Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Латунь — двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим компонентом является цинк (до 50%)[3], иногда с добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов. По металлургической классификации к бронзам не относится.
Медно-цинковые сплавы отличаются большей твёрдостью, чем исходные металлы. Применяются они для изготовления приборов, деталей машин и предметов домашнего обихода.
Содержание
История и происхождение названия
Несмотря на то, что цинк как химический элемент был открыт только в XVIII веке, латунь была известна ещё до нашей эры[4][5]. Моссинойки получали её, сплавляя медь с галмеем[6], то есть с цинковой рудой. В Англии латунь была впервые получена путём сплавления меди с металлическим цинком, этот метод 13 июля 1781 года запатентовал Джеймс Эмерсон (британский патент № 1297)[7][8]. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.
Во времена Августа в Риме латунь называлась орихалк[источник не указан 1845 дней] (лат. aurichalcum — буквально «златомедь»
В русский язык слово латунь пришло из нем. Latun[3].
Свойства и типы
Общая мировая потребность в цинке для изготовления латуни составляет в настоящее время около 2,1 млн тонн. При этом в производстве используется 1 млн тонн первичного цинка, 600 тысяч тонн цинка, полученного из отходов собственного производства, и 500 тысяч тонн вторичного сырья
Сплав с содержанием 57—61 % меди с возможной добавкой свинца называется Мунц-металлом по имени его изобретателя английского промышленника Дж. Мунца (англ. Muntz, †1857). Мунц-металл высокопластичен, хорошо поддаётся резанию и ковке в горячем состоянии, коррозионно-стоек[3].
Физические свойства- Плотность — 8500—8700 кг/м.
- Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж·кг1·K1.
- Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)106 Ом·м.
- Не является ферромагнетиком.
- Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается различными видами сварки, в том числе газовой и дуговой в среде защитных газов, и прокатывается. Технологии сварки латуни описаны в соответствующей литературе. Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она лучше сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Имеет жёлтый цвет и отлично полируется.
- Висмут и свинец имеют вредное влияние на латунь, так как уменьшают способность к деформации в горячем состоянии. Тем не менее легирование свинцом применяют для получения сыпучей стружки, что облегчает её резку[10].
Диаграмма состоянияCu — Zn
Медь с цинком образуют кроме основного -раствора ряд фаз электронного типа , , . Наиболее часто структура латуней состоит из - или +’- фаз: -фаза — твёрдый раствор цинка в меди с кристаллической решёткой меди ГЦК, а ’-фаза — упорядоченный твёрдый раствор на базе химического соединения CuZn с электронной концентрацией 3/2 и примитивной элементарной ячейкой.
При высоких температурах -фаза имеет неупорядоченное расположение ОЦК атомов и широкую область гомогенности. В этом состоянии -фаза пластична. При температуре ниже 454—468 °C расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается ’. Фаза ’ в отличие от -фазы является более твёрдой и хрупкой; -фаза представляет собой электронное соединение Cu5Zn8.
Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; ’-фаза очень хрупкая и твёрдая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.
Содержание цинка в меди оказывает влияние на механические свойства отожжённых латуней.
При содержании цинка до 30 % возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счёт усложнения — твёрдого раствора, а затем происходит резкое её понижение в связи с появлением в структуре хрупкой ’-фазы. Прочность увеличивается до содержания 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 температур 300—700 °C существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.
Двухфазные латуни пластичны при нагреве выше температуры ’-превращения, особенно выше 700 °C, когда их структура становится однофазной (-фаза). Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: алюминий (Al), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si) и т. д.
Порядок маркировки
СССР и Россия
В СССР, России и некоторых постсоветских странах действуют ГОСТы на состав латунных сплавов и их маркировку:
- ГОСТ 15527 Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки
- ГОСТ 17711 Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные. Марки
Система обозначений отличается для обрабатываемых давлением (ГОСТ 15527) и литейных (ГОСТ 17711) латуней. У обрабатываемых давлением латуней сначала идёт буква «Л», после чего следуют все буквы нормируемых элементов кроме цинка, а потом список цифр процентного содержания элементов в том же порядке, кроме цинка. Содержание цинка и нежелательных примесей — оставшаяся до 100 % масса. Например:
- Л70 — латунь, содержащая 70 % меди. Остальное — цинк и загрязняющие примеси.
- ЛАЖ60-1-1 — латунь с 60 % меди, легированную 1 % алюминия (А) и 1 % железа (Ж). Оставшееся до 100 % это цинк и загрязняющие примеси.
У литейных латуней (ГОСТ 17711) среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. При этом первым нормируется содержание цинка, поэтому литейные марки начинаются с букв «ЛЦ». Доля меди и нежелательных примесей вычисляется как остаток до 100 %. Например:
- ЛЦ40Мц1,5 — латунь содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц). Оставшееся до 100 % — это медь и загрязняющие примеси.
Применение
Деформируемые латуни
Томпак (фр. tombac, от малайск. tambaga — медь) — двойные латуни, содержащие до 20 % Zn, называются томпак (при этом полутомпак — латуни, содержащие 10—20 % Zn)[11]. Обладает высокой пластичностью, антикоррозионными и антифрикционными свойствами, хорошо сваривается со сталью. Его применяют для изготовления биметалла «сталь-латунь». Благодаря золотистому цвету томпак используют для изготовления художественных изделий, знаков отличия и фурнитуры.
Двойные деформируемые латуни
|
Марка
|
Область применения
|
Л96, Л90
|
Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
|
Л85
|
Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
|
Л80
|
Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
|
Л70
|
Гильзы химической аппаратуры, отдельные штампованные изделия
|
Л68
|
Большинство штампованных изделий
|
Л63
|
Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы
|
Л60
|
Толстостенные патрубки, гайки, детали машин
|
Многокомпонентные деформируемые латуни
|
Марка
|
Область применения
|
ЛА77-2
|
Конденсаторные трубы морских судов
|
ЛАЖ60-1-1
|
Детали морских судов
|
ЛАН59-3-2
|
Детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов
|
ЛЖМа59-1-1
|
Вкладыши подшипников, детали самолетов, морских судов
|
ЛН65-5
|
Манометрические и конденсаторные трубки
|
ЛМц58- 2
|
Гайки, болты, арматура, детали машин, советская разменная монета образца 1958 г. номиналом 1-5 копеек
|
ЛМцА57-3-1
|
Детали морских и речных судов
|
ЛO90-1
|
Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
|
ЛO70-1
|
Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
|
ЛO62-1
|
Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
|
ЛO60-1
|
Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
|
ЛС63-3
|
Детали часов, втулки
|
ЛС74-3
|
Детали часов, втулки
|
ЛС64-2
|
Полиграфические матрицы
|
ЛС60-1
|
Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
|
ЛС59-1
|
Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
|
ЛЖС58-1-1
|
Детали, изготовляемые резанием
|
ЛК80-3
|
Коррозионностойкие детали машин
|
ЛМш68-0,05
|
Конденсаторные трубы
|
ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5
|
Пружины, манометрические трубы
|
Литейные латуни- коррозионно стойкие
- обычно с хорошими антифрикционными свойствами
- хорошие механические, технологические свойства
- хорошая жидкотекучесть
- малая склонность к ликвации
Литейные латуни
|
Марка
|
Область применения
|
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 °C
|
ЛЦ25С2
|
Штуцера гидросистемы автомобилей
|
Ювелирные сплавы
Ювелирные сплавы
|
Вид обработки
|
Цвет
|
Наименование сплава
|
литьё
|
жёлтый
|
Латунь в гранулах M67/33
|
литьё
|
зелёный
|
Латунь в гранулах M60/40
|
литьё
|
золотой
|
Латунь в гранулах M75/25
|
литьё
|
жёлтый
|
Латунь в гранулах M90
|
Примечания
- https://www.simetric.co.uk/si_metals.htm
- https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagramme_binaire_Cu_Zn_laiton.svg
- 1 2 3 Политехнический словарь / гл. ред. акад. И. И. Артоболевский. — М.: Советская энциклопедия, 1976. — С. 250; 302. — 608 с. — 105 000 экз.
- Джуа М. История химии / перевод с итальянского Г. В. Быкова под редакцией С. А. Погодина. — М.: Издательство «Мир»; Редакция литературы по химии, 1975.
- Цинк. История открытия элемента (неопр.). Дата обращения: 10 января 2017. Архивировано 10 января 2017 года.
-
-
-
- Guest, Edwin. On certain Foreign Terms, adopted by our Ancestors prior to their Settlement in the British Islands (Part II). // Proceedings of the Philological Society. — London, June 11, 1852. — Vol. 5 — No. 124 — P. 188—189. (англ.) Архивная копия от 27 сентября 2018 на Wayback Machine
- Автоматная латунь — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
- Осинцев О.Е. Латунь (неопр.). Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия» (16 ноября 2022). Дата обращения: 16 марта 2024. Архивировано 14 июня 2024 года.
Литература
Ссылки
|
|