Латунь – свойства, особенности и сферы применения сплава

Этот металл и сегодня нечистые на руку граждане выдают за золото. Однако латунь не имеет отношения к металлам. Ее состав сложен, свойства варьируются. Что создает простор в использовании материала.

Класс специальной латуни определяется лигатурой-доминантом: марганцевая, алюминиевая, оловянная, никелевая, другие.

Цинк в составе придает цвет сплаву:

  • красный (4,9 – 19,9% цинка);
  • жёлтый (20 – 35,9%);
  • зелёный (36 – 39,9%).

Второе наименование красноватой латуни – томпак. Название восходит к малайскому (медь).

Простые сплавы с долей цинка 10-40% считаются ювелирными. Их цвета – желтый, зеленый, золотой.

По технологии производства

Латуни, полученные разными способами, бывают двух видов:

  1. Деформируемые. Проволока, лента, труба, лист.
  2. Литейные. Подшипники, начинка приборов, арматура.
Марка Область применения Марка Область применения
Двойные деформируемые латуни
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
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

Аналогично классифицируются бронзы.

Маркировка

Все латуни маркируются прописной буквой «Л». Далее порядок определяется составом:

  • У простых латуней это одна цифра, сигнализирующая о проценте меди в сплаве. Например: Л65 – это сплав из 65% меди и 35% (100 – 65) цинка.
  • Маркировка специальных латуней содержит также буквы и цифры, обозначающие вид и количество добавок-лигатур (кроме цинка). Например, клеймо ЛН64-5 присваивается материалу из 64% меди, 5% никеля и 31% (100 минус 64 минус 5%) цинка.
Читайте также  Как убрать жвачку с волос на голове: что можно использовать, как удалить без ножниц

Поскольку маркировка содержит данные о количестве и качестве компонентов сплава, ее справедливо считать формулой данного материала.

Технология получения

В природе латунь не встречается.

Исходником-шихтой для ее производства служит сырье трех видов:

  1. Первичное. Добыча медных, цинковых, других руд ведется на природных месторождениях.
  2. Медный, цинковый, другой металлический лом, пригодный к переработке (вторсырье). Аккумулируется на пунктах приема.
  3. Отходы собственного производственного цикла меткомбинатов.

Традиционные способы получения предусматривают использование печей для выплавки меди и ее сплавов. Обычно это электро-индукционные агрегаты, снабженные магнитопроводом и работающие на низких частотах.

Микроструктура отшлифованного и протравленного латунного сплава под 400-кратным увеличением

Процесс получения сплава:

  • Раскаленную медь помещают в печь.
  • Следом загружают кусковой цинк.
  • Плавка проходит при 875-945°С.
  • В специальные латуни добавляют легирующие добавки.
  • Массу перемешивают до однородности, разливают по формам.

На выходе получаются плоские либо круглые латунные слитки. У выплавленных изделий разная твердость, степень закалки и старения.

Продвинутые технологии предусматривают установку вентиляции для вытяжки во время плавки паров, опасных для человека.

Характеристики

Единых базовых параметров латунного сплава не существует. Однако материал без проблем обрабатывается прессованием и механическим воздействием, с хорошей сопротивляемостью коррозии.

Теплопроводность Плотность Температура плавления Кристаллическая система Модуль Юнга Коэффициент Пуассона Модуль Юнга при сжатии
121 Вт/(м·K)
8921 кг/м³ и 7140 кг/м³
932 °C
кубическая сингония
115 ± 20 ГПа, 100 ГПа и 130 ГПа
0,37
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.

По данному химическому свойству ее легко отличить от золота. С ним ничего не случается.

  • В диапазоне 212-624°С структура латуни разрушается: материал рассыпается.

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.
Читайте также  Что означает кольцо-хамелеон – индикатор настроения или красивая диковинка

Влияние лигатур отражают неофициальные названия сплавов металла. Так, оловянные латуни именуют морскими. Свинцовые – автоматными, поскольку обработка ведется на станках-автоматах.

Свинцовые сплавы – самые востребованные среди латуней.

Кремниево-свинцовый материал малоистираем. Ценится как дублер дорогостоящих бронз.

Где используется

Потребительские характеристики латуни сделали ее востребованным материалом в разных сегментах.

Пруток латунный 10 мм ЛС59-1

Промышленность

Латунные сплавы разной конфигурации закупают производители техники для промышленности, инфраструктуры, оборонпрома:

  • Болты, гайки, втулки, переходники, пружины, другие мелкие аксессуары.
  • Детали океанских и воздушных лайнеров; морских, речных судов.
  • Трубы манометров и конденсаторов.
  • Полиграфия. Матрицы.
  • Детали, работающие при 300°С.
  • Сантехника.

Проволока латунная 0,5 мм Л63

Без латуни не обходятся производители боеприпасов.

Другие сферы

Хорошо отполированная латунь подобна золоту:

  • Жители Европы и России в позапрошлом веке нашли ей применение как бюджетному заменителю благородного металла.
  • Ею декорируют дома и общественные пространства. Дверные ручки, замки, краны в ванной, декор стен, лестниц из золотистого томпака обходятся недешево. Но как красиво и статусно.
  • Из нее чеканят медали, другие знаки отличия.
  • Знатоки подбирают коллекции мелкой пластики.

Нумизматы вылавливают на аукционах монетки номиналом одна, две, три, пять копеек за 1958 год. Их поштучная цена измеряется десятками-сотнями тысяч рублей.

Стоимость обычного материала для промышленности на три-четыре порядка меньше.

Источник: jgems.ru

Mila Vitsa