Латунь – металлический материал, в основе которого медь и легирующий компонент цинк. Сплав может содержать свинцовые, железные, никельные элементы. Иногда присутствует олово, но в малых количествах. Латунь по металлургической таблице не принадлежит к бронзовой группе.
История
Химический элемент цинк отрыт в 16 веке, но желтый металл хорошо знаком человечеству много веков до того момента. Древние народы, обитавшие в южном Причерноморье, для получения латунного сплава соединяли медь со смитсонитом, цинковой рудой.
Во времена римского политика Августа латунь именовали как «орихалк», что в буквальном переводе означает «златомедь». Желтый металл похож на золото, из него печатались древнеримские монеты, изготавливались украшения, предметы домашнего быта.
В конце 18 века английский ученый Д.Эмерсон получил латунь, сплавив медь с промышленным цинком. Он запатентовал метод и получил британский патент. В 18 веке, до широкого использования латуни в металлургии, ее применяли для подделки золота на территории Западной Европы и России.
Основные характеристики латуни
Латунь сочетает в себе положительные свойства и достоинства составных металлов. Металлурги используют материал в промышленности для улучшений свойств металлов, которые в совокупности более сильны, чем по отдельности. Желтый металл имеет устойчивость к коррозийным процессам, повышенную прочность, может без разрушений находиться длительное время в водных и щелочных растворах.
Химические свойства
Структуру латуни формируют два классических компонента — цинк, медь. В традиционном варианте доля меди не превышает 70%, а цинка – 30%. Разработано несколько сортов технологической латуни, в которой содержание цинка меньше, всего 48%. В металлургической промышленности почти половина всего используемого цинка извлекают из отходов и вторичной переработки.
Есть два вида латуни, имеющих различия во внутренней структуре и химическому составу:
Латунь по внешним характеристикам имеет сходство с некоторыми марками бронзы, но не принадлежит к бронзовым материалам.
В составе специальных марок латунных сплавов имеется олово в малых долях. Его применяют в качестве легирующего компонента для улучшения свойств металла. Кроме олова, химический состав латуни может содержать свинец, никель, марганец и другие металлы, способные совершенствовать характеристики материала.
Физические свойства
Характеристики латуни зависят от дополнительных легирующих элементов, добавляемых для улучшения технологических параметров. Например, величина плотности варьируется в диапазоне 8300-8700 кг/м3.
Основные физические свойства латуни такие:
Латунь как конгломерат нескольких металлов обладает слабой проводимостью электрического тока. Составные металлы создают искажение кристаллических решеток. Возникающие поля напряжения формируют удельное сопротивление. Медь сама по себе является прекрасным проводником электрического тока, поэтому все провода медные.
Температура плавления латунного сплава зависит от процентного содержания цинка. Чем больше цинка, тем легче расплавить латунь.
Латунный металлопрокат хорошо подвергается дуговой и газовой сварке. Хорошо полируется, прокатывается. Сопротивляется воздействию атмосферных условий лучше, чем чистая медь.
Добавления в латунный сплав висмута и свинца снижают эластичные свойства металла, делая его хрупким при воздействии высоких температур (при 500 градусах).
Влияние составных элементов
Для расширения спектра использования латуни и улучшения ее свойств, в сплав добавляют легирующие компоненты. Каждый составной элемент оказывает определенное воздействие:
Сплав с оловом широко применяют для создания комплектующих деталей для кораблей, которые постоянно работают в условиях морской воды.
Способы производства
Латунь относится к таким конгломератам, которые хорошо поддаются методам обработки – ковка, штамповка. При низкой температуре плавления металл демонстрирует хорошие свойства текучести, благодаря чему его широко применяют в литейных цехах.
При плавке латуни активно испаряется цинк.
В металлургической промышленности латунь добывают в специальных огнеупорных емкостях (тиглях), в плавильных печах, в которых тепло передается с помощью излучения от газообразных продуктов сгорания топлива. В печах плавление происходит в короткие сроки и с экономичным расходом энергии.
Области применения сплава
В древние времена латунь применяли в ювелирном деле из-за ее сходства с натуральным золотом. Благодаря пластичности и хорошей податливости ковке, из нее печатали монеты, изготавливали украшения, футляры.
Латунные сплавы совершенствуются с помощью добавления других металлических компонентов для того, чтобы улучшить характеристики металлопроката и расширить возможности его применения в агрессивных средах (в корабельном строительстве, в химических цехах).
В строительстве
Желтый металл давно зарекомендовал себя как ценный материал для создания деталей для сантехники, труб, приборов, для строительства различных сооружений. Из желтого металла изготавливают:
Механические свойства, устойчивость к влаге, прочность и доступная цена позволяют использовать желтый металл в различных сферах без опаски, что материал разрушится или заржавеет.
Применение в часах и искусстве
В часовой промышленности латунь нашла особенно широкое применение благодаря свойствам податливости, пластичности и невысокой стоимости. Изделия из желтого металла выглядят презентабельно, а часовой механизм надежно работает долгие годы. Материал не ржавеет, не окисляется, выдерживает долгое пребывание во влажной среде, не поддаваясь коррозийным процессам.
В декоративном искусстве латунь ценится за возможность создавать дизайнерские изделия с эффектом присутствия золота. Для создания ювелирных украшений применяют такие поделочные двухкомпонентные сплавы латуни:
Латунь это сплав с уникальными характеристиками. Широко применяется практически во всех конструкциях, применяемых в сложных внешних условиях и агрессивных средах. Ювелирные украшения из латуни выглядят роскошно, а при должном уходе не теряют своей красоты долгие годы.
Латунь: состав сплава, характеристики, марки
При соединении меди и цинка получается латунь. Впервые подобный сплав появился в 1781 году. На тот момент уровень технологического оснащения был относительно невысокий, но Джеймс Эмерсон смог провести соединение меди и цинка, в результате чего получился сплав с уникальными качествами. Латунь – сплав, который сегодня получил широкое применение при производстве самого различного оборудования и строительных материалов. Он обладает достаточно большим количество особенностей, о которых далее поговорим подробнее.
Применение
Рассматривая применение латуни нужно уделить внимание ее составу. В него могут включаться различные легирующие элементы, которые способны существенно изменить эксплуатационные качества. Область применения латуни весьма обширна. Поэтому рассмотрим каждый тип сплава подробнее.
Рассматриваемый сплав делиться на простую и специальные латуни. Оба варианта могут применяться для:
Эксплуатационные качества сплава определяют то, что при его использовании может оказываться самое различное воздействие: высокие температуры, влажность и химически агрессивные сферы, трение и другое. Именно поэтому изделия из латуни применяются при тяжелых эксплуатационных условиях, когда использование других металлов невозможно. При применении прутков из латуни могут изготавливаться детали электромашин.
Однако широкое распространение латунь не получила по причине достаточно высокой стоимости, так как его основой являются цинк и медь. Для улучшения эксплуатационных качеств также могут применяться другие легирующие вещества, имеющие высокую стоимость.
Классификация
Не сложно догадаться, что классификация сплава латуни проводится исходя из его химического состава. Наиболее распространена разновидность деформируемой латуни, которая представлена сочетанием 88-97% меди и не более 10% цинка. Подобный состав называют томпаком. Он пользуется большой популярностью, так как обладает весьма привлекательными эксплуатационными качествами. Ювелирная латунь идеально подходит для производства украшений. Красная латунь получила свое название по причине необычного оттенка, который достигается путем снижения концентрации цинка в составе. Из-за оттенка ее чаще всего применяют для изготовления статуэток или других художественных изделий.
Большое распространение получила и латунь литейная. Ее состав представлен 50-81% меди, а также достаточно большим количеством других примесей.
Различные виды литейной латуни могут применяться для изготовления:
Светильник из красной латунь
Высокое качество сплава позволяет его применять для получения высокоточных изделий. Классификация автоматной латуни предусматривает следующие особенности состава:
Присутствие свинца определяет то, что во время обработки подобного прудка образуется стружка. Именно поэтому автоматная латунь может обрабатываться высокопроизводительным оборудованием. Очень часто ее используют для получения декоративных элементов или метизов. Очень часто подобный сплав представлен в виде прудка или листового металла. Пруток может применятся на токарном станке, листовой металл при штамповке или фрезеровании.
Декоративный элемент из латуни
Альфа латунь представлена сплавом с необычной кристаллической решеткой (содержания цинка не более 35%), за счет которой обеспечивается высокая пластичность. Именно поэтому он применяется зачастую для обработки методом штамповки.
Физические свойства
Во много физические свойства зависят от химического состава конкретной разновидности сплава. Поэтому свойства латуни могут существенно отличаться.
Как ранее было отмечено, большое распространение получил томпак, который может применяться для производства различных деталей и даже ювелирных украшений.
Цвет латуни подобного типа может быть желтым или красным в зависимости от концентрации цинка. К основным свойствам подобной латуни можно отнести нижеприведенные моменты:
Механические свойства деформируемой латуни могут существенно изменяться по причине добавления различных легирующих элементов.
В машиностроении и другой области производства большое распространение получила литейная разновидность латуни. Ее плотность относительно невелика (около 8300 кг/м 3 ), однако другие физические свойства определили большое распространение литейной латуни:
Прочность латуни ниже, чем у стали, что связано особенностями строения кристаллической решетки и составом. Влияние на свойства латуней концентрации цинка очень велико. Поэтому для придания особых свойств концентрация основных элементов может существенно изменяться.
Химический состав и особенности внутренней структуры
Основными составными элементами считаются цинк и медь, концентрация которых будет самой большой. Состав латуни также может включать и другие примеси, которые придают сплаву особые физические свойства. Основной компонент латуни характеризуется высокой пластичностью и хорошей обрабатываемостью. Поэтому эти свойства передаются и рассматриваемому металлу.
Химический состав латуни регулируется на момент производства, как и тип структуры. Различают две разновидности структуры:
Стоит учитывать, что твердость второго сплава намного выше, чем первого. Однако за счет существенного повышения показателя твердости существенно падает пластичность. Максимальное содержание цинка в латуни составляет 50%. При соблюдении технологии производства подобная концентрация цинка позволяет достигнуть высоких показателей прочности и пластичности.
При производстве этого материала учитывается то, как температура нагрева влияет на проходящие структурные преобразования:
Сложные латуни могут иметь в своем составе железо, марганец, свинец и другие компоненты, которые предназначены для изменения физических качеств. К примеру, свинец упрощает механическую обработку сплава.
Включение в состав свинца и висмута становится причиной снижения способности деформации сплава в горячем состоянии. Однако свинец в небольшой концентрации позволяет получить сыпучую стружку, за счет чего упрощается ее удаление с зоны резания при токарной или фрезерной обработке.
Порядок маркировки
Для маркировки рассматриваемого сплава были приняты определенные правила обозначения концентрации основных веществ. Все марки латуни начинаются с обозначения «Л», после которой могут идти буквы химических веществ, входящих в состав.
Деформируемый сплав латуни или иная его разновидность после первой буквы имеет число, характеризующее процент меди. Кроме этого маркировка может указывать на концентрацию легирующих элементов, для чего знак «Л» идет с другими буквенными обозначениями.
Для указания концентрации легирующих элементов после основной цифры ставится прочерк, затем указывается процентное содержание следующих элементов. Для разделения цифровых обозначений также применяется прочерк. Концентрация второго основного элемента (цинка) высчитывается, для чего от 100% значения отнимаются другие показатели концентрации меди и легирующих элементов. Примером того, как латунь обозначается согласно установленным стандартам назовем маркировку ЛАЖ70-1-2. Ее нужно читать следующим образом:
В некоторых случаях концентрация цинка указывается соответствующей буквой, а количество меди высчитывается. Подобный метол маркировки чаще применяется для обозначения литейных латуней.
Красная латунь против желтой латуни: в чем разница?
При покупке латуни вы, вероятно, встретите два термина: красная латунь и желтая латунь. Какие они есть и какой выбрать? Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать о красной латуни и желтой латуни.
Проще говоря, латунь представляет собой сплав меди и цинка. Эти два металла существуют в разном процентном соотношении. Желтую латунь обычно называют золотой медью, но это не эквивалент. Красную латунь иногда называют розовой или литой бронзой.
С другой стороны, красная латунь обычно дает смешанные сигналы, особенно после меди. Материал прошел проверку.
Что считается красной латуни?
Красная латунь имеет красноватый оттенок благодаря высокому содержанию меди в ее составе. Это основная причина, по которой он известен как «Красная латунь». Из-за более высокого содержания меди этот тип латуни очень ценен и иногда перерабатывается.
Красная латунь более низкого качества называется полукрасной латунью.
Эта красная латунь менее дорогая в производстве, чем чистая красная латунь, и содержит меньше меди и больше смесей других металлов, таких как олово или свинец, а также цинк.
Красная латунь используется во многих отраслях промышленности, включая строительство и промышленные механические детали, такие как клапаны, спринклеры и компоненты, используемые в различных насосах. Красная латунь также используется при изготовлении музыкальных инструментов, таких как тромбоны.
Из чего сделана красная латунь?
Красная латунь состоит из металлов меди, цинка и олова. В большинстве случаев в состав этой красной латуни входит 88% меди, 8-10% цинка и 2-4% олова.
Физико-механические свойства красной латуни
Прежде чем выбрать красную латунь или желтую латунь, важно знать цифры, стоящие за каждой из них.
В таблице ниже приведены физические и механические свойства.
| Свойства | Метрика | максимальная |
| Точка плавления-ликвидус | 1027 ° C | 1880 ° F |
| Точка плавления-солидус | 988 ° C | 1810 ° F |
| Плотность (при 20 ° C / 68 ° F) | 8.75 г / см3 | 0.316 фунта / дюйм3 |
| Предел прочности на разрыв | 269-724 МПа | 39-105 тысяч фунтов / кв. Дюйм |
| Предел текучести | 69-434 МПа | 10-70 тысяч фунтов / кв. Дюйм |
| относительное удлинение | 55% | 55% |
| Коэффициент ядовитости | 0.34 | 0.34 |
| Модуль упругости | 117 ГПа | 16969 KSI |
Цена красной латуни
Высокое содержание меди в красной латуни делает ее дороже желтой латуни. Цена зависит от количества свинца или стали. Красная латунь не содержит свинца, а загрязнения стали доступны по лучшей цене.
Также убедитесь, что подцельник отсортирован и отделен от других красных металлических сплавов. Учтите, что традиционному человеку будет непросто продержаться на сортировке. Потребуется профессиональная помощь от лучшего производителя красной латуни в Китае.
Что такое желтая латунь?
Присутствие большего количества цинка делает его более желтоватым. Он ярче по цвету и имеет более высокую отражающую способность, чем красная латунь. Благодаря более низкому содержанию меди, цена на него ниже, чем на красную латунь.
Ожидается, что желтая латунная система будет примерно от 20 до 40 лет.
Желтая латунь Цена
Содержание меди в желтой латуни сильно отличается от красной латуни. Поскольку желтая латунь содержит относительно низкое содержание меди, это напрямую означает, что она имеет более низкую цену. Чтобы получить истинную ценность своих денег, убедитесь, что желтая латунь тщательно отделена от других предметов латунного лома.
Цена на Желтую латунь не фиксирована. Вместо этого он довольно часто меняется. Чтобы обеспечить лучшую цену, рекомендуется напрямую поговорить с производителями желтой латуни и узнать их информацию о ценах.
Свойства желтой латуни
| Свойства | Метрика | императорский |
| Твердость по Роквеллу F | 58 | 58 |
| Твердость, HR30T | 15 | 15 |
| Предел прочности, | 315 МПа | 45700 PSI |
| Yeild сила | 97.0 МПа | 14100 PSI |
| Относительное удлинение при разрыве | 65.00% | 65.00% |
| Прочность на сдвиг | 220 МПа | 31900 PSI |
Сходства между красной латуни и желтой латуни
Одно из ключевых сходств заключается в том, что и красная, и желтая латунь содержат медь и цинк. И красная, и желтая латунь используются при изготовлении музыкальных инструментов.
Трубки скольжения, рожки и другие компоненты инструментов изготавливаются из красной или желтой латуни. Тип латуни, используемый в инструменте, изменяет производимый звук. Различные типы трубок, такие как детали сантехники и бытовых приборов, изготавливаются из красной или желтой латуни.
Различия между красной латуни и желтой латунью / Резюме
Основное отличие красной латуни от желтой латуни заключается в содержании меди. Если вы не уверены, какой тип латуни, воспользуйтесь рашпилем или напильником, чтобы слегка отшлифовать и запомнить количество медной стружки.
Оранжевый остаток обозначает красную латунь, а стружка соломенного оттенка демонстрирует, что это изделие из желтой латуни. Красную латунь часто перерабатывают как есть, но желтую латунь необходимо очистить, чтобы избавиться от менее ценных металлов, сплавленных с медью, которая использовалась для изготовления желтой латуни.
Обычно гвинейское золото состоит как минимум на 85 процентов из меди. С другой стороны, состав меди в желтой латуни обычно составляет 60 процентов или меньше.
Законный производитель, который занимается красной и желтой латунью для вашего конкретного применения.
Ссылка на связанный источник:
Латунь – полезная информация о сплаве и его эксплуатационных характеристиках
Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Такое соединение может быть многокомпонентным либо двойным и иметь различные эксплуатационные свойства.
1 Общая информация о сплавах меди с цинком и их характеристиках
Медь стоит дороже цинка. За счет этого введение последнего в сплав (в определенном количестве – от 5 до 45 %) снижает себестоимость готовой продукции. Во время производства латунь подвергается разнообразным видам технологической обработки, что существенно увеличивает ее антифрикционные и механические показатели.
Основные свойства медно-цинковых сплавов следующие:
Кроме того, латунь прекрасно паяется любыми типами припоев (как твердыми, так и мягкими).
К недостатку описываемых сплавов на основе меди относят то, что они во влажных условиях эксплуатации склонны к растрескиванию (подобная ситуация наблюдается, если в соединение вводится 20 и более процентов цинка).
Процесс растрескивания становится более активным при наличии в рабочей атмосфере аммиака. При этом сплав теряет свой начальный цвет и некоторые эксплуатационные свойства.
Избежать подобной ситуации можно достаточно просто – выполнив отжиг металла после его деформации. Процедура осуществляется при температурах от 240 до 260 °С. В результате латунь становится намного прочнее, в ней отсутствуют остаточные напряжения за счет того, что деформированный слой прошел нагартовку.
2 Как повысить эксплуатационные характеристики сплавов на основе меди?
Свойства готового медно-цинкового сплава (плотность, цвет, прочность и так далее) улучшают легированием такими элементами, как мышьяк, свинец, олово, железо, алюминий, кремний, никель, марганец. Объем вводимых добавок – минимальный (не более нескольких процентов). При комплексном легировании сплав получает высокую кавитационную плотность и стойкость, также повышается его антикоррозионный потенциал.
Использовать легирующие элементы необходимо осторожно, так как некоторые из них могут оказывать негативное воздействие на латунь и изделия из нее (латунная лента и пр.). Так, например, прочность, плотность и твердость латунного сплава снижается при чрезмерной добавке кремния. Зато если использовать комбинированную добавку свинца и кремния, та же латунная лента получает нужный цвет и улучшенные антифрикционные характеристики.
Олово и алюминий (а также марганец) увеличивают показатель сопротивления (временного) на разрыв сплава меди и цинка. Добиться повышения величины относительно удлинения удается тогда, латунь легируют марганцем и железом в количестве до 2–3 %. А вот другие легирующие компоненты снижают удлинение сплавов.
Антикоррозионные возможности рассматриваемого много- или двухкомпонентного материала увеличиваются при добавке в их состав никеля, марганца, алюминия и олова. Никелированная латунь («белая») имеет отличные эксплуатационные свойства. В частности, она практически полностью лишена склонности к растрескиванию при повышенной влажности.
Олово увеличивает прочность и плотность материала и позволяет использовать металл в соленой воде. Существуют специальные изделия (латунная лента и другие), которые изготавливаются исключительно для эксплуатации в морской воде.
Легирование медно-цинковых композиций свинцом рекомендовано тогда, когда их предполагается обрабатывать режущим инструментом на токарном станке либо другом оборудовании. Металл с добавками свинца гарантирует получение легко отделяющейся и очень мелкой стружки при резании. Итогом такой операции становится получение деталей с малым показателем шероховатости.
Мышьяк, которым обычный металл легируется крайне редко, незаменим для улучшения свойств медно-цинковых сплавов в пресных высокоагрессивных водах при высокой и комнатной температуре. А если совместно с мышьяком используется железо и никель, латунная лента и прочие латунные изделия становятся стойкими к разбавленным кислотам и любым щелочам.
3 Литейные композиции на основе меди и цинка – их преимущества и недостатки
Многокомпонентные сплавы подразделяют на две большие группы:
Литейная продукция (смотрите фото), изготавливаемая по ГОСТ 17711, активно используется в современной технике. Малая склонность такого материала к газонасыщению гарантирует получение качественных отливок (их плотность очень высока, как и способность противостоять коррозии). При плавке некоторая часть цинка испаряется, благодаря чему сплав отлично раскисляется.
Литейная продукция характеризуется также малой склонностью к ликвации, отличной текучестью в жидком состоянии, незначительной величиной усадки. «Плюсом» такого материала считается и то, что металл имеет механические свойства примерно аналогичные характеристикам алюминиевых и оловянных бронз, а вот затраты на его производство существенно ниже себестоимости бронзовых композиций.
Имеет литейная группа описываемых сплавов и некоторые «минусы». В отливках в процессе их кристаллизации могут появляться усадочные сосредоточенные раковины достаточно больших размеров. Их нивелирование связано с серьезными затратами – металл в большом объеме приходится отправлять в отходы. При плавке обязательно требуется использовать защитные флюсы, так как латунь «теряет» цинк.
4 Коротко о сплавах на основе меди, обрабатываемых давлением
Данные материалы по ГОСТу 15527 используются для производства разных видов полуфабрикатов. Их делят на специальные и двойные по объему цинка, входящего в их состав. Латунь с однофазной структурой получается при содержании цинка не более 39 %, с двухфазной – при содержании цинка от 40 до 45 % (так называемая «белая» композиция).
Двухфазные соединения имеют высокую плотность, прекрасно поддаются обработке в горячем состоянии, сохраняют свой цвет при этом. Но показатель их пластичности в холодном состоянии мал. Однофазная латунь характеризуется постоянством цвета. Ее подвергают обработке в горячем и холодном состоянии без малейших затруднений.
