Латунь: область способ получения и область применения

Латунь представляет собой сплав на основе металлов: меди и цинка. Содержание цинка в сплаве может быть от 5 до 45%. Цинк дешевле, по сравнению с медью, по этой причине введение его в сплав не только улучшает механические, антифрикционные и технологические свойства, а ещё и снижает стоимость латуни.

Латунь можно назвать самым диковинным сплавом древности. В Римской империи производство сплава началось в I веке до нашей эры. Среди драгоценных металлов латунь занимала третье место после серебра и золота. На Востоке о сплаве известно с VIII века. Источником меди, свинца и серебра считается рудник Анарак, который находится в северном Иране. Есть данные об использовании латунных сплавов в VIII-IX столетиях на Северо-Западном Кавказе. По «шелковому пути» жители Северного Кавказа могли купить латунь из Малой Азии. В Англии в 1781 году латунь была изготовлена при сплавлении меди с цинком.

В зависимости от химического состава различают:

• Простые (двухкомпонентные) латуни. В их составе только медь и цинк. Маркируются простые латуни буквой «Л» и цифрой, которая обозначает соотношение меди в процентах. Например: в состав Л85 входит 85% меди и 15% цинка.
• Специальные (многокомпонентные) латуни. Они содержат медь, цинк, свинец, алюминий, железо и другие элементы, улучшающие основные свойства материала. Такие элементы называются легирующими. Маркируются специальные латуни буквой «Л», а также буквами и цифрами, обозначающими легирующие дополнительные элементы и их количество в процентах. Например: ЛА77-2 содержит 77% меди, 2% алюминия и 21% цинка.

По степени обработки латуни бывают:

• деформируемые (латунная лента, проволока, труба, латунный лист);
• литейные (арматура, подшипник, детали приборов).

Подробнее о сплавах латуни

Латунь Л63, Латунь ЛС59-1

Существует также классификация по количеству цинка в сплаве:

• 5-20% цинка – красная латунь (томпак);
• 20-36% цинка – желтая латунь.

Основные свойства латуни

Латуни хорошо поддаются обработке давлением. Механические свойства сравнительно высокие, коррозионная устойчивость удовлетворительная. Если сравнивать латуни с бронзой, то их прочность, устойчивость к коррозии и антифрикционные свойства меньше. Они не очень устойчивы на воздухе, в соленой морской воде, углекислых растворах и растворах многих органических кислот.

Латунь красивого цвета и в сравнении с медью обладает лучшей коррозионной стойкостью. Однако с увеличением температуры растёт и скорость коррозии. Наиболее заметен этот процесс в тонкостенных изделиях. Спровоцировать коррозию могут: влажность, следы аммиака и сернистого газа в воздухе. Для предупреждения этого явления латунные изделия подвергают низкотемпературному обжигу после обработки.

Практически все латуни при понижении температуры (до гелиевых температур) остаются пластичными и не становятся хрупкими, что даёт возможность использовать их в качестве хорошего конструкционного материала. За счёт более высокого показателя температуры рекристаллизации (300-370°С), чем у меди, при высокой температуре ползучесть латуней будет меньше. При средней температуре (200-600°С) возникает явление хрупкости, так как нерастворимые при невысоких температурах примеси (например: свинец, висмут) образуют хрупкие межкристаллические прослойки. При повышении температуры снижается ударная вязкость латуней. В сравнении с медью показатели электропроводности и теплопроводности латуней ниже.

Рассмотрим, как легирующие элементы оказывают влияние на свойства латуней.

• Олово значительно увеличивает антикоррозийные свойства в морской воде, повышает прочность сплава. Латуни с оловом часто называют морскими.
• Марганец увеличивает прочность, сопротивление коррозии. Марганцевые латуни часто сочетают с оловом, железом и алюминием.
• Никель повышает коррозионные свойства и прочность в различных средах.
• Кремний понижает прочность и твердость, а также улучшает свариваемость. Латуни, содержащие кремний и свинец, обладают хорошими антифрикционными свойствами. Такими сплавами можно заменить более дорогостоящие, например оловянные бронзы.
• Свинец значительно улучшает обрабатываемость резанием, но в тоже время ухудшает механические свойства. Свинцовые латуни называют автоматными, так как они обрабатываются на станках-автоматах. Данный сплав является самым распространённым.
• Алюминий снижает летучесть цинка, за счёт образования на поверхности расплавленной латуни защитной плёнки (оксида алюминия).

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.

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.

Из латуни производят охлаждающие системы для моторов, разнообразные втулки, переходники. Сплав используется в строительной сфере. Например, для изготовления сантехнического оборудования и элементов дизайна. Элементы для крепежа, такие как болты и гайки, также производят из латуни. Этот сплав применяется в судостроении и при изготовлении боеприпасов.

Различают несколько видов латунного проката:

• • Латунный пруток – это длинномерное металлическое изделие, которое является заготовкой для различных деталей. Пруток имеет различную форму сечения: круглую, овальную, прямоугольную, квадратную, шестигранную, трапециевидную.
  • Латунная плита – это плоский полуфабрикат с прямоугольным сечением толщиной более 25 мм, который изготавливается прокаткой или литьём. Плиты бывают мягкими, твёрдыми, полутвёрдыми и особо твёрдыми. Латунные плиты используются в промышленности, для декоративной отделки зданий.
  • Латунная проволока – это вытянутый профиль небольшого диаметра. Применяется проволока в производстве электротехники и декоративных элементов, а также в машиностроении, авиастроении, при сварке и в обувной промышленности.
  • Латунная труба – обладает высокой пластичностью, устойчивостью к коррозии, износу. Трубы применяются в жилищно-коммунальном хозяйстве, машиностроении, приборостроении, электроэнергетике.
  • Латунный круг – это сплошной профиль круглого сечения. Применяется изделие в автомобилестроении, приборостроении, при изготовлении станков и механизмов.
  • Латунный лист — незаменим в полиграфии, автомобилестроении, электроэнергетике, приборостроении, электротехнической, строительной и химической промышленностях.

Источник: https://cu-prum.ru/latun.html

Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Процентное соотношение металлов может варьироваться, в среднем медь составляет около 70%, а цинк — порядка 30%. Латунные сплавы обладают уникальными эксплуатационными характеристиками и используются в производстве различных катанных деталей — полос, листов, плит, проволоки, прутков и других, для которых важна текучесть, пластичность, деформируемость и способность к обработке.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАТУНИ

По составу латунь бывает следующих типов:

• Двухкомпонентная – роль ключевого легирующего элемента выполняет цинк. Такие сплавы маркируются буквой «Л» и с указанием процента включения медного сырья, например, Л63, Л68, Л80.
• Многокомпонентная – помимо основных компонентов, могут входить свинец Pb, никель Ni, алюминий Al, олово Sn, марганец Mn, за счет чего материал приобретает дополнительные качества и цвета. Маркировка таких сплавов содержит буквы входящих в них компонентов и их процент в общем объеме. Например, ЛС63-3 означает, что 63% приходится на медь, 3% на свинец и 34% на цинк.

В зависимости от технологии производства и обработки, латунные сплавы делятся на:

• деформируемые (такие как проволока, пруток, лист, труба, лента);
• литейные (разнообразные приборы, арматура, подшипники).

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Латунь имеют желто-золотистый оттенок, за счет чего материал часто используется при изготовлении художественных украшений. Материал отличается высокой пластичностью, коррозионной устойчивостью и антифрикционными характеристиками. Физические свойства позволяют проводить полировку, ковку, газовую и дуговую сварку, пластическую деформацию металла.

Температура плавления зависит от процента содержания цинка: при его повышении, точка плавления снижается. В среднем она составляет 880-940 градусов Цельсия. На открытом воздухе поверхность латуни окисляется и темнеет, поэтому нередко ее обрабатывают специальным защитным лаком.

Изделия из латуни по своим химическим свойствам отличаются от предметов из других металлов. Устойчивость к окислению и коррозии значительно выше, чем у меди, зато последняя имеет лучшую электро- и теплопроводность. Латунные сплавы проще обрабатывать, но они проигрывают в прочности, например, изделиям из бронзы.

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ ЛАТУНИ

Для того чтобы изменить структуру и свойства латуни, могут добавляться дополнительные легирующие добавки:

• • олово — существенно повышает прочность и невосприимчивость к коррозии в морской воде, за счет чего такие сплавы называют морскими и используются в кораблестроении;
  • марганец — также влияет на прочность и антикоррозийность, часто добавляется в сочетании с железом, оловом и алюминием;
  • никель — нейтрализует окислительные процессы и повышает характеристики металлоизделия в соленой воде и щелочных средах, что особенно важно в химической промышленности;
  • кремний — снижает твердость и стоимость изделия, но повышает антифрикционные свойства и способность к сварке;
  • свинец — уменьшает механическую прочность, упругость и пластичность, но облегчает резку материала на станках-автоматах, за что такие латуни получили название автоматных;

#BBD0E0
Источник:https://cuprum-metall.ru/informatsiya/latun/

В последнее время я всё чаще стала использовать технику Wire Wrap. Это техника, которая предполагает создание украшений из проволоки без применения литья или пайки.

Сначала я использовала только посеребренную проволоку на базе меди, но потом чисто случайно купила в магазине латунную проволоку (я даже не знала, что такая существует) и сразу в неё влюбилась. С ней было очень удобно работать, и изделия получались довольно интересными, а со временем и чуть «винтажными», но об этом чуть позже.

Единственное, что не давало мне покоя, так это то, что я ничего не знала о латуни. Поэтому я решила найти необходимые мне ответы в интернете, но к сожалению обнаружила, что информация в разных источниках разрознена и порой противоречива. В связи с этим возникло желание самой во всём досконально разобраться. Как я и делаю всегда по всем вопросам, по которым у меня есть пробелы в знаниях.

Итак, что же такое латунь?

Латунь представляет собой сплав на основе металлов: меди и цинка. Содержание цинка в сплаве может быть от 5 до 45%.

Латунь можно назвать самым диковинным сплавом древности. В Римской империи производство сплава началось в I веке до нашей эры. Среди драгоценных металлов латунь занимала третье место после серебра и золота. На Востоке о сплаве известно с VIII века.

Есть данные об использовании латунных сплавов в VIII-IX столетиях на Северо-Западном Кавказе. По Шелковому пути жители Северного Кавказа могли купить латунь из Малой Азии.

Несмотря на то что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна ещё до нашей эры. Путём сплавления меди с металлическим цинком латунь впервые была получена в Англии, этот метод 13 июля 1781 года запатентовал Джеймс Эмерсон. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.

В чем же ценность этого металла и почему о нем все вспоминают, когда заходит речь о ювелирных украшениях? Латунь получила свое название «вечный металл» за износостойкость. Изделия из нее мало подвержены воздействию времени и не теряют свой первоначальный вид. Благодаря пластичности и легкости в обработке этот сплав широко используется ювелирами для изготовления бижутерии.

Но чтобы лучше понять, что такое латунь, давайте сначала посмотрим, как использовали этот металл на Руси.

Из латуни изготавливали бусы, браслеты, кольца, медальоны-обереги, а также широко использовали в качестве металлической основы для серег. Женщины на Руси носили массивные висячие серьги с одной, двумя или тремя стержнями, украшенные бусинами из сердолика, жемчуга и других камней.

Благодаря хорошей теплоёмкости, из латуни в царской России изготавливали самовары — самые знаменитые и очень популярные предметы домашней утвари. Латунные самовары не только выглядели очень ярко и красиво, но и равномерно прогревались, надолго удерживая тепло.

Из латуни на Руси изготавливали нательные крестики, церковную утварь, а также ордена и медали. На уральских заводах изготавливали множество предметов из латуни, включая посуду. Например, такие интересные изделия, как оправы для компасов и футляры для магнитов. Латунь обладает уникальным свойством – совершенно не намагничивается.

Латунь занимает особое место в фантастически многообразном мире украшений. Украшения из латуни смотрятся очень оригинально и самобытно. Латунные серьги, бусы, кольца, кулоны, броши и браслеты нередко покрывают позолотой, подвергают серебрению и чернению, что превращает их в по-настоящему элитные украшения.

Очень часто латунь используется при создании винтажных украшений — роскошных брошей,бус, колец и серёг. При производстве бижутерии часто используют проволоку из латуни, которая гнётся и при этом отличается высокой прочностью.

Латунь широко используют в качестве материала для этнических украшений. Серьги-подвески в этническом стиле очень популярны в последние годы. Древнерусские кольца и яркие славянские перстни гравируются орнаментами с традиционной славянской символикой защиты.

Если к сплаву никеля и меди добавить 2,5% алюминия, то в результате получается материал, который невооруженным глазом нельзя отличить от золота 583-й пробы. Этим пользуются производители бижутерии. Однако такая особенность латуни хорошо известна и мошенникам, которые изготавливают из нее поддельные «золотые» украшения.

Марки латуни Л68 и Л62 часто используют, как учебный материал для начинающих ювелиров. Все дело в том, что механические свойства этих материалов аналогичны золоту 583-й пробы.

Теперь стоит поговорить о том, как чистить латунь.

Одно из проверенных старинных средств чистки латунных и медных изделий — «уксусное тесто». Для этого нужно смешать муку и соль в равных частях, добавить столовый уксус и замесить тесто. Затем нанести тесто на поверхность изделия, дать высохнуть, и через пару часов счистить щеткой или суконной тканью. Изделие предстанет перед вами в первозданном виде.
Поверхности украшений из латуни рекомендуется периодически полировать с использованием кусочка фланели и специальной смеси: 10% нашатырного спирта (30 г), зубного порошка (15 г) и холодной воды (50 г).

При постоянном ношении чистку украшений из латуни рекомендуется проводить не менее 1 раза в месяц. Необходимо также протирать их каждый раз при снятии, чтобы устранить оставшиеся следы от соприкосновения с кожей.

Исходя из личного опыта ношения украшений из латуни, я могу сказать, что да, со временем латунь тускнеет, но благодаря этому изделие приобретает винтажный вид.

И если латунь использована в сочетании с «правильными» по цвету минералами, то изделие становится даже более интересным и необычным.

Источник: https://www.livemaster.ru/topic/2287663-dikovinnyj-splav-latun-istoriya-svojstva-i-sfera-primeneniya