Химический состав латуни: сплавы и их производные. Разнообразие сфер применения латуни в быту и строительстве К каким металлам относится латунь

Латунь

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.

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.

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	О с т а л ь н ы е	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.
2. В антимагнитных латунях содержание железа <= 0,03%.Таблица 2. Физические и технологические свойства простых деформируемых латуней

Марка		Л 96	Л 90	Л 85	Л 80	Л 70	Л 68	Л 62
Температура плавления в °С		1070	1045	1025	1099	950	938	905
Плотность в Г/см 3		8,85	8,78	8,75	8,06	8,62	8,60	8,43
Модуль упругости в кГ/мм 2	мягкий латуни	-	-	-	10 600	-	11 000	10 000
	твердой латуни	11 400	10 500	10 500	11 400	11 200	11 500	-
Коэффициент линейного расширения Х 10 6 1/°С		17,0	17,0	18,7	18,8	18,9	19,0	20,6
Удельная теплоемкость в кал/г · °С		0,093	0,09	0,092	0,093	0,09	0,093	0,092
Теплопроводность в кал/см · сек · °С		0,592	0,40	0,36	0,34	0,29	0,28	0,26
Температура горячей обработки в °С		700-850	700-850	750-850	750-850	750-850	750-850	750-850
Температура отжига в °C		450-650	450-650	450-650	450-650	450-650	450-650	450-650

Таблица 3. Химический состав в % и виды полуфабрикатов специальных латуней (по ГОСТ 1019-47)

Наименование латуни	Марка	Содержание компонентов, %								Полуфабрикаты
		Cu	Al	Sn	Si	Pb	Fe	Mn	Ni
Алюминиевая	ЛА77-2	76,0-79,0	1,75-2,50	-	-	-	-	-	-	Трубы конденсаторные
Алюминиево - железистая	ЛАЖ60-1-1	58,0-61,0	0,75-1,50	-	-	-	0,75-1,50	0,1-0,6	-	Трубы и прутки
Алюминиево - никелевая	ЛАН59-3-2	57,0-60,0	2,5-3,50	-	-	-	-	-	2,0-3,0	Трубы и прутки
Никелевая	ЛН65-5	64,0-67,0	-	-	-	-	-	-	5,0-6,0	Трубки манометрические, проволока, листы и ленты
Железисто- марганцовистая	ЛЖМц59-1-1	57,0-60,0	0,1-0,2	0,3-0,7	-	-	0,6-1,2	0,5-0,8	-	полосы, прутки, проволока и трубы
Марганцовистая	ЛМц58-2	57,0-60,0	-	-	-	-	-	1,0-2,0	-	Полосы, прутки, проволока и листы
Марганцовисто - алюминиевая	ЛМцА57-5-1	55,0-58,0	0,5-1,5	-	-	-	-	2,5-3,5	-	Поковки
Томпак оловянистый	ЛО90-1	88,0-91,0	-	0,25-0,75	-	-	-	-	-	Полосы и ленты
Оловянистая	ЛО70-1 ЛО62-1 ЛО60-1	69,0-71,0 61,0-63,0 59,0-61,0	- - -	1,0-1,5 0,7-1,1 1,0-1,5	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	Трубы Прутки, листы и полосы Проволока для сварки
Свинцовистая	ЛС74-3 ЛС64-2 ЛС63-3 ЛС60-1 ЛС59-1 ЛС59-1В	72,0-75,0 63,0-66,0 62,0-65,0 59,0-61,0 57,0-60,0 57,0-61,0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	2,4-3,0 1,5-2,0 2,4-3,0 0,6-1,0 0,8-1,9 0,8-1,9	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	Полосы, ленты, прутки для часового производства Прутки Листы, полосы, ленты, прутки, проволока, трубы Прутки
Железисто - свинцовистая	ЛЖС58-1-1	56,0-58,0	-	-	-	0,7-1,3	0,7-1,3	-	-	Прутки
Кремнистая	ЛК80-3	79,0-81,0	-	-	2,5-4,0	-	-	-	-	Поковки и штамповки

Таблица 4. Основные физические, механические и технологические свойства специальных латуней

900

Марка	Плотность Г/см 2	Коэффициент линейного расширения 10 6 , 1 °С	Температура плавления °С	Тепло- проводность кн/см · сек	Удельное электро- сопротивление ом · мм 2 /м	Модуль упругости кГ/мм 2	σ кГ/мм 2	δ %	Температура горячей обработки °С	Температура отжига °С
ЛА 77-2	8,6	18,3	1000	0,27	0,075	-	38	50	700-770	600-650
ЛАЖ 60-1-1	8,2	21,6	904	-	0,09	10 500	42	50	700-800	600-700
ЛАН 59-3-2	8,4	19,0	956	0,20	0,078	10 000	50	42	700-800	600-650
ЛН 65-5	8,7	18,2	960	0,14	0,146	11 200	38	65	750-870	600-650
ЛЖМц 59-1-1	8,5	22,0	900	0,24	0,093	10 600	45	50	650-750	600-650
ЛМц 58-2	8,5	21,2	880	0,17	0,118	10 000	44	36	650-750	600-650
ЛМц А 57-3-1	-	-	-	-	-	-	52	30	650-750	600-700
ЛО 90-1	8,8	18,4	1015	0,30	0,054	10 500	28	50	700-800	550-650
ЛО 70-1	8,5	19,7	935	0,22	0,072	10 600	35	60	650-750	550-650
ЛО 62-1	8,5	19,3	906	0,26	0,072	10 000	38	40	700-750	550-650
ЛО 60-1	8,4	21,4	0,24	0,070	10 500	38	40	750-800	550-650
ЛС 74-3	8,7	19,8	965	0,29	0,078	10 500	35	45	-	600-650
ЛС 64-2	8,5	20,3	910	0,28	0,066	10 500	34	55	-	600-650
ЛС 63-3	8,5	20,5	905	0,28	0,066	10 500	35	45	-	600-650
ЛС 60-1	8,5	20,8	900	0,25	0,064	10 500	35	50	-	600-650
ЛС 59-1	8,5	20,6	900	0,25	0,68	10 500	42	45	640-780	600-650
ЛК 80-3	8,6	17,0	900	0,1	0,2	9 800	34	55	750-850	500-600

Таблица 5. Механические свойства и сортамент латунных листов и полос (по ГОСТ 931-52 и 6688-53)

Вид, размеры и состояние полуфабрикатов	Марка латуни	σ, кГ/мм 2	δ, %	Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 100 мм) при толщине листов, мм
				0,4-0,45	0,5	0,6-0,1	1,2-1,5
Листы и полосы холоднокатаные мягкие: размеры листов: толщина 0,4-10 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм; размеры полос: толщина 0,4-10 мм, ширина 40-500 мм	Л 68 Л62 ЛМц 58-2 Лс 59-1	30 30 39 35	40 40 30 25	>= 10 >= 9,5 - -	>= 11 >= 9,5 - -	>= 11,5 >= 10,0 - -	>= 12,5 >= 10,5 - -
Листы и полосы полутвердые	Л 68 Л 62 ЛМц 58-2	36 35 45	25 20 25	8-10 7-9 -	9-11 7-9 -	9,5-11,5 7,5-9,5 -	11-13 8-10 -
Листы и полосы холоднокатаные твердые	Л 68 Л 62 ЛМц 58-2 ЛО 62-1 ЛС 59-1	40 42 60 40 45	15 10 3 5 6	7-9 5-7 - - -	7-9 5-7 - - -	7,5-9,5 5,5-7,5 - - -	- - - - -
Полосы особо твердые	Л 62	60	2,5	-	-	-	-
Листы горячекатаные: толщина 5-22 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм	Л 62 ЛО 62-1 ЛС 59-1	30 35 35	30 20 25	- - -	- - -	- - -	- - -
Полосы (толщина 1,5х8,0 мм, ширина 20-90 мм); ЛС 63-3	мягкие полутвердые твердые особотвердые	30 35-44 60 64	40 - 6 >= 5	- - - -	- - - -	- - - -	- - - -
Полосы прямоугольные прессованные размером от 5х20 до 25х60	Л 62 ЛЖМц59-1-1 ЛМц58-2 ЛО 62-1 ЛС 59-1	30 44 43 35 38	30 31 25 25 21	- - - - -	- - - - -	- - - - -	- - - - -

6. Механические свойства латунных лент (по ГОСТ 2208-49)

Марка латуни	Состояние материала	σ, кГ/мм 2	δ, %	Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 10мм) при толщине лент, мм
				До 0,25	0,3-0,55	0,6-1,1	1,2-1,6	1,7-2,0
Л 68 Л 62 ЛМ 58-2 ЛС 59-1 ЛС 63-3*	Мягкое	30 30 39 35 30	40 35 30 25 40	>= 9 >= 7,5 - - -	>= 11 >= 9,5 - - -	>= 11,5 >= 10 - - -	>= 12 >= 10,5 - - -	>= 12,5 >= 11,0 - - -
Л 68 Л62 ЛМц 58-2 ЛС 63-3*	Полутвердое	35 38 45 35-44	25 20 25 -	7-9 5,5-7,5 - -	9-11 7,5-9,5 - -	9,5-11,5 8-10 - -	10-12 8,5-10,5 - -	10,5-12,5 9-11 - -
Л 68 Л62 ЛС 59-1 ЛМц 58-2 ЛС 63-3*	Твердое	40 42 45 60 44-54	15 10 5 3 6	5-7 3-5 - - -	7-9 5,5-7,5 - - -	7,5-9,5 6-8 - - -	- - - - -	- - - - -
Л 68 л 62 ЛС 63-3	Особотвердое	50 60 64	4 2,5 >= 5	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -

* По ГОСТ 4442-48.

Таблица 7. Механические свойства круглых, квадратных или шестигранных прутков из латуни (по ГОСТ 2060-60)

Марка латуни	Состояние прутков	Диаметр круглых или диаметр вписанной окружности квадратных и шестигранных прутков в мм	σ, кГ/мм 2	δ, %	Область применения
			не менее
Л 62	Тянутые Прессованные	5-40 10-160	38 30	15 30
ЛС 59-1	Тянутые Прессованные	10-160 5-40	30 40	30 12	Во всех отраслях машиностроения
ЛС 63-3	Тянутые (твердые) Тянутые Полутвердые	5-9,5 10-14 15-20	60 55 50	1 1 1	Для деталей часов
ЛО 62-1	Тянутые Прессованные	5-40 10-160	40 37	15 20	В морском судостроении
ЛЖС 58-1-1	Тянутые Прессованные	5-40 10-160	45 30	10 20	Для деталей часов
ЛМц 58-2	Тянутые Прессованные	5-12 13-40	45 42	20 20	В судостроении
ЛЖМц 59-1-1	Тянутые Прессованные	5-12 Св. 12-40	50 45	15 17	В судостроении
ЛАЖ 60-1-1	Прессованные	10-160	45	18	В самолетостроении

Таблица 8. Механические свойства проволоки из латуни (по ГОСТ 1066-58)

Марка латуни	Диаметр проволоки в мм	σ в в кГ/мм 2 проволока в состоянии			δ в % при состоянии проволоки
		мягком	полутвердом	твердом	мягком	полутвердом	твердом
Л 68	0,10-0,18 0,20-0,75 0,80-1,4 1,50-12	38 35 32 30	- 40 38 35	70-95 70-95 60-80 55-75	20 25 30 40	- 5 10 15	- - - -
Л 62	0,1-0,18 0,20-0,50 0,55-1,0 1,10-4,8 5-12	35 35 35 35 32	- 45 45 40 36	75-95 70-95 70-90 60-80 55-75	18 20 26 30 34	- 5 5 10 12	- - - - -
ЛС 59-1	2-4,8 5-12	35 35	40 40	45-65 45-65	30 30	- -	5 8

Таблица 9. Механические свойства и сортамент латунных труб (по ГОСТ 494-52)

Марка латуни	Наименование, состояние и размеры труб	σ в в кГ/мм 2	δ в %
Л 62 Л 68 ЛО 70-1	Трубы тянутые мягкие диаметром 3-100 мм	30 30 30	30 30 30
Л 62 Л 68 ЛО 70-1	Трубы тянутые полутвердые	34 35 35	30 30 30
Л 62 ЛС 59-1 ЛЖМц 59-1-1	Трубы прессованные диаметром 21-195 мм	30 40 44	38 20 28
Л 96*	Трубки радиаторные шестигранные и круглые	35-60	-
Л 96**	Tрубки мягкие капиллярные с внутренним диаметром 0,35-0,50 мм и наружным диаметром 1,2-2,5 мм	-	-
Л 80***	Трубки тонкостенные для сильфонов диаметром 8-80 мм, толщиной стенки 0,07-0,6 мм	-	-

* По ГОСТ 529-41, ** По ГОСТ 2624-44, *** По ГОСТ 5685-51.

Таблица 10. Состав, механические свойства и назначение литейных латуней (по ГОСТ 1019-47)

0,8-1,0

Марка латуни	Химический состав								Плотность г/см 3	Механические свойства		Назначение
	Cu	Al	Fe	Mn	Si	Sn	Pb	Zn		σ в г/мм 2	δ %
ЛА67-2.5	66-68	2-3	-	-	-	-	-	О с т а л ь н о е	8,5	40(кг) 30(кг)	15(кг) 12(кг)	Для изготовления коррозионностойких деталей
ЛАЖМц66-6-3-2	64-68	6-7	2,0-4,0	1,5-2,5	-	-	-		8,5	65(к) 60(з) 70(ц)	7(к) 7(з) 7(ц)	Для изготовления гаек, нажимных винтов, червяных винтов и других деталей, работающих в тяжелых условиях
ЛАЖ60-1-1Л	58-61	0,75-1,5	0,75-1,5	1,0-0,6	-	0,2-0,7	-		8,5	42(к) 98(з)	18(к) 20(з)	Для изготовления арматуры втулок и вкладышей подшипников
ЛК80-3Л	79-81	-	-	-	2,5-4,5	-	-		8,5	30(к) 25(з)	15(к) 10(з)	Для изготовления арматуры и других деталей в судостроении
ЛКС 80-3-3	79-81	-	-	-	2,5-4,5	-	2,0-4,0		8,5	30(к) 25(з)	15(к) 7(з)	Для изготовления вкладышей подшипников и втулок
ЛМц58-2-2	57-60	-	-	1,5-2,5	-	-	1,5-2,5		8,5	35(к) 25(з)	8(к) 10(з)	Для изготовления вкладышей подшипников втулок и других антифрикционных деталей
ЛМцОС58-2-2-2	56-60	-	-	1,5-2,5	-	1,5-2,5	0,5-2,5		8,5	30(к) 30(з)	4(к) 6(з)	Для изготовления зубчатых колес
ЛМцЖ55-2-1	53-58	-	0,5-1,5	3-4	-	-	-		8,5	50(к) 45(з)	10(к) 15(з)
ЛМцЖ82-4-1	50-55	-	0,5-1,5	4-5	-	-	-		8,5	50(к) 50(к)	15(к) 15(к)	Подшипники и арматура
ЛС59-1Л	57-61	-	-	-	-	-	8,5		20(к)	20(ц)	Втулки для шарикоподшипников

Примечание:
Условные обозначения:
к - литье в кокиль,
з - литье в землю,
ц - центробежное литье.

Таблица 11. Физико - механические свойства литейных латуней

Основные свойства	Марка латуни
	ЛА 67-2,5	ЛАЖМц66-3-3-2	ЛАЖ60-1-1л	ЛК80-3л	ЛКС80-3-3	ЛМцС56-2-2	ЛМцОС58-2-2-2-2	ЛМцЖ52-4-1	ЛМцЖ55-3-4	ЛС59-1-л
Температура ликвидуса в °С	995	899	904	900	900	890	890	870	880	885
Коэффициент линейного расширения х 10 -6 , 1/°С	-	19,8	21,6	17	17	21	-	-	22	20,1
Теплопроводность в кал/см· сек · °С	0,27	0,12	0,27	-	-	0,26	0,26	-	0,24	0,26
σ в в кГ/мм 2 при: 20 °С 200 °С 300 °С 400 °С	35 - - -	65 - - -	40 - - -	40 40 40 30	35 - - -	36 40 33 24	35 - - -	50 50 34 32	50 - - -	35 37 26 23
δ 10 в % при: 20 °С 200 °С 300 °С 400 °С	15 - - -	7 - - -	20 - - -	20 22 17 17	20 - - -	20 20 22 24	6 - - -	20 - 24 28	- - - -	40 43 - 28
σ Т в кГ/мм 2	-	-	25	16	14	24	-	30	-	15
α н в кГм/см 2	-	-	-	12	4	7,0	-	-	-	2,6
Твердость НВ	90	-	90	105	95	80	95	120	105	85
Линейная усадка в %	-	-	-	1,7	1,7	1,8	-	1,7	1,6	2,23
Коэффициент трения в паре с осевой сталью: со смазкой без смазки	- -	- -	- -	0,01 0,19	0,009 0,15	0,16 0,24	- -	- -	- -	0,013 0,17

Таблица 12. Химический состав в % и маркировка вторичных латуней (по ГОСТ 1020-60)

Марка	Cu	Al	Pe	Mn	Si	Ni	Sn	Pb	Zn	Маркировка чушек красками
ЛА	0,3-0,8	2-3	-	-	-	-	-	-	О с т а л ь н о е	Двумя белыми полосами
ЛАЖМц	63-68	6-7	2,0-4,0	1,5-2,5	-	-	-	-		Двумя синими полосами
ЛАЖ	56-61	0,75-1,5	0,1-0,6	-	-	0,2-0,7	-	-		Одной зеленой полосой и одной красной полосой
ЛК	70-81	-	-	-	2,5-4,5	-	-	-		Двумя красными полосами
ЛКС	70-81	-	-	-	2,5-4,5	-	-	2-4		Одной красной полосой и одной синей полосой
ЛМцС	55-60	-	-	1,5-2,5	-	-	-	1,5-2,5		Одной зеленой полосой и одной синей полосой
ЛМцОС	55-60	-	-	1,5-2,5	-	-	1,5-2,5	0,5-2,5		Двумя черными полосами
ЛМцЖ1	53-58	-	0,5-1,5	3-4	-	-	-	-		Двумя зелеными полосами
ЛМцЖ2	50-55	-	0,5-1,5	4-5	-	-	-	-		Одной черной полосой и одной белой полосой
ЛС	56-61	-	-	-	-	-	-	0,8-1,9		Одной красной полосой и одной белой полосой
ЛОС	60-80	-	-	-	-	-	0,5-2,0	1,0-3,0		Тремя красными полосами
ЛНМцЖА	58-62	0,5-1,0	0,5-1,1	1,5-2,5	-	0,5-1,5	-	-		Тремя белыми полосами

Латуни обозначаются буквой «Л», а бронзы «Бр», затем идут буквы, означающие легирующие элементы: О – олово, Ц – цинк, Мц – марганец, Ж – железо, Ф – фосфор, Б – бериллий, Х – хром, С – свинец, А – алюминий, Н – никель, Су – сурьма и т.д. И бронзы, и латуни подразделяются на деформируемые и литейные, что отражается в маркировке.

В простых (нелегированных) деформируемых латунях число, следующее за буквой «Л», означает % Cu. Например, Л80 – 80% Сu, Zn – остальное (20%). Если деформируемая латунь многокомпонентна, за буквой «Л» подряд идут обозначения всех легирующих элементов. Например, ЛАН59-3-2 (А – алюминий, Н – никель). Первая цифра в марке – процент меди, последующие – процент легирующего элемента в том же порядке, что и буквы, цинк – остальное. Таким образом, ЛАН59-3-2 расшифровывается так: деформируемая латунь с 59% Cu, 3% Al, 2% Ni, Zn – остальное. Деформируемые бронзы маркируются также, только количество меди не указывается, например, БрОЦС8-4-3 расшифровывается так: деформируемая оловянная бронза, содержащая 8% Sn, 4% Zn, 3% Pb, остальное Cu.

Маркировка литейных латуней и бронз идентична: после каждой буквы, означающей легирующий элемент, идет цифра – процентное содержание этого легирующего элемента. Например, ЛЦ35Н2ЖА литейная латунь, Zn 35%, Ni 2%, Fe до 1%, Al – до 1%, Cu – ост. БрА9Мц2 – литейная алюминиевая бронза, содержащая Al 9%? Mn 2%, Cu – ост. БрА9Мц2 – литейная алюминиевая бронза, содержащая Al 9%, Mn 2%, Cu – ост.

Латуни.

На рис. 12.1 представлена диаграмма Cu-Zn, где видно, что в меди растворяется до 39% Zn. На рис. 12.2 показано, как изменяются свойства в зависимости от содержания цинка в латуни. Видно, что при растворении Zn увеличивается не только прочность, но и пластичность латуней (максимум проходит при 30% Zn), таким образом, однофазные -латуни более пластичны, чем чистая медь. Такие латуни (Л96, Л90 – томпак, Л80 – полутомпак, Л68 – патронная (гильзовая) и др.) – подвергаются обработке давлением. Из них изготавливаются листы, трубы, проволока, сильфоны, музыкальные инструменты, трубы для теплообменников и др.

Рис. 12.1 Диаграмма Cu-Zn

Рис. 12.2 Влияние Zn на механические свойства латуней.

При содержании Zn больше 39% в латунях появляется хрупкая " -фаза, при этом прочность латуней становится наибольшей, а пластичность снижается. При переходе в однофазную " -область и прочность, и пластичность резко падают, поэтому латуни не изготавливают с содержанием Zn более 45% (см. рис. 12.2). Двухфазные латуни обрабатываются давлением при температурах выше 700 0 , когда " -фаза разупорядочивается и становится достаточно пластичной.

Двухфазные латуни часто легируют, при этом прочность повышается, а пластичность падает.

Свинец улучшает обрабатываемость резанием (латуни ЛС60-1 и ЛС59-1 – автоматные), олово, никель, алюминий и марганец увеличивают антикоррозионную стойкость. Например, ЛО70-1, ЛО62-1 называются «морские» латуни, ЛН65-5 для конденсаторных трубок.

Из латуней детали можно изготавливать не только давлением, но и литьем: они обладают хорошей жидкотекучестью, мало склонны к ликвации, что объясняется небольшим температурным интервалом кристаллизации (линии ликвидус и солидус очень близки (см. рис. 12.1). Обычно литейные латуни многокомпонентные, причем добавки улучшают литейные свойства, а также прочность и придают специальные свойства (антикоррозионные, антифрикционные, жаропрочные и т.д.). Например, из латуни ЛЦ30А3 изготавливают детали для судостроения и машиностроения, из латуни ЛЦ25С2 – штуцера гидросистем автомобилей, из ЛЦ23А6ЖЗМц – ответственные детали и антифрикционные детали.

Бронзы.

Оловянные бронзы являются старейшими металлическими сплавами (бронзовый век). Сейчас оловянные бронзы применяются все реже из-за дефицитности олова.

Бронзы, содержащие до 4-5% Sn, обычно однофазные, а при большем содержании Sn- двухфазные и имеют структуру +эвтектоид ( +Cu 31 Sn 8). Химическое соединение Cu 31 Sn 8 ( -фаза) очень хрупкое. В практике применяют только бронзы с содержанием Sn до 10-12%, т.к. при большем содержании сплавы становятся очень хрупкими.

Бронзы легируют: Zn – для удешевления, Р – улучшает литейные свойства, Ni - повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию, свинец – повышает плотность отливок, улучшает обрабатываемость резанием и придает антикоррозионные и антифрикционные свойства.

Деформируемые бронзы обычно однофазные, из них изготавливают прутки, ленты, проволоку, пружины или другие элементы. Например, из БрОЦ4-3 делают плоские и круглые пружины, БрОФ7- 0,2 – прутки с высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью, а также с хорошими пружинными свойствами.

Оловянные бронзы имеют рассеянную усадочную раковину, в то же время внешние очертания очень точно копируют форму, поэтому их применяют для деталей очень сложной конфигурации, а также художественного литья.

а) - диаграмма Cu-Al

б) - влияние концентрации

алюминия на механические

свойства алюминиевых бронз

а) – диаграмма Cu-Be

б) – влияние концентрации

бериллия на механические

свойства бериллиевых бронз

Двухфазные бронзы имеют очень высокие антифрикционные свойства, поэтому из них делают вкладыши подшипников, червячные пары и т.д. Например, из бронзы БрО10С10 отливают подшипники скольжения, БрО5Ц5С5 – арматура, вкладыши подшипников.

Алюминиевые бронзы.В связи с тем, что Al не является дефицитным металлом, алюминиевые бронзы применяются наиболее широко. Al в меди растворяется до 9% (см. рис. 12.3), при содержании более 9% Al в сплаве появляется эвтектоид ( "), где " – химическое соединение Cu 32 Al 9 . Однофазная алюминиевая бронза БрА5 пластична, используется для изготовления монет, медалей и обладает высокой коррозионной стойкостью.

Двухфазные алюминиевые бронзы имеют пониженную пластичность, но высокую прочность, которую можно увеличить термической обработкой. При нагреве эвтектоид превращается в -фазу, которая при охлаждении с критической скоростью превращается в мартенсит (игольчатую структуру, подобную закаленной стали). Кроме того, при определенных скоростях охлаждения можно получить измельченную эвтектоидную смесь (подобно трооститу и сорбиту в стали).

При содержании более 11% Al прочность снижается (рис. 12.3, б) из-за хрупкости, поэтому более 11% Al не добавляют. Двухфазные бронзы обычно легируют: железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства: никель улучшает механические свойства и износостойкость как при низких, так и высоких температурах. Бронзы БрАЖН10-4-4 и БрАЖН11-6-6 являются наиболее прочными из всех алюминиевых бронз, при этом они обладают хорошими антифрикционными свойствами, химической стойкостью, поэтому из них изготавливают детали химической и пищевой промышленности, трущиеся детали.

Литейные свойства алюминиевых бронз ниже, чем у оловянных, но они обеспечивают высокую плотность отливок и более прочные.

Бериллиевые бронзы(БрБ2, БрБНТ1, 9 и др.) содержат до 2% бериллия. Предельная растворимость бериллия (см. рис. 12.4) в меди составляет 2,7%, а при 300 0 С – 0,2%. При нагреве бронзы до температуры закалки 760-780 0 С образуется однофазный -раствор, а при охлаждении в воде получается пересыщенный раствор бериллия в меди. При старении 300-350 0 С в течение 3ч. из пересыщенного -раствора выделяются дисперсные частицы -фазы (Cu Be), что сильно повышает прочность (рис. 12.4, б) и твердость ( =1250 МПа, =3-5%, НВ375). Бериллий дорогой и редкий металл, однако комплекс свойств этих бронз настолько высокий, что их производство экономически оправдано.

Бериллиевые бронзы используют в приборостроении для изготовления ответственных пружин, мембран и других пружинящих деталей. Она обладает химической стойкостью, хорошей свариваемостью и обрабатываемостью режущим инструментом.

Бериллиевая бронза является искробезопасной, поэтому из нее делают электрические контакты и ударный инструмент для работы во взрывоопасных атмосферах.

Свинцовистые бронзы (БрС30, БрС60Н2, 5 и др.) применяются для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Свинец практически не растворяется в жидкой меди, поэтому не образуется эвтектики, и интервал кристаллизации составляет более 600 0 , что приводит к ликвации. Для ее предотвращения сплав надо ускоренно охлаждать или легировать. После затвердевания сплав состоит из кристаллов меди и включений свинца. По сравнению с оловянистыми бронзами теплопроводность Бр30 в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении.

Из-за невысоких механических свойств ( =60МПа, =4%) свинцовистую бронзу наплавляют тонким слоем на стальные трубы (ленты).

Такие биметаллические подшипники просты в изготовлении, легко заменяются при изнашивании и более дешевые. Для упрочнения кристаллитов меди БрС30 легируют Sn и Ni.

Кроме оловянных, свинцовых, алюминиевых и бериллиевых бронз применяются кремниевые, марганцевые, сурмянистые, кадмиевые и др. бронзы.

Нередко для повышения свойств металлов, а также для улучшения внешнего вида металлурги делают сплав из нескольких материалов. Полученный металл таким образом приобретает свойства и достоинства своих составляющих, что нередко делает такой сплав более востребованным, нежели использование металлов по отдельности. Латунь является примером такого сплава. Помимо прочего, он известен человечеству с древнейших времён.

Основные характеристики сплава

Официальное появление латуни как соединения меди и цинка стало возможным после открытия последнего в XVI веке. Сплавление металлического цинка с медью было впервые осуществлено в Великобритании Джеймсом Эмерсоном в 1781 году. Тем не менее в древности был довольно распространён сплав цинковой руды и меди, что явилось прообразом современного сплава. Современная латунь - это сплав меди с цинком в пропорции 70% на 30%.

В Древнем Риме была известна «златомедь», которую использовали для изготовления монет. После открытия Эмерсоном латунь стала объектом интереса для фальшивомонетчиков - материал имеет сходный с золотом цвет и некоторые свойства, что позволяло использовать его для разного рода подделок драгоценного металла.

Физические и химические свойства

Менее известны (но не менее привлекательны) сплавы с оловом и цинком, а также с оловом и золотом; их называют французским и абиссинским золотом. Также встречается северное золото, с добавлением в сплав алюминия.

Добавление значительной доли никеля к меди (от 6% до 30%) делает материал похожим на серебро; этот сплав получил наименование мельхиорового. Если же к никелю прибавить пару процентов марганца, то получится константан - сплав, который не особо подходит для декорирования, однако давно используется в качестве материала для высокоточных измерительных приборов.

Наконец, сочетание в равных пропорциях никеля и цинка даёт на выходе сплав нейзильбер, который также похож на серебро, но дешевле. Стоит упомянуть и материал, в котором доля никеля является большей, чем доля меди (никеля - до 66%, меди - до 34%). Речь идёт о монель-металле, который может применяться как в различных строительных отраслях, так и для производства музыкальных инструментов.

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.

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.

Пожалуй, самым интересным, исходя из разнообразия качеств, марок, характеристик и сферы применения, является сплав латуни. И, несмотря на то, что его цена ниже, чем у, скажем, меди, именно он применяется даже при изготовлении ювелирных изделий. Состав латуни прост, но различные пропорции придают настолько разнообразные качества, что об этом нужно рассказать подробно.

Состав и классификация латуней

Классический состав предполагает наличие в сплаве меди и цинка в пропорции 2:1 соответственно. Такой латунь знали Древние римляне. Скептики вспомнят, что цинк в чистом виде открыли в XVI веке. Но в случае с Древним Римом речь идет о цинксодержащей породе, которую на тот момент уже перерабатывали.

В те времена было поверье, что именно наличие цинка определяет цвет, и только позже стало известно, что солнечный оттенок сплава латуни получается благодаря тому, что наличие цинка разбавляет медную красноту.

• Латунь делят на двухкомпонентые (простые) и многокомпонентные (специальные).

Одна из маркировок изделий, материалом для которых служит латунь, означает процентное содержание компонентов. Так буква Л указывает на тип сплава - латунь. а рядом стоящий числовой индекс указывает на содержание меди в составе. Например, Л80» расшифровывается, как «латунь, состоящая из 80% меди и 20% цинка».

Две составляющие - не обязательное требование. Если их больше, то каждый вводимый в состав латуни компонент отображается в маркировке при помощи соответствующего буквенного символа, следующего за буквой Л. В качестве добавок может выступать олово, никель или свинец. При этом латунь меняет свои свойства.

Добавки вводятся в сплав для достижения определенных целей. Например, латунь в классической пропорции не может быть применена в судостроении. Все благодаря неустойчивости латуни к воздействию солевых растворов (морской воды). Добавки, введенные в состав сплава решает эту проблему, сохраняя основные характеристики.

• По степени обработки сплавы бывают: деформируемые (латунная лента, проволока, труба, латунный лист) и литейные (арматура, подшипник, детали приборов).

Деформируемые двухкомпонентные латуни

Деформируемые многокомпонентные латуни

Литейные латуни

Добавки в сплавах

В латунях применяются легирующие элементы. Это вещества, вводимые в сплав с целью изменить структуру, и как следствие характеристики. К таковым элементам относятся:

1. Алюминий. Наличие алюминия в сплаве снижает показатель летучести. В результате взаимодействия с кислородом, на поверхности изделия образуется слой оксида алюминия, который исключает летучесть материала.
2. Магний. Эта добавка, чаще всего, вводится в комплексе с железом и алюминием. Таким образом, меняется структура, и сплав становится более крепким, износостойким, устойчивым к коррозии.
3. Никель. Данный тип добавок вводится для нейтрализации последствий окислительных процессов.
4. Свинец. Наличие в составе этого легирующего элемента обеспечиваем материалу пластичность. Он становится более ковким, легче поддается механическим воздействиям, резке, в том числе. Применяется для изделий, не предполагающих несущую функцию при эксплуатации.
5. Кремний. Добавка вводится для повышения прочности металла, и его жесткости. Если параллельно добавляется свинец, то произойдет улучшение антифрикционных качеств. Опять же конкурирующими становятся сплавы меди, цинка, кремния со свинцом и бронзы с оловом. Себестоимость последнего выше.
6. Олово. Этот металл добавляют, чтобы свести на нет опасность возникновения очагов коррозии. Это особенно важно в судостроении. С добавлением олова, соленая вода металлу не страшна.

Бытовое применение латуни

Для латуни свойственна мягкость и податливость при механической обработке. В то же время сплавы характеризует прочность. Внешнее сходство с золотом определило популярность в ювелирном производстве. Латунь используют для придания золотистого оттенка орденам и медалям, а также для нанесения орнамента на посуду. Украшения и фурнитура из неё имеет привлекательный внешний вид при минимальной цене.

На службу ювелирам пришла латунь оттенков:

1. М 67/33 желтая;
2. М 60/40 зеленая;
3. М 75/25 золотистая;
4. М 90 яроко жёлтая.

Л62 и Л68 нужны в качестве тренажеров для обучающихся ювелирному искусству. Такой выбор обусловлен схожестью в характеристиках. А вот для изготовления знаков отличия используется латунь, в составе которой 15% составляет цинк, а 5% - алюминий. Такие изделия износостойки.

Для латуней характерна долговечность. Украшения из этого сплава не знают старости и сноса. Зная о данном качестве, подобрав оптимальный состав, компания Zippo изготавливает из латуни большинство моделей зажигалок. Стальной фасад появляется благодаря гальваническому процессу (хромированию). Наличие латунного сплава в основе служит отличительной чертой оригинальной продукции, где латунь - основной материал, от подделки, где латунных деталей нет.

Основное применение изделия из двухкомпонентного сплава нашли в крепеже и запорной арматуре. Это болты и шурупы, змеевики и переходники, краны и задвижки. Применяется латунь, состав которой включаем максимальный процент меди. Цель такого состава сплава латуни - минимизировать себестоимость.

Применение многокомпонентных сплавов (состав включает более двух ингридиентов) более широкое. Это:

• авиация;
• судостроение;
• холодильное оборудование (латунные трубки теплообменника);
• производство часовых механизмов и т.д.

Все благодаря тому, латунные сплавы податливые, мягкие, но при этом - это прочный материал.

Латунь очищается и полируется щавельной кислотой. Продается она в магазинах хозтоваров и строительных материалов. Перед тем, как обработать сплав, концентрированный состав кислоты нужно развести из расчета 200 мл на 10 литров воды. Только после этого изделие можно обработать кислотным составом.

Технология изготовления латуней

Чтобы получить латунный сплав, необходимо выполнить ряд шагов:

1. Положить медное сырье в глиняную чашу, предварительно его взвесив.
2. Отправить чашу в специальную печь.
3. В расплавленную медь кладут кусковой цинк и необходимые добавки.
4. Полученный сплав перетапливают до однородного состава.

Жидкая горячая латунь разливается по формам. Печи для изготовления сплава обычно работают на твердом топливе - угле.

Проблемой топленых латунных сплавов является испарение цинка. Поэтому плавильные установки оборудуются абсорбирующими системами его улавливания, после чего он вводится в латунный сплав снова. Следующая особенность технологии изготовления сплава - необходимость повторной переплавки. При первичной, латунь дает усадку, и образуются прогибы в изделиях.

Необходимая для плавки латуней температура не может быть ниже +800 0 С. Точный показатель рассчитывается для каждой марки латуни отдельно. Количество цинка в составе сплавов находится в обратной зависимости с температурой плавления латуни. Вот и вся технология.

Особая роль состава латуни

Латунь внешне может напоминать бронзу, если составы и пропорции подобраны верно, а поверхность латуни обработана. Сегодня, ввиду меньшей стоимости, сплавы меди с цинком начали выигрывать позиции на рынке. Некогда популярные бронзовые люстры, бра, предметы декора и смесители теперь все чаще делают латунные.

А чтобы внешне в сплавах нельзя было уловить отличий, поверхность латуни подвергается специальному химическому составу. Так делают сантехническую латунь.

Завоевание рынка декоративных металлов на этом не оканчивается. Сейчас латунь - это материал для спинок кроватей, подсвечников, кухонных вытяжек и утвари, прочих элементов интерьера. Сплавы не напрасно получили статус важнейших металлов мира. И даже типографские шрифты - это латунь.

Как отличить золото от латуни

Латунь - полезный материал не только рядовым гражданам, но и мошенникам.

Отличить благородный металл по характерному оттенку сможет наметанный глаз. Но если с собой имеется украшение, подлинность которого не может быть поставлена под сомнение, то можно сравнить под лупой. Главное, чтобы оба экземпляра были одной пробы. Плотность золота вдвое выше, а значит, идентичные по размеру изделия должны одинаково весить. Опять же потребуется контрольный образец.