Сплав латунь: состав, свойства и особенности производства

Технологии производства, состав и структура сплава латуни

Металлы и сплавы – в буквальном смысле слова основа человеческой цивилизации. Чистые металлы не так уж часто применяются в народном хозяйстве, а вот сплавы используются повсеместно.

Это не удивительно, так как сплав объединяет в себе свойства нескольких веществ в самой лучшей пропорции.

Данная статья рассказывает о производстве и обработке расплава латуни, подготовке материала, составе, свойствах и применении материала.

Структура и хим. состав латуни — вопрос весьма важный. Латунь – двух- или многокомпонентный твердый раствор – сплав, на основе меди и цинка. Известна латунь чрезвычайно давно, еще со временем Древнего Рима, и используется до сих пор. Свойства ее зависят от количественного состава.

Традиционный состав латуни – 70% меди и 30% цинка. Цинк повышает механические и технологические качества сплава, и при этом удешевляет его, поскольку является металлом более доступным по стоимости. На практике применение растворов с долей цинка большей чем 50% встречается редко.

Латунь отличается очень красивым золотистым цветом. Однако без защитного слоя – лака, например, довольно быстро темнеет. В довольно большом количестве случаев это свойство недостатком не считают.

Маркируется сплав в зависимости от состава. Обозначается латунь буквой «Л», затем следует цифра, указывающая на долю меди – 70, например. Если сплав легировался, то все добавки указываются по уменьшению их доли, а затем указывается и состав. Например, ЛАЖ60-1-1 означает, что в латуни 60% меди, и что сплав легирован алюминием – 1% , и железом – 1%.

О том, как горит латунь, и как происходит плавка материала дома, расскажет данный видеоролик:

Классифицируют составы по доле цинка:

  • если его содержание составляет 5–20%, латунь называют красной – томпак;
  • если доля цинка колеблется в диапазоне 20–36%, сплав носит название желтая латунь;
  • сплав с долей цинка в 48–50% называют техническим.

При производстве латуни более 50% цинка получают из переработки вторичного сырья, поэтому сплав можно отнести к довольно экологичной продукции.

Разделение по качеству дополнительных ингредиентов

Сплавы разделяют и по количеству, и качеству дополнительных ингредиентов.

Двухкомпонентные

Двухкомпонентные включают в себя только медь и цинк. Здесь на свойства сплава сильно влияет фазовый состав. Медь способна растворить не более 39% цинка.

Причем при увеличении температуры растворимость уменьшается, образуется при этом только однофазный раствор – α-фаза.

Такие сплавы называют α-латунями, они отличаются высокой пластичностью и достаточно прочны, если доля цинка достигает 30%.

При увеличении доли цинка часть металла уже не растворяется и формируется двухфазный раствор – α+β’-латунь. β’– фаза более твердая, но и более хрупкая, поэтому такой сплав прочнее, но пластичность теряет.

Эта особенность обуславливает и не совсем обычный метод обработки. Так, для холодной обработки – фигурные профили, проволока, используется только α-латунь, поскольку ее пластичность высока при низкой температуре, а в температурном диапазоне от +300 до +700 С резко падает, так что при нагреве деформировать латунь бесполезно. А вот α+β’-растворы обрабатывают именно при высокой температуре.

Многокомпонентные

Многокомпонентные в качестве добавок могут содержать:

  • никель – увеличивает коррозийную стойкость;
  • кремний – уменьшает прочность, но совместно со свинцом придает антифрикционные свойства;
  • свинец – не более 4%, уменьшает прочность, но облегчает механическую обработку. Такие латуни часто называют автоматными;
  • железо – уменьшает рост зерен, что улучшает механические свойства сплава;
  • олово – не больше, чем доля цинка. Иначе сплав превращается в одну из разновидностей бронзы. Олово придает сплаву стойкость к действию морской воды, за что такая латунь и получила название морской;
  • марганец – увеличивает стойкость к коррозии, способствует прочности.

Далее мы рассмотрим технологии и оборудование для литья латуни, формы, температуру и другие важные нюансы производства латуни в России.

Производство металла

Поскольку основным компонентом латуни является медь, то материал относят к медным сплавам. Схема производства достаточно проста. Однако с технологической точки зрения процесс оказывается сложным, поскольку требует очень четкого соблюдения температурных режимов и обработки сырья и заготовки.

В общем виде получение сплава выглядит так:

  • расплавление меди в специальных тиглях;
  • введение цинка;
  • введение дополнительных компонентов – железа, никеля;
  • разливка в формы;
  • закалка – штампованием или вытягиваем.

Дело осложняется еще и тем, что условия получения сплавов во многом зависит от состава сплава и его назначения.

Ниже дано видео о плавке латуни в домашних условиях.

В видео ниже рассказывается, как произвести и расплавить латунь в домашних условиях:

Производство латуни следует начать с получения меди из медной руды. На деле это сложное полиметаллическое сырье, в котором доля меди как раз невелика. Главными компонентами являются пустая руда, железо и медь, и первый этап получения латуни сводится к тому, чтобы отделить медь от других составляющих.

Получение сырья

Процесс это исключительно сложный, так как его целью является перевод сырья из единой многокомпонентной смеси в гетерогенную систему, состоящую из нескольких фаз с разным составом и разными свойствами.

Только после этого фазы можно отделить друг от друга и получить пригодные для дальнейшего использования составы.

 Применяют для этого самые разные методики: в некоторых случаях извлекаемая фаза дополнительно обогащается «главным» металлом, в других, наоборот – обедняется, в третьих прибегают к механическим методам отделения, когда фазы, например, отличаются растворимостью и так далее.

Чаще всего используют следующие два способа.

  • Пирометаллургическая технология предполагает переработку медной руды с последующим рафинированием черновой меди. Включает плавку, конвертирование медного штейна, огневое рафинирование – по сути, очистка от крупных примесей, и электролитическое. Последнее позволяет не только провести глубокую очистку меди, но и извлечь какие-либо сопутствующие компоненты, если они представляют ценность.
  • Гидрометаллургический метод применяется при использовании бедной медной руды. Суть его сводится к выщелачиванию – воздействию серной кислоты, сернокислого железа. Для этого руду измельчают и растворяют в растворителях, а затем добывают медь либо методом цементации – осаждению чистой меди на железе, для чего используют обычные обрезки листа и проволоки, либо электролизом.

Таким образом удается полностью извлечь медь даже из самой бедной руды.

Получение цинка тоже имеет свои особенности, но, в общем, является более простым процессом.

О том, можно ли сварить латунь в домашних условиях и как ее производят на заводе, расскажем ниже.

Метод получения сплава

Выплавка латуни зависит от состава сплава. Здесь необходимо учитывать и разную температуру кипения металлов, и разную способность к окислению.

  • Плавка с чистым металлом – при использовании оборотных металлов шихта может загружаться в любом порядке. Если же в шихте наличествует чистый металл, то сначала расплавляют медь, а потом оборотные металлы. Цинк и свинец, если он есть, вводят в расплав в последнюю очередь, предварительно, нагретыми до 100–120 С. Плавка производится под слоем древесного угля, который загружается с первой порцией шихты.
  • Плавка кремнистой латуни – такой состав склонен поглощать восстановительные газы, поэтому здесь древесный уголь не применяется. Плавку проводят под покровным флюсом – стеклом или бурой, чтобы предупредить взаимодействие с кислородом. Первой в печь загружают медь, затем отходы и меднокремнистую лигатуру. Цинк загружают в расплав последним, после того как будет удален шлак.
  • Плавка марганцовой латуни – проводится под древесным углем или флюсом из стекла. В этом случае последним вводится марганец вместе с лигатурами, после того как расплавляются все остальные ингредиенты.

Изготовление листа

Обычная форма выпуска латуни – листы и проволока. В общем виде процесс происходит таким образом.

  1. Слитки из плавильного цеха попадают в прокатный, где прогреваются в печи до температуры деформации –790–830 С.
  2. На стане слитки деформируются до размеров и толщины заготовки.
  3. Заготовка в виде рулона поступает на сварку, а затем подвергается двухстороннему фрезерованию.
  4. Затем полуфабрикат возвращается в прокатный цех, где на трехклетьевом стане прокатки его прокатывают до получения заданной толщины листа.
  5. Готовую полосу разрезают на мерные длины.
  6. Листы отжигаются в камерных печах, а затем протравливаются в травильных ванных.
  7. Материал вновь деформируют до конечной толщины и снова протравливают.

Про оборудование для литья латуни на заводе по ее изготовлению читайте ниже.

Так как медь – металл востребованный, то на производстве реализуются методы извлечения меди как из богатых, так и очень бедных руд. Так что сырьем может выступать практически любая руда, содержащая хоть какую-то долю металла.

Получение латуни – процесс многоэтапный и технологически сложный. Так что оборудование здесь включает как новейшие технологические линии, так и самые традиционные литейные инструменты.

  • Для плавки латуни лучшим вариантом является индукционная канальная печь или тигельная электросопротивления. Это оборудование потребляет минимальное количество электроэнергии из расчета получения 1 кг сплава и позволяет добиться минимального перегрева металлов. Худшим выбором являются электродуговые печи.
  • Для прогрева слитков перед деформацией используют методическую печь – здесь возможен прогрев от 650 до 1200 С.
  • Стан горячей прокатки – рабочим модулем является рабочая клеть, в которой и осуществляется горячая прокатка. Оборудование можно использовать и для холодной прокатки листов и полос.
  • Линия сварки – оборудование зависит от параметров заготовок и готовой продукции.
  • Фрезеровочный стан – для двухстороннего фрезерования сварной полосы.
  • Стан холодной прокатки – как правило, трехклетьевой. Для его обслуживания необходимы также тельфер – подает рулоны в стан, накопительный рольганг – с его помощью комплектуют партию из полос одной марки, и входной участок – разматыватель, отгибатель, правильная машина и так далее.

Кроме того, линия должна включать оборудование – от тележки до погрузочного крана, которое обеспечивает перемещение слитков, заготовок, рулонов и листов между технологическими узлами.

На стадии получения сплавов понадобится и механический инструмент:

  • колокольчик – приспособление для очистки и дегазации сплавов, прекрасно подходит для ввода рафинирующих флюсов;
  • шлаковик – инструмент для удаления шлака с поверхности сплава;
  • разливочная ложка;
  • двуручный ковш – приспособление для разливки цветных сплавов.

Производство латуни, а, вернее говоря, листов и проволоки, необходимых для изготовления готовой продукции – процесс технологически сложный и трудоемкий. Получить сплав, соответствующие требованиям ГОСТ, можно лишь на крупных предприятиях цветной металлургии.

В видео ниже представлено литье латуни в форму:

Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/latun/proizvodstvo-tehnologiya.html

Латунь: состав, классификация, применение, структура

Металлический сплав, называемый латунью, относится к многокомпонентным или двойным материалам, где главной составляющей выступает медь, а легирующим веществом – цинк.

В этот состав могут добавлять свинец, олово, алюминий, никель, марганец, а также железо и прочие металлы. Латунь – это вещество, напоминающее золото, однако его стоимость намного ниже драгоценного металла.

От процентного содержания входящих компонентов напрямую зависит цвет и ее свойства. При этом она не относится по металлургической классификации к бронзе.

Состав, структура

Основой медного сплава является цинк, использующийся уже три века. В зависимости от химического состава она бывает:

  • двухкомпонентной;
  • многокомпонентной.

Двухкомпонентная

Этот состав содержит цинк и медную составляющую в различных объемах. В соответствии с ГОСТом он обозначается буквой «Л» и цифровыми обозначениями. Числовое значение показывает процентное количество меди. Для марки Л63 медная составляющая будет иметь 63 %, а цинковая – 37 %.

Многокомпонентная

Это латунь, состав сплава которой содержит легирующие вещества. К ним относится алюминий, свинец, а также прочие металлы. Такая марка обозначается в зависимости от входящих компонентов, при этом доля цинковой составляющей получается из вычитания от 100 % частей других составляющих.

Состав сплава латунного с маркировкой ЛС60-5 означает при расшифровке, что меди – 60 %, свинца – 5 %, а цинка – 35 %.  Доля дополнительных примесей обычно не превышает 10 %. Соотношение входящих компонентов может незначительно изменяться. При этом цинковая часть обычно не превышает 35 %.

Для полного понимания состава, необходимо разобрать, что такое латунь техническая? Это специальные сплавы, где доля цинка доходит до 50 %.

Красная латунь содержит часть цинка в пределах от 5 до 20 %, а в желтой его доля составляет более 20 %

Область применения

Латунный сплав относится к наиболее распространенным среди самых различных областей. Он практически не подвержен износу.

Двухкомпонентный медно-цинковый сплав с цинковой составляющей не более 20 % отлично подходит для изготовления тепловых аппаратов, автозапчастей, сантехнического оборудования. Материалы с цинковой частью до 40 % используются для создания штампованных деталей, фурнитуры.

Многокомпонентные латунные сплавы применяются намного шире двухкомпонентных. Они встречаются в воздушных аппаратах, кораблях, трубах, часах и прочей технике.

Латунь широко используется ювелирами для изготовления красивых украшений. Они называют эти металлические цветные составы желтыми, золотистыми, а также зелеными. Наиболее интересен химический вариант, где содержится 5 % алюминия и 15 % цинка.

Такой ювелирный металлический сплав имеет высокое сходство с золотом, чем зачастую пользуются мошенники. Использующаяся в этих изделиях латунь может показать, что подобное «золото» ничуть не уступает по красоте настоящему драгметаллу.

Сплав весьма податлив при механической обработке, что позволяет ювелирам создавать уникальные украшения, которые отличить от золотых может только специалист. Очищение таких ювелирных шедевров выполняется щавелевой кислотой.

На материалах с маркировкой Л62, Л68 проходят обучение молодые ювелиры, так как эти составы наиболее похожи по качествам на золото.

Специальная разновидность латунного сплава с хорошей деформацией называется томпак. Цинковая составляющая металлического материала не превышает 10 %. Этот состав латуни характеризуется устойчивостью к ржавчине, высокой пластичностью, а также весьма низкой силой трения.

Данный материал хорошо сваривается со сталью и прочими благородными металлами. Благодаря золотистому оттенку из томпака изготавливают различные медали, фурнитуру, а также художественные изделия. Он отлично обрабатывается под давлением, поддается покрытию золотом, эмалировке.

Читайте также:  Особенности сверла по бетону для дрели

Материал литейного вида применяется при производстве фасонных изделий и полуфабрикатов методом литья. Литейная латунь отличается наличием дополнительных разбавителей из марганца, алюминия, свинца, а также железа, олова с медью и цинком.

По имеющимся фото неспециалисту трудно определить марку. Литейный материал не ржавеет, имеет превосходные механические параметры, устойчив к трению и удобен в обращении.

Его используют при производстве подшипников, элементов литой арматуры, втулок, сепараторов, автомобильных штуцеров и многих других элементов.

Из листов автоматной латуни (ЛС59-1) изготавливают многочисленные крепежные изделия, элементы для часов, а также прочие детали массового производства. Этот вид сплава состоит из свинца, цинка, меди. Он хорошо выдерживает обработку деталей скоростным способом, откуда и получил название. Автоматный материал выпускается прутками, полосами, листами, а также лентами.

Способы получения

Изготовление латуни производится в тиглях из глины огнеустойчивого вида, а также при помощи специальных отражательных нагревателей. Разогрев самих тиглей выполняют в пламенных или же шахтных печах. Отливку смешиваемого сплава проводят с помощью особых песчаных форм. При этом некоторая доля цинка испаряется, что учитывается при процессе формирования сплава.

Основную трудность при получении латуни вызывает разница в температурах плавления основных составляющих.

Этот процесс облегчается добавлением в расплавленную массу малого количества уже готового материала. В зависимости от необходимого конечного результата проводится дальнейшая обработка состава.

Можно добавить дополнительные составляющие, провести штамповку, легирование или же придать необходимую форму.

Классификация латуней

Латунные составы подразделяются на литейные и деформируемые. Литье с различными компонентами позволяет выпускать разнообразные детали для всех сфер промышленного использования. Деформируемые материалы имеют большое содержание меди и применяются для изготовления мелких изделий.

В зависимости от содержания в сплаве различных добавок его называют кремнистым, алюминиевым, железомарганцовистым, что определяет марку. Дополнительные вещества позволяют составу получать новые качества или же улучшать уже имеющиеся характеристики.

Зарубежные производители используют иную маркировку составов и отличающееся содержание примесей. Помимо этого, различают латунный материал по сфере основного применения. Это может быть «часовая», «морская» или же другая специфическая латунь.

Широко используются томпаки (с цинком до 10 %), а также полутомпаки, где цинковая доля находится в пределах от 10 до 20 %.

Основные свойства и характеристики

Медно-цинковый материал обладает качествами, присущими составляющим его металлам. Цвет латунного состава напрямую зависит от его составляющих и варьируется от светло-желтого до красноватого.

Температура плавления материала находится в пределах от 880 до 950 °С, а плотность – 8500 кг/м3. Он хорошо обрабатывается под давлением при различных температурных режимах.

Кроме того, сплав латунь с различными компонентами практически не подвержен влиянию внешней среды, обладает высокой износоустойчивостью и высокой прочностью.

Латунные изделия имеют хорошие механические показатели. В отличие от меди, он более вязкий и ковкий, менее тугоплавкий, что весьма удобно для промышленной обработки.

С понижением температуры среды латунные изделия не теряют свои пластичные свойства, что привлекательно для изготовления конструкционных материалов. Со временем поверхность состава может слегка потемнеть, однако это никак не влияет на характеристики материала.

Чем больше содержание медной доли в латунном сплаве, тем выше его электро- и теплопроводность. Для предотвращения коррозии латунные детали обжигаются после обработки при пониженных температурах.

Источник: https://oxmetall.ru/metalli/latun/sostav-klassifikatsiya-primenenie-struktura

Латунь по ГОСТ: классификация, свойства, химсоставы

Латунь

Латунь – сплав меди с цинком (от 5 до 45%).

Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикационных свойств, приводит к снижению стоимости – латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.

Латунь – двойной и многокомпонентный медный сплав, с основным легирующим элементом – цинком. По сравнению с медью обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах.

В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии.

Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Коррозионная стойкость латуней в атмосферных условиях оказывается средней между стойкостью элементов, образующих сплав, т.е. цинка и меди.

Латунь, содержащая более 20% цинка, склонна к растрескиванию при вылеживании во влажной атмосфере (особенно, если присутствуют следы аммиака). Этот эффект часто называют «сезонное растрескивание».

Наиболее заметен он в деформированных изделиях, поскольку коррозия распространяется по границам зерен. Для устранения этого явления после деформации латунь подвергают отжигу при 240 – 260 (°C).

Латуни обладают высокими технологическими свойствами и применяются в производстве различных мелких деталей, особенно там, где требуются хорошая обрабатываемость и формуемость.

Из них получают хорошие отливки, так как латунь обладают хорошей текучестью и малой склонностью к ликвации.

Латуни легко поддаются пластической деформации – основное их количество идет на изготовление катанных полуфабрикатов – листов, полос, лент, проволоки и разных профилей.

Обычно латуни делят на:

двухкомпонентные латуни («Простые»), состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей.

Для двухкомпонентной латуни особое значение имеет фазовый состав сплава. Предел растворимости цинка в меди при комнатной температуре равен 39%. При повышении температуры он снижается и при 905 °C становится равным 32%.

По этой причине латуни, содержащие цинка менее 39%, имеют однофазную структуру (a-фаза) твердого раствора цинка в меди. Их называют а-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза – (b-фаза).

b-фаза очень хрупка и тверда, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

При увеличении концентрации цинка до 30% возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения твердого раствора, затем происходит резкое ее понижение, так как в структуре сплава появляется хрупкая b-фаза. Прочность увеличивается до концентрации цинка около 45%, а затем уменьшается так же резко, как и пластичность.

Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах. Однако в интервале 300 – 700 (°C) существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.

Особенностью обработки латуней давлением является то, что для обработки в холодном состоянии (тонкие листы, проволока, калиброванные профили) используют a-латунь с содержанием цинка до 32%, так как она при комнатной температуре имеет высокую пластичность и малую прочность.

При повышении температуры до 300-700 °C ее пластичность уменьшается, поэтому в горячем состоянии ее не обрабатывают. Для этой цели используют или b-латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние a+b, либо (a+b)-латунь.

Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава – латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 – латунь, содержащая 80% Cu и 20% Zn.

многокомпонентные латуни («Специальные»)– кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы

Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных. Наименование специальной латуни отражает ее состав. Так, если она легирована железом и марганцем, то ее называют «Железомарганцевой», если алюминием – «Алюминиевой» и т.д.

Марку этих латуней составляют следующим образом: первой, как в простых латунях, ставится буква Л, вслед за ней – ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь; затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие – каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки. Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка пределяется по разности от 100%. Например, марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66% Cu, 6%A l, 3% Fe и 2% Mn. Цинка в ней 100-(66+6+3+2)=23%.

Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней.

Марганец повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.
Олово повышает прочность и сильно повышает сопротивление коррозии в морской воде.

Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями.
Никель повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.
Свинец ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием.

Им легируют (1-2%) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.
Кремний ухудшает твердость, прочность.

При совместном легировании кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.

Латуни по сравнению с бронзой обладают менее высокими прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.

Двойные деформируемые латуни

Л96 Радиаторные и капиллярные трубки 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 Л68 Штампованные изделия 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 ЛМцА57- 3-1 Детали морских и речных судов Л090-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры Л070-1 То же Л062-1 То же Л060-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры ЛС63-3 Детали часов, втулки ЛС74-3 То же ЛС64-2 Полиграфические матрицы ЛС60-1 Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки ЛС59-1 ЛС59-1В То же ЛЖС58-1-1 Детали, изготовляемые резанием ЛК80-3 Коррозионностойкие детали машин ЛМш68-0,05 Конденсаторные трубы ЛАМш77-2-0,05 То же ЛОМш70-1-0,05 То же

ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 Пружины, манометрические трубы

Литейные латуни

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 °С

ЛЦ25С2 Штуцера гидросистемы автомобилей

Латуни обладают сравнительно высокими механическими свойствами и удовлетворительной коррозионной устойчивостью и, будучи наиболее дешевыми из медных сплавов, имеют широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

Латунь подразделяют на двойные и многокомпонентные. Двойные медно цинковые сплавы – простые или двойные латуни, многокомпонентные – специальные латуни.

Двойные латуни, содержащие 88 – 97% меди, называют томпаком, а содержащие 79 – 80% меди – полутомпаком.

Название специальных латуней дается по дополнительному легирующему элементу (кроме цинка), например, латунь, содержащую, кроме цинка, алюминий, называют алюминиевой латунью и т.п. По технологическому принципу различают деформируемые и литейные латуни.

Полуфабрикаты из деформируемых латуней изготовляют в следующих состояниях: мягкое (отожженные), полутвердое (обжатие 10-30%), твердое (обжатие более 30%) и особотвердое (обжатие боле 50%). Литейные латуни выплавляют как из первичных, так и из вторичных металлов (вторичные латуни).

В качестве дополнительных легирующих добавок в специальные латуни вводят алюминий, кремний, олово, никель, марганец, железо и свинец. Указанные добавки (кроме свинца) повышают коррозионную стойкость, прочность, жидкотекучесть, измельчают зерно латуни; свинец сильно улучшает обрабатываемость резанием.

Латуни, содержащие более 20% цинка, в деформированном состоянии склонны к коррозионному ( самопроизвольному) растеканию при хранении. Для предупреждения растекания изделия, изготовленные из латуни, следует подвергать низкотемпературному отжигу при 250 – 300 °С.

Химический состав и назначение латуней, физические и механические свойства, виды полуфабрикатов приводятся в следующих таблицах:

Таблица 1. Химический состав в % и виды полуфабрикатов деформируемых простых латуней (по ГОСТ 1019-47)

Марка Компоненты Примеси (не более) Полуфабрикаты
Cu Zn Pb Fe Sb Bi P Всего
Л 96 95,0-97,0 Остальные 0,03 0,10 0,005 0,002 0,01 0,2 Радиаторные трубки
Л 90 88,0-91,0 0,03 0,10 0,005 0,002 0,01 0,2 Листы; ленты для плакировки
Л 85 84,0-86,0 0,03 0,10 0,005 0,002 0,01 0,3 Трубы гофрированные
Л 80 79,0-81,0 0,03 0,10 0,005 0,002 0,01 0,3 Листы, ленты и проволока
Л70 69,0-72,0 0,03 0,07 0,002 0,002 0,005 0,2 Полосы и ленты
Л68 67,0-70,0 0,03 0,10 0,005 0,002 0,002 0,3 Полосы, листы, ленты, трубы и проволока
Л62 60,5-63,5 0,08 0,15 0,005 0,002 0,002 0,5 Полосы, листы, ленты, трубы, прутки проволока

Примечание: 1. В латуни марки Л70, кроме перечисленных примесей, может быть не более 0,005 As, 0,005 Sn и 0,002 S.

Читайте также:  Какими бывают винтовые резьбовые заклепки

2. В антимагнитных латунях содержание железа = 10>= 9,5-

>= 11>= 9,5-

>= 11,5>= 10,0-

>= 12,5>= 10,5-

Листы и полосы полутвердые Л 68Л 62ЛМц 58-2 363545 252025 8-107-9- 9-117-9- 9,5-11,57,5-9,5-

Источник: https://tehtab.ru/Guide/GuideMatherials/Metalls/CooperBronsesAndBrasses/Brass/BrassToGostOverview/

Латунь – свойства, область применения и маркировка

Двухкомпонентный или многокомпонентный сплав, используется в производстве и промышленности сплавы деформируемые латуни и литейные латуни.

Свойства латуни

Латунь Cu – Zn, металл желтого цвета, двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, с легирующим компонентом цинк, иногда с оловом (в меньших пропорциях, или получится оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов. По металлургической классификации к бронзам не относится.

Плотность 8300-8700 кг/м³. Удельная теплоемкость при 20 °C – 0,377 кДж·кг−1·K−1. Удельное электрическое сопротивление – (0,07-0,08)·10−6 Ом·м. Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880-950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается.

Латунь сваривается газовой и дуговой сваркой в среде защитных газов, также прокатывается. Поверхность латуни чернеет на воздухе, чтобы этого избежать металл покрывают лаком.

Поставляем цветной прокат на предприятия России, оптовыми или розничными партиями, латунь купить также можно, позвонив по контактам указанным на сайта, менеджеры проконсультируют по интересующей информации.

Латунь состав сплава

Латунный сплав обозначают буквой «Л», после чего следуют буквы входящих элементов, образующих сплав. В деформируемых марках первые две цифры после буквы «Л» указывают содержание меди в процентах. К примеру Л63 – латунь с 63% меди Cu.

В случае легированных деформируемых указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60% Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1% и железом (Ж) в количестве 1%. Содержание Zn определяется по разности от 100%.

В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы с названием.

Марка Сфера применения
Л85, Л9б, Л90, Л80 Детали приборов, машин, химической и теплотехнической аппаратуры, сильфоны, змеевики и пр.
Л68 Штампованные изделия
Л70 Гильзы для химической аппаратуры
Л60 Патрубки толстостенные, детали машин и гайки.
Л63 Применяется в авиапромышленности, кораблестроении, автомобилестроении. Латунь лента используется в производстве цистерн, электродов, радиаторных лент и декоративных элементах дизайна. Латунь Сплав используют для изготовления изделия, которые использоваться в криогенной технике.
Марка Область применения
ЛАЖ60-1-1 Детали для морских судов.
ЛА77-2 Трубы конденсаторные для морских судов
ЛАН59-3-2 Детали электромашин, химической аппаратуры и морских судов
ЛН65-5 Конденсаторные и манометрические трубки
ЛЖМа59-1-1 Детали для самолетов, вкладыши подшипников, детали для морских судов
ЛМц58- 2 Болты, Гайки, детали машин, арматура
Л090-1 Трубы конденсаторные для теплотехнической аппаратуры
ЛМЦА57-3-1 Детали для речных и морских судов
Л062-1, Л070-1, Л060-1 Трубы конденсаторные для теплотехнической аппаратуры
ЛС74-3, ЛС63-3 Втулки, детали часов
ЛС64-2 Матрицы полиграфические
ЛС59-1, ЛС60-1 Используют в машиностроении, приборостроении, авиационной и космической промышленности. Из латунного прутка изготовляется метизная продукция, фурнитура, детали оборудования и втулки, элементы арматуры для трубопроводов, декоративные конструкции. Латунь пруток применяется при изготовлении манометрических и конденсаторных труб, полиграфических матриц, электромеханических установок, поршневых машин и газовых редукторов. Также используются в изготовлении: болтов, гаек, втулок и зубчатых колес.
ЛЖС58-1-1 Детали, производимые резанием
ЛК80-3 Детали машин коррозионностойкие
ЛАНКМЦ75- 2- 2,5- 0,5-0,5 Манометрические трубы, пружины
ЛМш68-0,05 Трубы конденсаторные

Латунь применение

В машиностроении и для изготовления радиаторов, конденсаторов, резисторов, соединительных элементов и охлаждающих трубок, используется латунь.

Используют в декоративные отделки при оформлении помещений, применяется в изготовлении вывесок и табличек, также в мебельной фурнитуре и сантехнике. Лента латунная используется при плакировании и гравировании.

Благодаря антикоррозионным характеристикам, применяется в агрессивных средах, жидких и газообразных. Используется латунная лента для изготовления штамповочных изделий и гильз.

Пониженный коэффициент теплового расширения и долговечность используется в приборах сверхвысокой точности: манометрах, наручных механических часах, пластичность метала применяется в изготовление полиграфических матриц. Также лента используется в судостроении, химической промышленности из-за инертности сплава.

При изготовлении электротехнических и декоративных деталей используется латунь, для создания контактных пар, фильтров для нефтепереработки и пищевой промышленности.

Латунь проволока применяется при проведении сварки, как припой (специальная латунная проволока для пайки), в изготовлении трансформаторов используется для обмотки сердечников.

Повышенная коррозионная стойкость позволяет использовать проволоку для изготовления мелкоячеистых сеток, которые применяются в фильтрах пищевой и нефтеперерабатывающей промышленностях, для просеивания дробленых материалов. Применяется в изготовлении авторучек, щеток, деталей инструментов и оборудования.

Для создания вывесок, табличек, мебельной фурнитуры и сувениров, а также кухонной утвари, используется листовой латунь.

Листами облагораживают камины, под воздействием повышенных температур металл долго не теряет первоначальный внешний вид.

Элементы современной мебели и декора изготавливают из перфорированного латунного листа. Латунный лист полуфабрикат, к примеру труба латунная изготавливается из него.

В строительстве используют латунный шестигранник, электротехнике для изготовления деталей. Из продукта металлопроката изготовляют гайки, болты и другие крепежные элементы, части запорной арматуры в газовых и водооборотных системах, декоративные детали.

Прием заявок

Информация по телефонам и электронной почте.

+7(495) 796-69-82    +7(977) 687-25-00

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Источник: https://metallrc.ru/info/126-latun-svojstva-oblast-primeneniya-i-markirovka

Литейные латуни, химический состав структура и свойства

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные медные сплавы с цинком. По сравнению с медью они обладают более высокой прочностью (в том числе при повышенных температурах), коррозионной стойкостью, упругостью, литейными свойствами. Это наиболее дешевые и распространенные в машиностроении медные сплавы.

Двойные латуни, содержащие до 20 % Zn, называются томпаком (латуни, содержащие 14 – 20 % Zn — полутомпаком).

Латуни, содержащие более 39 % Zn, имеют двухфазную структуру а + в или однофазную в и обладают низкой пластичностью, поэтому они хорошо обрабатываются давлением лишь в горячем состоянии, в отличие от α-латуни, которая хорошо обрабатывается в холодном состоянии.

В многокомпонентных латунях добавки третьего, четвертого элемента и более могут повышать прочность, твердость, упругость, коррозионную стойкость, антифрикционные свойства и технологические характеристики. В зависимости от дополнительных легирующих элементов латунь, содержащую А1, называют алюминиевой; Fe и Мп — железомарганцевой; Мn, Sn, Pl — марганцево-оловянно-свинцовой и т. д.

По технологическому признаку латуни подразделяют на литейные и обрабатываемые давлением.

Приняты следующие буквенные обозначения: Л — латунь, С — свинец, А — алюминий, Ж — железо, H — никель, Мц — марганец, О — олово, К — кремний. Цифрами обозначается среднее процентное содержание меди; например в латуни Л96 содержится 96% меди; в латуни Л062-1 содержится 62% меди и примерно 1 % олова, остальное цинк.

Свинцовистые латуни ЛС59-1, ЛС60-1, ЛС63-3, ЛС64-2, ЛС74-3 обладают высокими механическими свойствами, хорошо обрабатываются резанием и штампуются; ЛС62-1, ЛС70-1 обладают высокими антикоррозионными свойствами в морской воде, хорошо обрабатываются в горячем состоянии. Эти латуни находят широкое применение в судостроении.

Литейные бронзы, их химический состав, структура, механические, эксплуатационные и литейные свойства.

Бронзы представляют собой сплавы меди с оловом и любым другим металлом – свинцом, алюминием, кремнием, оловом, марганцем, никелем, железом, кроме цинка. Бронзами называют сплавы меди, в которых цинк или никель являются только легирующими элементами.

Бронзы обладают хорошими литейными и антифрикционными свойствами, высокой прочностью и твердостью, коррозионной стойкостью и хорошо обрабатываются резанием; при небольшом содержании легирующих элементов бронзы обрабатываются давлением.

По химическому составу бронзы подразделяются на две группы: оловянистые, в которых основным легирующим элементом является олово, и безоловянные (специальные), не содержащие олово в качестве легирующего компонента (алюминиевая, кремнистая, свинцовистая).

По технологическому признаку бронзы делятся на литейные и деформируемые. Литейные бронзы предназначены для фасонных отливок. Деформируемые бронзы хорошо поддаются обработке давлением.

Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

В качестве легирующих элементов в бронзе используют олово, алюминий, никель, марганец, железо, кремний, свинец, фосфор, бериллий, хром, цирконий, магний и другие элементы.

Алюминиевые бронзы: БрАЖ9-4, БрАЖ9-4Л, БрАЖН10-4-4. Бронзы с содержанием алюминия до 9,4 % имеют однофазное строение α–твердого раствора. При содержании алюминия 9,4…15,6 % сплавы системы медь–алюминий двухфазные и состоят из α– и γ–фаз.

Оптимальными свойствами обладают алюминиевые бронзы, содержащие 5…8 % алюминия. Увеличение содержания алюминия до 10…11 % вследствие появления λ – фазы ведет к резкому повышению прочности и сильному снижению пластичности.

Не всякое измельчение структуры бронзы, достигаемое только за счет повышения скорости охлаждения отливки, благоприятно влияет на антифрикционные свойства. Отдельные бронзы при отливке их в кокиль требуют уменьшения скорости охлаждения для получения оптимального размера зерна, определяющего износостойкость детали.

Жидкотекучесть литейных оловянных бронз ниже, чем у других бронз, однако они имеют незначительную объемную усадку, что позволяет получать из этих сплавов фасонные отливки бронзы.

Цинковые литейные сплавы. Классификация сплавов и маркировка, область применения. Химический состав, структура, механические, эксплуатационные и литейные свойства сплавов. Модифицирование и легирование цинковых сплавов.

Zn используется для покрытий металлический листов, сплавы на его основе применяются для изготовления литых протекторов, предназначенных для защиты морских судов и металлических сооружений от коррозий.

С повышением t-ры уменьшается кинетическая вязкость и электропроводность Zn, но возрастает его удельное электрическое сопротивление.

Механические свойства Zn зависят от способа его обработки; в литом состоянии σв=30-80 Мпа, удлинение 0,3-1%, НВ 200-500. При номинальной t-ре Zn в литом состоянии имеет ограниченную пластичность, плохо прокатывается.

Прочностные свойства сильно зависят от t-ры: с её понижением происходит охрупчивание Zn; с повышением t-ры возрастает пластичность. Zn имеет хорошую жидкотекучесть, что обеспечивает хорошую заполняемость форм. При введении в расплав малых добавок Li, Mg, Ca, Vi, Fe можно улучшить технологические свойства цинка.

В качестве ТО: закалка, отжиг, старение. В результате отжига получается более равновесная структура и химически однородный Ме. Для выравнивания химического состава применяют гомогенезирующий отжиг (320-340°С), который сводит к min внутри-дендритную ликвацию.

Наиболее сильное влияние на твердость Zn в сторону повышения оказывают: Mg, Cu, Fe. На величину ударной вязкости влияют: Fe, Mg, Sb, Cu. На жидкотекучесть хорошо влияют Si, Cu, олово. Прочность при высоких t-рах оказывают положительное влияние: Cu, Ni, Si, Fe.

Повышение t-ры перегрева Zn приводит к улучшению заполняемости форм, из-за увеличения жидкотекучести, снижается поверхстное натяжение. Но с повышением t-ры резко возрастает усадка, склонность к образованию усадочных раковин. Снижают усадку: олово, Cd (при высоком его содержании), Mg.

В зависимости от количественного содержания в цинке Pb, Cd, Fe, As, существуют более 10 марок чушкового Zn: ЦВ00 – суммарное содержание примесей 0,00…%; ЦВ3 – суммарное содержание примесей = 2,5%, и т.д. Основными ЛЭ в цинке являются Al (до 15%), Cu (до 5%), Mn (до 0,05%).

Литейные сплавы на основе Zn, в зависимости от состава и назначения делятся:

1)системы Zn-Al (ЦА4, ЦА5);

2) системы Zn-Cu (ЦМ1);

3) Zn-Al-Cu (ЦАМ2-5);

4) Zn-Al+Ме (Mg, Mn, Ti, Si) (ЦП2, ЦП3).

Для литья особо ответственных деталей применяют ЦАМ4-11, детали автомобилестроения ЦАМ 4-3. Все сплавы имеют хорошую склонность к ЛПД, служат заменителями латуни.

Литейные свойства сплавов на основе магния. Общая характеристика свойств магния и его взаимодействие с другими элементами. Обоснование выбора основных легирующих элементов. Химический состав, маркировка сплавов. Структура сплавов. Характеристика механических, эксплуатационных и литейных свойств сплавов. Область применения сплавов.

Mg до 0,1% содержится во всех сплавах на основе цинка. Mg повышает прочность и твердость цинка, вследствие образования с ним химических соединений.

Присадка Mg способствует снижению межкристаллитной коррозии цинковых сплавов и уменьшает вредное влияние свинца и олова. До 0,1% Mg не оказывает влияние на жидкотекучесть, а при более высоком содержании оказывает негативное влияние.

С повышением содержания Mg ухудшается пластичность, повышается горячеломкость и возникают трещины в отливках. Введение Ti в систему Zn-Mg измельчает структуру.

Mg относится к легким и сравнительно легкоплавким металлам (650°С). Особенностью магния и его сплавов в расплавленном состоянии явля­ется высокая химическая активность: образующаяся пористая окисная пленка не защищает расплав от ин­тенсивного окисления. В связи с этим плавка магниевых сплавов вызывает определенные трудности.

Кислород и азот практически не растворяется в Mg, а образуют с ним соединения MgO и Mg3N2, обла­дающие более высокой плотностью, чем расплав, что позволяет им оседать на дно ванны расплава.

Для снижения окисляемости магния и его спла­вов в расплав вводят в небольших количествах берил­лий и кальций. В чистый магний вводят беррилия 0,006%. Введение больших количеств бериллия неже­лательно, так как приводит к укрупнению зерна.

Для изготовления фасонных отливок в промышленности ис­пользуют три группы Mg сплавов:

1)сплавы на основе системы Mg—Al—Zn (МЛЗ,МЛ4, МЛ5, МЛС);

2)сплавы на основе системы Mg—Zn—Zr (МЛ8,МЛ 12, МЛ 15);

3)сплавы, легированные РЗМ (МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЦ19).

Сплавы I группы предназначены для производства высоконагруженных отливок, работающих в тяжелых атмосферных услови­ях.

Общим недостатком сплавов I группы, является широкий интервал кристаллизации и в связи с этим склонность к образованию усадочной микрорыхлоты.

Сплавы II группы также относят к числу высокопрочных. Они отличаются от других групп магниевых сплавов повышенными механическими свойствами и хорошей обрабатываемостью реза­нием. Сплавы II группы используют для изготовления отливок, ра­ботающих при 200…250°С и высоких нагрузках.

Сплавы III группы обладают высокой жаропрочностью и хо­рошей коррозионной стойкостью. Эти сплавы имеют хорошие литейные свойства, высокую герметичность, малую склонность к образованию микрорыхлот и усадочных трещин. Применя­ют для деталей, подвергающихся одновременному воздействию статических и усталостных нагрузок.

Литейные сплавы на основе титана. Химический состав, структура, механические и литейные свойства сплавов. Область применения. Никелевые литейные сплавы. Общая характеристика свойств никеля и его взаимодействие с другими элементами.

Основные легирующие элементы в никелевых сплавах их влияние на механические, специальные и литейные свойства. Классификация сплавов по химическому составу и назначению, маркировка сплавов. Коррозионностойкие, жаропрочные никелевые сплавы.

Читайте также:  Технические характеристики бензопилы урал 2т электрон

Принципы легирования, химический состав, структура, механические и литейные свойства.



Источник: https://infopedia.su/9xff82.html

Латунь состав сплава

Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди. где основным легирующим элементом является цинк. иногда с добавлением олова. никеля. свинца. марганца. железа и других элементов.

Латунь — сплав меди с цинком (от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20–36% Zn – желтой. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%.

Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикационных свойств, приводит к снижению стоимости — латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.

Латунь — двойной и многокомпонентный медный сплав, с основным легирующим элементом — цинком. По сравнению с медью обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах.

В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии.

Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

https://www.youtube.com/watch?v=5v8kGT8HK5c

Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней.

Принята следующая маркировка. Латунный сплав обозначают буквой «Л», после чего следуют буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л70 — латунь, содержащая 70 % Cu.

В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60 % Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1 % и железом в количестве 1 %. Содержание Zn определяется по разности от 100 %.

В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).

Термическая обработка латуни

Термическая обработка латуни заключается только в отжиге. При обработке давлением или выколачивании деталей, изготовленных из латуни, желательно повысить ее пластичность. Для этого латунь нагревают до температуры немного более 500° С и дают остыть на воздухе.

После отжига латунь становится мягкой и легко гнется и выколачивается. При дальнейшей обработке давлением, прокатыванием и выколачиванием латунь снова нагартовывается и становится жесткой. В этом случае производят повторный отжиг.

При глубоких вытяжках, чтобы избежать образования трещин, латунь приходится отжигать несколько раз.

69. Бронзы, состав, маркировка:

Бро́нзы — сплавмеди. обычно с оловом в качестве основного легирующего компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием. кремнием. бериллием. свинцом и другими элементами, за исключением цинка (это латунь ) и никеля. Как правило в любой бронзе в незначительных количествах присутствуют добавки: цинк. свинец. фосфор и др.

Маркировка бронзоснована на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр ( бронза), далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними — цифры, указывающие среднее содержание элементов в процентах.Маркировка бронзсостоит из букв и цифр.

Первые буквы Бр обозначают название сплава — бронза, далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, за ними — цифры, указывающие среднее содержание этих элементов в процентах.

Например, БрОФ6 5 — 0 15 — оловянистофосфористая бронза, содержащая 6 5 % олова, 0 15 % фосфора, остальное — медь.

Основные свойства бронз — высокая коррозионная стойкость, хорошие литейные и износостойкие свойства. Поставляются бронзы по ГОСТ 5017-74, ГОСТ 613-79, ГОСТ 1320-74.

По структуре оловянистые бронзы подразделяются на однофазные (содержащие до 10% Sn) и двухфазные (содержащие 10—22% Sn), которые представляют собой смесь кристаллов твердого раствора олова в меди и кристаллов химического соединения меди с оловом (Cu3 Sn).

Бронзы, содержащие более 22% Sn, практически не применяют, так как они очень хрупки; бронзы, обрабатываемые давлением, содержат не более 5—6% Sn.

Для улучшения качества оловянистых бронз в них вводят свинец (повышает антифрикционные свойства и способствует лучшей обрабатываемости), цинк (улучшает литейные свойства), фосфор (повышает литейные, механические и антифрикционные свойства).

Химический состав латуни: сплавы и их производные

Сплавы латуни отлично поддаются обработке давлением. Механические показатели довольно высокие, но вот стойкость к коррозии удовлетворительная.

Если сравнивать отличительные особенности латуни с бронзой, то ее антифрикционные свойства, устойчивость к коррозии и прочность ниже.

Сплавы не очень устойчивы в соленой воде, на воздухе, растворах большинства органических кислот и углекислых растворах.

Латунь в отличие от меди имеет лучшую стойкость к коррозии. Но с повышением температуры увеличивается и скорость коррозии. Тем боле, заметен такой процесс в изделиях с тонкими стенками.

Вызвать коррозию могут: высокая влажность, следы сернистого газа и аммиака в воздухе. Для предотвращения такого явления изделия из этого состава после обработки подвергают низкотемпературному обжигу.

Почти все сплавы при снижении температуры не становятся хрупкими и остаются эластичными, что позволяет применять их в качестве отличного конструкционного материала. Благодаря более высокому показателю температуры рекристаллизации, в отличие от меди, при повышенной температуре ползучесть латуни ниже.

При температуре 300-600 С появляется свойство хрупкости из-за того, что нерастворимые при низких температурах добавления (к примеру: висмут, свинец) создают хрупкие прослойки между кристаллами. При увеличении температуры понижается ударная вязкость.

В отличие от меди свойства теплопроводности и электропроводности латуни хуже.

Состав латуни в процентном соотношении

Основные компоненты – цинк и медь, – используются в соотношениях 30% и 70% соответственно.

Более 50% цинка, который применяется при изготовлении латуни, делается из вторичной переработки мусора. Технические сплавы латуни выполнены на 47–50% из цинка. По составу различают альфа и бета-латуни:

  • Двухфазные составы состоят на 48–50% из цинка и содержат менее 5% свинца.
  • Однофазные альфа-составы имеют около 30 % из цинка.

Химический состав

Латунь изготавливают из меди и цинка. Зачастую ее сравнивают с бронзой. так как сплав латуни и бронзы объединяет одинаковый компонент – медь. Латунь, по составу отличающаяся от бронзы, имеет в качестве второго компонента не олово, а цинк.

Цинк – это химический составляющий элемент второстепенной подгруппы второй группы четвертого периода периодической системы Менделеева. При нормальных условиях довольно хрупкий переходный материал ярко-голубого цвета (на открытом воздухе покрывается небольшим слоем оксида цинка и темнеет). В природе, как отдельный металл, цинк не существует.

Медь – это химический составляющий элемент одиннадцатой группы четвертого периода периодической системы Менделеева. Это пластичный переходный материал ярко-золотистого цвета (при появлении оксидного слоя медь становится красно-желтого цвета).

За счет цинка и меди (кроме главного α-раствора) появляется целый перечень электронных стадий типа β, γ, ε. Как правило, состав латуни имеет α- или α+β’ фазы:

  • α-фаза – стабильный материал из меди и цинка с гранецентрированной кристаллической медной кубической решеткой.
  • β’-фаза – структурный материал на основе химического сочетания CuZn с соотношением 3/2 и элементарной и простейшей ячейкой.

Зависимость от термообработки :

  • Если температура высокая. то β-фаза имеет хаотичное расположение атомов и увеличенный объем однородного состава. В этом состоянии фаза становится довольно пластичной, если температура менее 453–469 C, то атомная структура меди и цинка обретает упорядоченность и указывается, как β’.
  • β’ является более хрупкой и жесткой, γ-фаза имеет в составе электронное сочетание Cu5Zn8.

Составы с одной фазой отличаются повышенной пластичностью; β’-фаза менее пластичная и более прочная.

Разделение с учетом содержания в сплаве цинка:

  • Когда сплав латуни имеет в составе до 35% цинка. одновременно увеличиваются и пластичность, и твердость. Затем пластичность снижается, в начале из-за уплотнения α – жесткого состава. После происходит моментальное ее снижение, это объясняется нахождением в составе хрупкой β’-фазы. Затем твердость повышается до уровня количества цинка не больше 40%. Потом резко снижается.
  • Многие составы отлично поддаются обработке под давлением. Однофазный состав особенно характеризуется своей пластичностью. Латуни меняют структуру при пониженных и повышенных температурах. Хотя в условиях температуры 400-700 C появляется «хрупкая зона». Деформация при этих температурных условиях не происходит.
  • Двухфазные сплавы довольно эластичны при нагревании больше температуры фазы β’-превращения (выше 700 C). Для увеличения химической стойкости и технических характеристик в них зачастую добавляют дополнительные компоненты, к примеру: марганец, алюминий, кремний, никель и так далее.

Производство латуни

Латунь отлично поддается ковке, податливо деформируется, довольно вязка, принимает разные формы под ударом молотка, штампуется в различные детали или растягивается в проволоку. Сплав относительно податливо отливается и плавится в условиях температуры меньше плавления меди.

Процесс изготовления выполняется:

  • В тиглях, сделанных из огнеустойчивой глины. Тигли разогреваются в пламенных или шахтных печах.
  • В отражательных печах.

Во время смешивания цинка и меди состав отливают в заранее приготовленные песочные формы. Некоторая часть цинка испаряется. что необходимо помнить во время формирования сплава металла.

Производные латуни

Томпак – вид деформируемого сплава. Имеет в составе цинк и медь на 2%-13% и 87–98% соответственно.

  • пониженной силой трения;
  • стойкостью к ржавчине;
  • высокой эластичностью.

Составы меди, состоящие на 11-22% из цинка, называются полутомпаками.

Томпак отлично поддается сварке с нержавейкой и иными благородными металлами. Томпак применяют для изготовления комбинированного состава латуни и стали. Благодаря золотистому цвету из томпака делают фурнитуры, различные медали и художественные изделия. Томпак отлично поддается эмалированию, золочению и обработке давлением в пониженных и повышенных режимах температуры.

Литейная латунь – используется для изготовления фасонных изделий и полуфабрикатов с помощью литья. Имеет 51–80% меди. В роли дополнительных элементов применяют: алюминий, кремний, марганец, железо, свинец и олово. Основные отличия:

  • имеет устойчивость к трению с другими элементами;
  • пониженная склонность к распаду элементов;
  • не ржавеет;
  • проста в обращении за счет жидкой консистенции;
  • великолепные механические показатели.

Зачастую литейную латунь применяют для массового изготовления :

  • червячных винтов;
  • штуцеров;
  • элементов арматуры;
  • деталей, устойчивых к коррозии;
  • гаек зажимных болтов;
  • сепараторов;
  • втулок;
  • деталей, которые эксплуатируются при температуре выше 250C;
  • подшипников.

Автоматная латунь — это свинцовая разновидность сплава. Имеет такой состав:

Добавление свинца при механической обработке способствует появлению сыпучей и короткой стружки, что снижает износ разделяющего механизма и дает возможность применять скоростную обработку деталей.

Механические характеристики автоматной латуни напрямую зависят от ее агрегатного состояния и компонентов:

Этот вид сплава изготавливается в форме:

При этом из листов делают:

  • детали для часов;
  • болты;
  • гайки и другие предметы массового производства.

Как можно отличить сплав латуни от бронзы

Отличить латунь от бронзы и, помимо этого, узнать точный состав можно лишь в химической лаборатории (к примеру, с помощью спектроскопического анализа).

Увы, в домашних условиях (тем более, если нельзя делать царапины либо как-то еще деформировать изделие) спектр возможностей довольно ограничен.

Однако существует алгоритм, который показывает пусть и не очень точные, но все же результаты.

Вам будут необходимы:

  • калькулятор;
  • точные весы;
  • прозрачная емкость с водой;
  • образцы латуни и бронзы со сколами;
  • микроскоп или сильная лупа.

Начните со зрительного анализа. Нужно тщательно почистить изделие и поместить под солнечное освещение. Обычно бронза темней латуни, при этом, если рассматривать цвет, то бронза переходит в «красный» спектр (от рыжего до бурого), а латунь в «желтый», иногда даже до белого. Но данный способ не очень неточен, потому переходите ко второму шагу.

Сделайте анализ состава на плотность. Будет необходима прозрачная емкость с водой и точные весы. Опустив изделие в воду, узнаем объем, потом определяем массу.

Плотность — это соотношение массы предмета к его объему, переводим в кг/ куб. м. Чаще всего бронза плотней латуни, при этом линия деления находится на показателях 8700 кг/куб. м. Итак, 8400-8700 кг/куб.

м – скорей всего, латунь. 8750-8900 – скорей всего, бронза.

И в конце, структура состава. Нужно сказать, что тут нужны образцы – предметы, где в составе можно точно определить и латунь, и бронзу, причем образцы обязаны иметь сколы.

Для анализа будут необходимы сильная лупа или микроскоп. Анализ происходит размещением в поле видимости одновременно образца и предмета анализа. На что нужно обратить внимание? На структуру состава – а именно, его зерно. Обычно бронза имеет более грубое и крупное зерно, в отличие от латуни.

Источник: http://sovetskyfilm.ru/all-2635/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector