав сплава и его характеристики

Согласно археологическим исследованиям, медно-цинковые сплавы использовались повсеместно на территории Восточной и Центральной Азии еще в пятом веке до нашей эры. Однако эти артефакты правильнее назвать «природными сплавами». Скорее всего, их отливали из медной руды, обогащенной цинком естественным путем.

Историки считают, что производить латунь первыми стали римляне в первом столетии до н.э. В Римской империи этот сплав приравнивался к золоту и серебру.

В Европе впервые подобный сплав металлов произвели в Англии в 1781 году при смешивании чистого цинка и медных заготовок под действием высоких температур.

Латунь - сплав каких металлов

Латунь — сплав на основе меди (70%) с добавлением цинка (30%). Такие сплавы с увеличенным содержанием меди (до 97%) называют томпаком.

Эти сплавы обладают уникальными полезными для промышленных материалов свойствами: гибкость, текучесть и способность к ковке. Поэтому латунь считается предпочтительней меди. Но тепло и электропроводность у сплава ниже, чем у металла в чистом виде.

Технология производства латунных сплавов

Поскольку основной частью латуни является медь, то состав приписывают к медным сплавам. Методика изготовления достаточно проста. Но сам технологический процесс сложный и трудоемкий, требует особой обработки сырья и соблюдения высоких температурных режимов.

Латунь - сплав каких металлов

В производстве латуни используют технологии медной и цинковой промышленности. Для плавки адаптируют разные виды плавильных печей. Чаще на заводах используют электрическое индукционное оборудование с магнитопроводом. Обязательным элементом является вытяжка, так как при нагревании вырабатываются опасные для человека элементы.

Схема получения сплава:

  1. Плавка меди в специальных тиглях;
  2. Добавление цинка;
  3. Введение второстепенных компонентов;
  4. Разливка в формы для получения литейной латуни;
  5. Закалка методами штамповки или вытягивания.

Латунь - сплав каких металлов

Физико-химические свойства латуни

Латунные сплавы маркируют буквой ЛI и цифрами, которые указывают на количество дополнительных химических элементов в составе смеси. Характеристики медно-цинкового состава зависят от ингредиентов, входящих в томпак. Поэтому свойства сплавов могут отличаться.

Основные свойства латуни:

  • Цвет — от золотисто-желтого до красного оттенков в зависимости от количества добавленного цинка. Благодаря красивым переливам, томпак часто используется при создании художественных украшений.
  • Большинство медно-латунных сплавов при понижении температуры остаются пластичными, что делает возможным их использование в качестве конструкционного материала.
  • Томпак хорошо поддается обработке давлением.
  • Возможность проводить ковку и сварку.
  • Высокая антикоррозийность позволяет эксплуатировать латунные изделия длительное время в условиях повышенной влажности.
  • Способность свариваться с железом и другими компонентами позволяет применять материал для получения комбинированных сплавов.
  • Устойчивость к износу при продолжительном трении.
  • С понижением температуры предел текучести и предел прочности металлической смеси возрастают.

Латунь - сплав каких металлов

Состав и виды латуни

Классический сплав для латуни — это медь и цинк.  Состав сплава формируется из фаз:

  • Альфа. Содержание цинка до 35 %;
  • Бета. Присутствие цинка до 70 %.

Существует два основных вида сплава:

  • Простые — двухкомпонентные сплавы;
  • Специальные — многокомпонентные составы.

По способу обработки медно-цинковые сплавы делятся на:

  • Деформируемые (металлопрокатные изделия);
  • Линейные (подшипники и арматура)

Специальные томпаки в зависимости от дополнительных компонентов классифицируются на следующие подвиды:

  • Алюминиевая латунь.

Особо прочный и жесткий, но не пластичный сплав.

  • Кремнистая латунь.

Кремний уменьшает прочность и цену изделия, но повышает стойкость к истиранию.

  • Марганцовистая латунь.

Марганец влияет на твердость и устойчивость к появлению ржавчине.

  • Никелевая латунь.

Никель нейтрализует процессы окисления. Никелевые составы отличаются высокой антикоррозийностью, стойкостью против истираний, хорошими механическими свойствами, поддаются обработке под давлением в разных температурных состояниях.

  • Свинцовистая латунь.

Свинец облегчает резку латунных изделий на станках, но уменьшает упругие свойства металла, гибкость и механическую прочность. Свинцовистые латуни износостойкие к истиранию и хорошо деформируются в холодном состоянии.

  • Оловянная латунь.

Олово повышают коррозионную сопротивляемость томпака в морской воде. Такие сплавы применяются в судостроении. Поэтому оловянную латунь называют морской.

Области применения латуни

Латунь - сплав каких металлов

Медь с цинком — распространенный сплав, используемый в цветной металлургии. В зависимости от качественных характеристик состава применяется в разных видах промышленности. Из томпака производят системы теплообмена и механизмы для оборудований.

Сферы применения латунных составов:

  • Судостроение.

В кораблестроении применяют литейные латуни с добавлением марганца и железа. Из таких сплавов производят штампованные элементы корабельной техники: винты, гребные валы и другие детали, работающие в морской и пресной воде.

  • Строительство.

Основное применение продукция из медно-цинкового сплава нашла в водопроводных системах, крепежах и запорной арматуре. Это трубы, ванны, муфты, фитинги, смесители, болты, шурупы, задвижки.

  • Дизайн интерьера.

Латунь - сплав каких металлов

Мода на латунные изделия сохраняется вот уже несколько лет. Темно-золотистые бра, светильники, дверные ручки и прочие аксессуары создают уютную теплую атмосферу в доме.

  • Автомобилестроение.

Томпак износоустойчив и хорошо подходит для деталей для гидросистемы, производства подшипников, втулок, трубок и других движущихся и неподвижных деталей автомобилей.

  • Авиастроение.

При строительстве самолетов латунь входит в состав материалов для радиаторов, различных частей арматуры, деталей приборов и разных патрубков.

  • Ювелирные украшения, часы и компасы.

Латунь - сплав каких металлов

Латунь, неброский цвет которой близок к золоту, часто используют при создании бижутерии, часовых механизмов и компасов.

Латунь - сплав каких металлов

Латунь применяется на протяжении уже многих лет. Это долговечный сплав. Изделия из него качественные и износостойкие.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here