Каталог
  

Какие металлы входят в состав латуни


Латунь, состав (%)

    Сеть профессиональных контактов специалистов сварки
 
 

Темы: Сварка меди и медных сплавов.

Один из двух распространенных сплавов на основе меди - медно-цинковый сплав латунь, состав которой влияет на её свойства: пластичность/прочность, теплопроводность, электропроводность. Марки латуней и их состав приведены ниже в таблицах 1-4.

Практическое применение получили латуни с содержанием до 50 % (мас.) Zn. Эти латуни по своей структуре могут быть как однофазными (α- или β-латуни), так и двухфазными (α + β-латуни). В пределаx α-твердого раствора, т.e. при содержании до 39 % (мас.) Zn, свойства латуней плавно изменяются: с увеличением содержания цинка повышается прочность латуни и снижаются пластичность, тепло- и электропроводность, коррозионная стойкость, а склонность к коррозионному растрескиванию возрастает.

Латуни, содержащие до 39 % (мас.) Zn, очень пластичные, хорошо свариваются, легко обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях, коррозионно-стойки. При больших концентрациях цинка образуются интерметаллиды (CuZn, CuZn2 и другие), которые ухудшают пластические свойства латуней. Алюминий уменьшает летучесть цинка, oбразуя на поверхности расплавленнoй латуни защитную пленку, состоящую из оксида алюминия. Железо задерживаeт рекристаллизацию латуней и измельчаeт зерно, повышая тем самым механические и технологические свойства латуни. Кремний улучшает свариваемость латуней.

Из деформируемых сплавов для изготовления сварных конструкций чаще всего употребляется марка Л63, в значительно меньших объемах используются латуни марок Л68, Л90, ЛО62-1, ЛС59-1, ЛМц58-2. Литейные латуни сваривают в основном при ремонтных работах, прежде всего пpи исправлении дефектных участков литья. Чaще других применяются латуни марок ЛЦ40Мц3Ж, ЛЦ16К4, в меньших объемах - латуни других марок.

Таблица 1. Простая (двойная) латунь - состав согласно ГОСТ 15527-2004.

Таблица 2. Свинцовая

латунь, состав

по ГОСТ 15527-2004.

Таблица 3. Сложнолегированная латунь, состав по ГОСТ 15527-2004 (примечание: для марки ЛО-60-1 доля свинца 0,3%, а не 0,03% - согласно поправке к ГОСТ от 11 апреля 2005 года) .

Далее приведены требования к латуням в отливках согласно ГОСТ 17711-93.

Таблица 4. Химический состав латуней в отливках.

Продолжение таблицы 4:

Другие страницы по темам Латунь, состав, сварка медных сплавов:

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

weldzone.info

Латунь - сплав меди и цинка. Основные свойтва, состав и области применения :

Латунь - один из самых востребованных и широко применяемых материалов. Из него делают сантехнические и строительные детали, ювелирные украшения и изысканные предметы декора. По своему составу это сплав меди и цинка, с различными примесями других элементов. Компоненты латуни влияют на ее характеристики и определяют сферы, в которых она используется. Давайте узнаем, какой она бывает.

Сплав меди

Медь – мягкий красно-розовый металл, обладающий хорошей теплопроводностью, пластичностью, ковкостью и устойчивостью к окислению на воздухе. Но из-за ряда недостатков ее редко применяют в чистом виде и, как правило, легируют другими металлами.

Сплав меди и цинка позволяет получить материал латунь, который хорошо обрабатывается резкой, обладает высокой механической прочностью и способностью к литью. Он дешевле и универсальнее в использовании, а также является вторым по распространенности после бронзы.

Латунь на 55-95 % состоит из меди и 5 %-45 % - из цинка. Если в нее входят только два этих компонента, то она называется простой, или двойной. Латунь, в которую входят и другие легирующие элементы, является многокомпонентной, или же специальной.

В зависимости от химического состава, сплав бывает разных оттенков – от темно-желтого до желто-красного и белого. В любом случае он обладает хорошей жидкотекучестью, незначительной усадкой и ликвацией, хорошо поддается прокатке, ковке и другим видам обработки. Его устойчивость к коррозии выше, чем у чистой меди, но электропроводность несколько ниже. Температуры плавления тоже сильно зависят от состава и колеблются в пределах 880-950 градусов Цельсия.

Латунь готовят в низкочастотных индукционных печах. Для начала разогревают медь до красного каления, а затем опускают в нее твердый цинк. Чтобы приготовить специальный сплав цинка и меди, куски других металлов также добавляют во вторую очередь, после основного компонента.

Соотношение меди и цинка

Существует больше 30 разновидностей латуни. Их характеристики могут очень сильно отличаться, в зависимости от состава и пропорций элементов конкретного сплава. Основным компонентом всегда является медь. Чем ее больше, тем пластичнее латунь и выше ее способность проводить тепло и электричество. С увеличением количества цинка сплав становится тверже и прочнее, но его пластичность теряется. Когда его содержание превышает 45 %, латунь становится хрупкой и легко разрушается при обработке.

Наиболее пластичные сплавы состоят из меди и цинка в соотношении 70 %/30 %, 69 %/31 % или 68 %/32 %. Когда количество меди доходит до 88-97 %, а цинка – до 10 %, такая смесь называется томпак. Для нее характерны высокие антифрикционные, свойства, хорошая пластичность и устойчивость к окислению на воздухе. Сплавы, где цинк составляет 10-30 %, называются полутомпаками.

Легирование латуни

Нередко простой сплав меди и цинка содержит незначительные примеси других элементов. Однако их количество очень мало, поэтому на его характеристиках это не отображается. Но бывает, что другие компоненты добавляют в сплав специально, чтобы изменить его свойства сделать более подходящим для определенных видов обработки.

Легирующими элементами латуни, как правило, являются алюминий, железо, олово, марганец, никель, свинец, а их содержание колеблется от 0,5 % до 3 %. В составе с никелем, сплав меди и цинка становится очень светлым и приобретает значительную устойчивость к повышенной влажности. Олово делает его стойким к действию соленой воды и позволяет использовать в море или океане. Благодаря свинцу он хорошо поддается резке, образуя ровную, очень хрупкую стружку, но становится менее пластичным. Кремний делает сплав менее твердым и прочным, но зато повышает его антифрикционные свойства.

Маркировка

Все изделия из сплава меди и цинка обладают маркировкой, которая помогает определить его состав. Ее принцип довольно прост: буквы обозначают присутствующие элементы, а цифры – их процентное содержание.

Абсолютно всегда первой стоит заглавная буква «Л», сообщающая о том, что этот сплав – латунь. Если состав двухкомпонентный, то далее следует только одно число, обозначающее количество меди. Содержание же цинка в таком случае определяется по остатку от 100 %.

В многокомпонентном сплаве после буквы «Л» следуют буквы легирующих элементов. Дальше идут числа: первое указывает на количество меди, а остальные, через дефис, показывают содержание других компонентов, в том же порядке, в каком расположены буквы.

Применение

Несколько веков назад торговцы успешно выдавали латунь за настоящее золото, продавая украшения из нее. Сегодня спектр ее применения гораздо шире. Благодаря красивому грязно-желтому оттенку она смотрится очень выгодно и даже благородно, поэтому из нее изготавливают бижутерию, предметы декора, различные сувениры, светильники, умывальники и тазы в ванную, консоли, дверные ручки.

Сплавы меди и цинка марки Л62 и Л68 по своим механическим свойствам очень близки к золоту, поэтому их используют в ювелирном деле для тренировки. Из томпаков делают медали и различные награды, сверху покрывая их слоем золота. Они также подходят для музыкальных духовых инструментов, изготовления деталей для часовых механизмов и фурнитуры. В составе со сталью или редкими металлами из них получают биметаллические изделия.

В промышленности латунь применяется для штуцеров, радиаторных трубок, втулок генераторов, краников и других деталей, которые используются в автомобилестроении. В виде листов, проволок, кругов и прутков она также применяется в полиграфии, приборостроении, производстве станков и электротехники.

www.syl.ru

Какая плотность у сплава латуни: физические свойства и применение латуни

Латунь является двойным или многослойным сплавом на основе меди с основным легирующим элементом — цинком. Также часто добавляют олово, железо, никель, свинец и марганец, другие элементы. К бронзам по металлургической классификации не относится.

Плотность материала — это физическая величина, которая определяет отношение массы материала к занимаемому объему. Другими словами, плотностью называют количество массы, находящейся в 1 единице объема. В системе СИ единицей измерения плотности принято считать кг/м3. Какова плотность латуни, можно узнать из физических свойств сплава, величина плотности может меняться в зависимости от среды и условий измерения. Плотность твердых веществ можно узнать из справочной химической таблицы.

Латунь: плотность и свойства

Латунь знакома людям еще с древности, по своему внешнему виду сплав напоминает золото, только стоит намного дешевле. Благодаря своим свойствам она сразу нашла широкое применение, сплав был открыт впервые в Древнем Риме, а затем повторно в 18 веке.

Внешний вид ее напоминает благородный металл, но в ней нет золота, основу составляет сплав цинка и меди и некоторых других элементов, доля которых не более 10%. Поскольку в составе меди много цинка и меди, то ее характеристики очень напоминают эти элементы. По своему цвету, сплав может переходить от светло-желтых к красным оттенкам. Плотность составляет 8300-8700 кг/м3. Температура плавления латуни 880-950оС, это зависит от ее состава, если содержится больше цинка, тогда температура плавления снижается. По своей плотности латунь входит в группу цветных металлов и сплавов.

С помощью контактной сварки латунь легко сваривается и хорошо прокатывается. Если ее поверхность не покрыта лаком, она быстро чернеет на воздухе, но в составе с другими металлами она имеет большее сопротивление воздуху чем, например, медь, очень легко полируется.

Латунный сплав хорошо поддается обработке в холодном и горячем состоянии, имеет хорошие механические характеристики. По своему внешнему виду она очень схожа с медью, но в отличие от меди латунь обладает высокой износоустойчивостью и прочностью. Латунь менее тугоплавкая, но удобней в обработке, поскольку более ковкая и вязкая.

От содержания в составе основного металла будет зависеть тепло и электропроводность латуни, когда доля выше, тогда проявляются сильней эти свойства.

Значение латуни

Сплав меди с бронзой во все времена был очень важным для людей, но латунь также играла свою важную роль в истории человечества. Древние римляне сплавляли цинк с рудой — галмеем, но такой способ вскоре устарел и в Англии сделали другое открытие, которое и завоевало популярность.

Для получения латунного сплава использовались тигли, так температура могла достичь 1000оС. Медь насыщалась парами цинка в итоге получался готовый сплав, если не было других примесей. Недорогой и доступный способ получения латуни приобрел большую популярность.

Температура плавления отдельно взятого цинка и меди слишком разные, поэтому для облегчения получения готового сплава стала добавляться лигатура в незначительном количестве, но в готовом составе. В таком виде сплав облегчает задачу в промышленном производстве. Все латуни делятся на два вида:

  • Двухкомпонентные — в составе цинка и меди с незначительным добавлением других примесей.
  • Многокомпонентные — кроме обычной меди и цинка присутствуют легирующие компоненты.

Применение латунного сплава

Относительно недорогой и легкий способ получения сплава его уникальные свойства позволили стать ему универсальным, поэтому сфер применения у него множество. Из него вытягивают пруты и проволоку, штампуют в листы, а также делают очень тонкую фольгу. Мелкие и крупные детали, фурнитура, трубы, арматура используются во многих отраслях:

  • Автомобильная и химическая промышленность
  • Приборостроение
  • Ювелирное дело
  • В самолетостроении, создании морских и речных судов

Цвет сплава очень похож на золото, поэтому в ювелирном деле из него часто делают украшения, он отлично полируется. Когда за дело берется настоящий мастер, то обычному человеку сложно понять, что это недрагоценный металл. Бижутерия из латуни выглядит красиво и дорого.

В чистом виде медь очень неустойчива к коррозии, а цинк является хрупким металлом, с помощью сплава этих двух видов металла соединились их лучшие свойства и минимизировались недостатки.

  • Деформированная разновидность — томпак, он характеризуется высокой прочностью, низкой силой трения и устойчивостью к ржавчине.
  • Литейная — из нее выполняют фасонные изделия методом литья, а также полуфабрикаты, Меди в ней содержится 50-81%. Этот вид не ржавеет, обладает высокими механическими свойствами, удобен в обращении, благодаря жидкому состоянию, устойчив к трению с другими материалами.
  • Автоматная латунь — благодаря своей мягкости из нее делают пруты, листы, ленты и полосы.
  • Ювелирные сплавы.

Заключение

В последние годы спрос на латунный сплав только возрастает в основном она пользуется спросом на азиатском рынке. Его также покупают и развитые экономические страны, например, европейские, США . Уровень производства латуни зависит от ее спроса, а также от мирового рынка меди.

  • Автор: Александр Романович Чернышов
  • Распечатать

stanok.guru

Бронза, как сплав двух металлов: виды, состав и свойства материала

Бронза — это сплав меди с оловом, алюминием, свинцом, кремнием и бериллием. В состав сплава могут входить самые разные металлы, по названиям которых дается имя: оловянная бронза, алюминиевая. Процент примесей не должен превышать 2,5%. Исключением являются никель и цинк — медные сплавы с этими элементами называются мельхиором и латунью соответственно. Однако незначительное количество цинка все же может присутствовать в составе — его количество должно быть ниже суммы всех остальных примесей, иначе сплав будет считаться латунью.

Само название произошло от итальянского «bronzo». Впервые сплав начали использовать еще в 35-33 веке до н.э. (точные даты не установлены), когда начался бронзовый век, пришедший на смену медному. Благодаря улучшению обработки меди и олово удалось получить достаточно прочный и красивый сплав, который продержался почти до 11 века до н.э. Ее использовали для производства наконечников стрел и копий, кинжалов, ножей, мечей и другого холодного оружия, для производства деталей мебели, зеркал, посуды, ваз, кувшинов, украшений, статуй и монет.

В Средние века бронзу применяли для изготовления церковных колоколов и пушек, последние изготовлялись из специальной пушечной бронзы до XIX века.

Содержание

Физические свойства

Физические свойства сплава зависят от его состава и могут значительно колебаться. В отличие от латуни бронза обладает более высокой антикоррозийной стойкостью и антифрикционными свойствами. Она более прочна и оказывает стойкое сопротивление воздуху, воде, соли, органическим кислотам. Также бронзу легко паять и сваривать.

  1. Плотность: 7800-8700 кг/м3.
  2. Температура плавления: 930Со — 1140Со.
  3. Цвет колеблется от красного до белого.
  4. Обладает повышенной сопротивляемостью износу и низким коэффициентом трения, справляется даже при низкой температуре до -250Со.
  5. Некоторые виды бронзы имеют высокую паростойкость, теплопроводность и электропроводность и используются в технике, работающей в тяжелых условиях.

Получение

Бронзу получают путем сплавления меди с разными металлами для повышения определенных характеристик. Для этого используют индукционные печи и тигельные горны, пригодные для плавки любых медных сплавов. Плавку обычно проводят под слоем древесного угля или флюса. Для плавки могут использовать как свежую руду, которая еще не подвергалась обработке, так и вторичные отходы. Последние обычно добавляют к свежей медь в процессе сплавления.

При использовании только свежей руды соблюдают следующий порядок: в разогретую предварительно печь складывают уголь или флюс, загружают медь и прогревают до ее расплавления — 1150Со — 1170Со. Затем металл окисляют добавлением фосфористой меди, иногда ее вводят в несколько приемов — 50% сразу, 50% — в ковше. После раскисления вводят дополнительные добавки, прогретые до 100Со — 120Со.

Если дополнительные металлы тугоплавкие, то их сперва полностью растворяют в жидкой меди, а затем прогревают до определенной температуры. Вытащив сплав из печи, его раскисляют вводом 50% фосфористой меди, чтобы избавиться от окислов.

Если используют вторичные металлы или отходы, то сперва чистую медь расплавляют, раскисляют фосфористой медью и добавляют вторичные металлы. После расплавления последний в жидкую медь вводят добавки и дожидаются их расплавления. После нагревания до определенной температуры сплав раскисляют фосфористой медью, засыпают просушенным флюсом или прокаленным древесным углем. Смесь нагревают и оставляют на 20-30 минут, временами перемешивая. Когда время закончится, с поверхности удаляют выступивший шлак и разливают по формам.

Виды бронзы

Оловянная

Оловянная бронза наиболее широко применяется в современной промышленности. Это сплав меди с оловом (в классическом соотношении 80% к 20%), который обладает хорошей прочностью и твердостью, при этом легче плавится и обладает высокой антикоррозийной стойкостью и антифрикционными свойствами.

Оловянная бронза с трудом поддается ковке, прокатке, резке, заточке и штамповке и в основном пригодна исключительно для цельного литья. Небольшая осадка (не более 1%) позволяет использовать материал при создании особо точных изделий в художественном литье.

По желанию к сплаву могут добавить другие металлы.

  1. Цинк (не более 10%) повышает коррозионную стойкость сплава и используется для создания элементов кораблей и судов, которым придется часто контактировать с морской водой.
  2. Благодаря добавлению свинца и фосфора можно существенно улучшить антифрикционные свойства бронзы, также сплав легче обрабатывается давлением и резанием.

Безоловянные

В некоторых случаях применение олова недопустимо. В этом случае на помощь приходят другие металлы, добавление которых позволяет получить необходимые характеристики. И хотя оловянная бронза является эталоном и наиболее востребована, безоловянные бронзы не уступают ей.

Свинцовистая или свинцовая

Свинцовая бронза является прекрасным антифрикционным сплавом, хорошо сопротивляются давлению, обладает повышенной прочностью и тугоплавкостью. Ее применяют для изготовления подшипников, подвергающихся наибольшему давлению при работе.

Кремнецинковая

Кремнецинковая бронза состоит из меди (97,12%), кремния (0,05%) и олова (1,14%). Она довольно текучая и пластичная, что позволяет использовать ее в качестве материала для изделий сложной формы. Она обладает повышенным сопротивлением при сжатии, не магнитится и не дает искры при обработке. Отличается упругостью и антифрикционными свойствами, не теряет пластичности при пониженных температурах, хорошо спаивается. Часто содержит никель или марганец.

Бронзу используют при изготовлении пружин, подшипников, решеток, направляющих втулок, испарителей и сетей.

Бериллиевая

Бериллиевая бронза является наиболее твердой из всех видов. Она обладает повышенными антикоррозийными свойствами и жаропрочностью, устойчива при низких температурах, не дают искр при ударах и не магнитятся. Металл закаляют при 750Со — 790Со, состаривают — при 300Со — 325Со. В бериллиевую бронзу иногда добавляют никель, железо или кобальт, чтобы облегчить технологию закалки. Кроме того, никелем можно заменить бериллий.

Материал используют для создания пружин и пружинящих деталей, мембран, для деталей часов.

Алюминиевая

Алюминиевая бронза состоит из меди (95%) и алюминия (5%). Имеет приятный золотой цвет и блеск, выдерживает длительное воздействие агрессивной среды, например, кислот. Сплав обладает большей плотностью отливки, жаропрочностью и повышенной прочностью, хорошо переносит низкие температуры. Из недостатков стоит отметить более слабую коррозийную стойкость, более сильную усадку, а также сильное газопоглощение в жидком состоянии.

Бронзу используют для изготовления деталей автомобилей и в пороховом производстве, выплавляют шестеренки, втулки, монеты и медали.

Остальные металлы

Помимо указанных выше, в бронзе могут присутствовать и другие элементы. Никель и железо увеличивают температуру рекристаллизации и способствуют измельчению зерна. Хром и цирконий снижают электропроводность и повышают жаропрочность бронзы.

Маркировка

Чтобы выбрать правильный вариант металла, достаточно внимательно посмотреть на его маркировку. Это поможет безошибочно определить особенности и характеристику выбранного вида.

Первыми идут буквы «Бр» — это означает «Бронза». Затем в ряд расположены одна или несколько букв, за которыми прячутся добавки: О — Олово, А — Алюминий, К — Кремний, Н — Никель, Мц — Марганец, Ж — Железо, С — Свинец, Ф — Фосфор, Ц — Цинк, Б — Бериллий. Следом через дефис записаны цифры — это процентное содержание каждой добавки по очереди.

Например, обозначение Бр А Ж Н -10 -4 -5 можно расшифровать так: Бронза с содержанием Алюминия (10%), Железа (4%) и Никеля (4%).

Применение

Бронзу активно используют в промышленность и самых разных сферах. В первую очередь бронзу применяют в одноименном прокате: ее выпускают в виде труб, проволоки, листов и прутьев. Металл можно встретить и в автомобилестроении, химической, пищевой, строительной и топливной промышленностях. Из нее производят шестеренки, подшипники, втулки, пружины и другие детали, которые подвергаются воздействию агрессивной окружающей среды и часто работают при повышенном давлении. В отличие от латуни бронза прекрасно переносит механические нагрузки и более пластична.

Из металла производят предметы искусства, скульптуры, кованные изделия, украшения, посуду и художественные предметы.

  • Автор: Николай Иванович Матвеев
  • Распечатать

stanok.guru


Смотрите также