Что такое латунь?

Главным легирующим элементом выступает цинк. Это податливый и стойкий к коррозии металл. Сплав популярен в декоративном и промышленном производстве. Так как обладает прочными техническими характеристиками и привлекательным внешним видом.

Латунь, как сплав металлов меди и цинка

Сплав известен ещё до начала нашей эры. Его Моссинойки добывали путём соединения с гамлеем. В Георгианской Англии латунь получили, когда сплавили чистую медь с металлическим цинком. Запатентовал технологию 13 июля 1781 года Джеймс Эмерсон. Метод взяли за основу будущего производства.

Чистая медь дороже сплава латуни. Так как при производстве добавляют дешёвый цинк. Также медь более податлива и не устойчива к коррозии. При производстве латуни сплав вбирает в себя все лучшие свойства обоих металлов. В результате материал получается прочным, недорогим, податливым и стойким к воздействию внешней среды.

Внимание! Со временем латунь чернеет. Поэтому в конце поверхность покрывают лаком.

Свойства сплава латуни

Главным плюсом сплава считают устойчивость к коррозии. Это свойство, которого не хватает меди. Процентное содержание цинка варьируется в пределах 5-45%. Увеличение количества легирующего элемента улучшает пластичность сплава. Однако после прохождения отметки в 36% этот показатель начинает падать. Если сплав содержит 5-20% цинка, тогда латунь называют красной (томпак). При содержании 20-36% цинка латунь считают жёлтой. 48-50% - это технические латуни.

Также у латуни есть другие положительные характеристики:

хорошая прочность материала;
высокая пластичность;
податливость при обработке давлением (при горячем и холодном варианте);
материал подвержен контактной сварке и пайке;
теплопроводность (чем выше процентное содержание меди, тем лучше проводимость);
температура плавления в среднем составляет 880-950оС (при меньшем содержании цинка показатель снижается).

Латуни тяжелее других сплавов. За исключением некоторых бронз. Только поверхность латуни литая. То есть они намного точнее и ровнее. Это видно, при сравнении труб или другого штампованного проката.

Внимание! Для увеличения прочности сплава применяют технологию «Нагартовка». Это термическая обработка материала, которая также снимает внутренние структурные напряжения.

Что делают из латуни

Латунь

Сплав достаточно популярен среди промышленного и бытового производства. Около 90% изделий содержат латунь. Прочность, долговечность, податливость и низкая цена делают сплав подходящим для любых условий. Из латуни делают музыкальные инструменты, трубы и сантехнику, электронику и электротехнику (в частности, токопроводящие элементы), ювелирные изделия дешёвого сегмента, элитные дверные ручки и петли премиум-класса.

Крепкий материал применяют в разных отраслях народного хозяйства. При содержании цинка в 20% из сплава изготовляют автомобильные запчасти. Если показатель достигает 40%, тогда материал подойдёт для штамповки фурнитуры.

Сплав выпускают в разных геометрических пропорциях:

длинномерный полуфабрикат;
латунные плиты;
трубы;
листы.

Из-за устойчивости к воздействию агрессивной среды латунь используют на объектах с повышенной влажностью. При дополнительном покрытии лаком или хромом срок эксплуатации изделия увеличивается.

Структура и состав

Есть два вида латуни. Альфа-фаза обладает лучшей стабильностью. Кристаллическая структура решётки имеет форму гранецентрированного куба. Это самый распространённый вид сплава. Другой вариант – Альфа-бета фаза с тремя частями меди и двумя частями цинка. Кристаллическая решётка состоит из простых фигурных фрагментов. Твёрдость второй фазы превосходит обычную альфу. Только уступает по пластичности.

На свойства и структуру латуни могут влиять другие, легирующие добавки:

Легирующий элемент	Свойства
Алюминий	Улучшение антикоррозийных свойств, но снижение литьевых качеств (выделение пены в отливках)
Кремний	Податливость к пайке и устойчивость к агрессивной среде (повышение антифрикционности)
Марганец	Узкоспециализированный элемент, который повышает сопротивляемость к морской воде, воздействию горячего пара и хлоридов (обычно сочетается с другими присадками)
Железо	Снижает зернистость, улучшает твёрдость и противодействует кристаллизации (при содержании железа выше 3% меняется магнитное поле латуни)
Никель	Самый лучший элемент для антикоррозийных свойств, они устойчивы к обесцинкованию и растрескиванию при воздействии влаги
Олово	Хорошо противостоит любым жидкостям (пресным и солёным), такие сплавы называют «Морские латуни»
Свинец	Снижение трения на станках во время резки (есть побочные эффекты: уменьшение пластичности, увеличение горячеломкости материала)

Маркировка

Латунь по ГОСТ, которая состоит только из меди и цинка (двухкомпонентная) обозначается буквой «Л». Дальше располагаются цифры, которые указывают процент меди. Например, Л70. Если от 100 отнять 70 – это будет соотношение цинка. То есть – в данной марке сплава количество меди 70%, а цинка – 30%.

В многокомпонентных сплавах в маркировке добавляют другие буквы (тип легирующего элемента). Затем следуют через короткий дефис цифры. Это процентное соотношение присадок. Цинк также не указывают, его вычисляют. Например, ЛАЖМц53-7-4-1 имеет 55% Cu, 7%Al, 4% Fe и 1% Mn. От 100 отнимают все показатели и получают количество цинка, равное 33%.

Производство

Проблема выплавки латуни заключается в том, что каждый элемент имеет разную температуру плавления. Поэтому все металлы добавляют в определённой последовательности.

Производство происходит следующим образом:

Добыча на рудниках меди и цинка и доставка руды на сталелитейный завод.
Этап плавки. Вначале греют медь, потом цинк, за ним идут остальные присадки.
Нагретую расплавленную массу разливают по формам.
Остывшие слитки отправляют в прокатный цех, где их обрабатывают холодным методом.
Готовую латунь отжигают и полностью протравливают.

Отличительные черты латуни

Неопытному покупателю сложно отличить оригинал от подделки. Латунь по внешнему виду напоминает другие цветные металлы. Насыщенность жёлтого цвета зависит от количества цинка и других элементов. Однако латунь прочная. Например, ввинчивать саморезы из цветмета (не латунь) в дерево напрямую бесполезно. Они будут сгибаться, а при ударе отвёрткой пойдут на выброс.

Другие отличительные черты латуни:

Латунь выдаёт звонкий звук при ударе, не глухой.
Если поцарапать поверхность монетой, на сплаве не останется следов.
Цвет латуни золотисто-жёлтый. Бронза имеет коричнево-красный оттенок. У золота желтизна более насыщенная.
При высоком содержании никеля или железа бронза притягивается магнитом. Такое количество металлов имеют не все сплавы. Золото вообще не притягивается. Латунь имеет слабое магнитное поле. Её можно притянуть только сильным магнитом.
Во время варки латуни сварочным аппаратом металл образует беловатый дым. Бронза не даёт такой реакции.
Латунь тяжёлая, в отличие от золота.
При протравливании металла кислотой латунь обесцветится. Золото не вступит в реакцию.
Медь, в отличие от латуни, мягкая. Её легко перекусить обычными ножницами или кусачками. Также чистый металл обладает красноватым оттенком.

Вывод

Сплав меди и цинка – это прочный и податливый металл. Из него делают элементы для сложного оборудования, декоративные изделия и бытовую сантехнику. Благодаря, высокой стойкости к коррозии латунь можно использовать в любой географической зоне и производстве.