Латунні сплави та їх хімічний склад

Використання варіюється від ювелірних виробів до морських застосувань

• Хімія
  • основи
  • Хімічні закони
  • Молекули
  • Періодична таблиця
  • Проекти та експерименти
  • Науковий метод
  • Біохімія
  • Фізична хімія
  • Медична хімія
  • Хімія в повсякденному житті
  • Відомі хіміки
  • Діяльність для дітей
  • Скорочення та акроніми

  Латунь – це будь-який сплав , що складається в основному з міді , зазвичай з цинком . У деяких випадках мідь з оловом вважається різновидом латуні , хоча цей метал історично називали бронзою. Це список поширених латунних сплавів, їх хімічний склад і використання різних типів латуні.

  Латунні сплави

  сплав	Склад і застосування
  Адміралтейська латунь	30% цинку та 1% олова, використовуються для пригнічення дезинфікації
  сплав Айха	60,66% міді, 36,58% цинку, 1,02% олова і 1,74% заліза. Стійкість до корозії, твердість і міцність роблять його корисним для морських застосувань.
  Альфа латунь	Менше 35% цинку, пластичний, може бути оброблений холодним, використаний для пресування, кування або подібних застосувань. Альфа-латуні мають лише одну фазу з гранецентрованою кубічною кристалічною структурою.
  Метал принца або метал принца Руперта	Альфа-латунь, що містить 75% міді та 25% цинку. Він названий на честь принца Руперта Рейнського і використовується для імітації золота.
  Альфа-бета латунь, метал Мюнца або дуплексна латунь	35-45% цинку, придатний для гарячої обробки. Він містить як α, так і β’ фазу; β’-фаза є об’ємно-центрованою кубічною, твердішою та міцнішою за α. Латунь альфа-бета зазвичай обробляють гарячою.
  Алюмінієва латунь	Містить алюміній, що підвищує його стійкість до корозії. Використовується для обслуговування морської води та монет євро (нордичне золото).
  Миш’яковиста латунь	Містить миш’як і часто алюміній і використовується для топок котлів
  Бета латунь	45-50% вміст цинку. Його можна обробляти лише в гарячому стані, виробляє твердий, міцний метал, придатний для лиття.
  Патрон латунний	30% цинкової латуні з хорошими властивостями холодної обробки; використовується для гільз для боєприпасів
  Латунь звичайна, або латунь заклепка	37% оцинкована латунь, стандартна для холодної обробки
  ДЗР латунь	стійка до знецинкування латунь з невеликим відсотком миш’яку
  Золочення металу	95% міді та 5% цинку, найм’якший тип звичайної латуні, використовується для кожухів боєприпасів
  Висока латунь	65% міді і 35% цинку, має високу міцність на розрив і використовується для пружин, заклепок і гвинтів
  Латунь свинцева	Альфа-бета латунь з додаванням свинцю, легко обробляється
  Безсвинцева латунь	Згідно з визначенням Закону Асамблеї Каліфорнії AB 1953 містить «не більше 0,25 відсотка вмісту свинцю»
  Низька латунь	Мідно-цинковий сплав, що містить 20% цинку; пластична латунь, яка використовується для гнучких металевих шлангів і сильфонів
  Марганцева латунь	70% міді, 29% цинку та 1,3% марганцю, які використовуються для виготовлення золотих доларових монет у Сполучених Штатах
  Метал Мюнца	60% міді, 40% цинку та трохи заліза, використовується як підкладка на човнах
  Морська латунь	40% цинку і 1% олова, подібно до адміралтейської латуні
  Нікелева латунь	70% міді, 24,5% цинку та 5,5% нікелю, які використовуються для виготовлення монет фунтів стерлінгів
  Північне золото	89% міді, 5% алюмінію, 5% цинку та 1% олова, використовуються в 10, 20 і 50 центів у монетах євро
  Червона латунь	Американський термін для сплаву міді, цинку та олова, відомого як зброя, вважається як латунню, так і бронзою. Червона латунь зазвичай містить 85% міді, 5% олова, 5% свинцю і 5% цинку. Червона латунь може бути мідним сплавом C23000, який містить від 14 до 16% цинку, 0,05% заліза та свинцю, а решта – мідь. Червона латунь також може стосуватися унції металу, іншого сплаву міді, цинку та олова.
  Rich low bras (Tombac)	15% цинку, часто використовується для ювелірних виробів
  Латунь Tonval (також називається CW617N, CZ122 або OT58)	мідно-свинцево-цинковий сплав
  Біла латунь	Крихкий метал, що містить більше 50% цинку. Біла латунь також може стосуватися певних сплавів нейзильберу, а також сплавів Cu-Zn-Sn з високим вмістом (зазвичай 40%+) олова та/або цинку, а також переважно ливарних сплавів цинку з добавкою міді.
  Жовта латунь	Американський термін для 33% цинкової латуні

  Латунь і бронза: відмінності, склад, що краще, характеристики

  Питання про те, як відрізнити бронзу від латуні, невипадково цікавить багатьох, адже вироби з цих мідних сплавів дуже схожі зовні. Між тим, вирішивши використовувати вироби з таких матеріалів для певної мети, слід розмежовувати два цих металу, так як вони мають серйозні відмінності по багатьом параметрам.

  Ці бюсти дуже схожі, але вони зроблені з різних мідних сплавів

  Що собою являють бронза і латунь

  Бронза і латунь – сплави, основу яких становить мідь. Більше того, окремі марки таких сплавів дуже схожі за своїм кольором, але при цьому їх характеристики можуть мати серйозні відмінності. Для того щоб добре орієнтуватися в питанні про те, в яких випадках використовувати латунь, а в яких – бронзу, необхідно більш докладно познайомитися з їх властивостями та хімічним складом.

  Хімічний склад простих латуней

  Хімічний склад олов’яних бронз (натисніть для збільшення)

  Такий матеріал, як бронза, використовується людством вже протягом декількох тисячоліть, і його популярність не стає менше. Спочатку людина навчився виробляти бронзові сплави, основу хімічного складу яких складають мідь і олово. Пізніше з розвитком металургійної промисловості почали виробляти бронзи, у яких олово було замінено на інші хімічні елементи – алюміній, свинець, залізо, кремній, берилій, фосфор та ін Бронзи першого типу стали називати олов’яними (часто їх називають дзвоновими, тому що з них виготовляли дзвони), а другого – безоловянными. Зміна хімічного складу бронзи призводить до зміни не тільки її характеристик, але і кольору.

  Латунь також є мідним сплавом, але основний легирующий елемент у ній – цинк. В хімічному складі різних марок латуні можуть бути присутні такі елементи, як нікель, свинець, залізо, олово, марганець і ін, але їх зміст є незначним і необхідно тільки для того, щоб надати готовому сплаву певні характеристики. Відомо, що виробляти латунь вміли ще стародавні римляни, які отримували її, змішуючи розплавлену мідь і цинкову руду. Більш ефективну технологію виробництва, яка передбачає змішування розплавленої міді і чистого цинку, розробили в Англії, і сталося це в 1781 році.

  Фізичні властивості простих латуней (натисніть для збільшення)

  Фізичні властивості олов’яних бронз (натисніть для збільшення)

  Довгий час латунь, яка відрізняється красивим світло-золотистим кольором, використовувалася для виготовлення декоративних виробів, в тому числі і тих, які видавалися за золоті. Однак виробничники не могли не звернути увагу на інші, не менш значущі характеристики даного сплаву, до яких відносяться висока корозійна стійкість і стійкість до стирання, пластичність, що поєднується з досить високою твердістю і міцністю.

  Саме тому латунь, яка також відрізняється і хорошими ливарними властивостями, стали активно застосовувати не тільки в декоративних цілях, але і для виготовлення виробів, що успішно використовуються в різних галузях промисловості.

  Порівняльні характеристики

  Основу бронзи і латуні, як сказано вище, складає один і той же метал – мідь. Різниця між цими сплавами полягає в їхньому хімічному складі і, відповідно, в характеристиках, якими вони володіють. Природно, що відмінності між цими мідними сплавами визначають і сфери їх застосування.

  З-за того, що бронза є більш міцним і довговічним матеріалом, якщо порівнювати її з латунню, з даного матеріалу здавна виготовляють дзвони, скульптурні композиції, елементи огорож, ландшафтних та інтер’єрних конструкцій. Важливим є і те, що багато марки даного сплаву характеризуються гарною плинністю в розплавленому стані. Це дозволяє відливати з них вироби навіть дуже складної конфігурації. Додаючи в хімічний склад бронзи різні хімічні елементи, можна змінювати її колір в досить широкому діапазоні, що також має велике значення при виробництві виробів декоративного призначення.

  Це кільце від годинника, судячи за кольором, швидше жовта латунь (бронза була б червоною). На поверхні легко залишаються подряпини – теж ознака латуні

  Латунь відрізняється від бронзи більш високою пластичністю і, відповідно, меншою міцністю і зносостійкістю, що обмежує використання цього сплаву в багатьох сферах. Крім того, латунь менш стійка до впливу агресивних середовищ, зокрема солоної морської води, що не дозволяє використовувати латунні вироби в суднобудівному виробництві, де бронза застосовується дуже активно і успішно.

  Існує також помітна різниця в кольорі даних сплавів і в їх внутрішній структурі. Будь-який досвідчений фахівець може розповісти, як відрізнити латунь від бронзи: для цього досить поглянути на злам виробів з цих сплавів. Латунь на зламі має більш світлий колір і явно виражену дрібнозернисту структуру, в той час як бронзу легко визначити по темно-коричневого кольору зламу і грубозернистої внутрішній структурі.

  Резюмуючи все вищесказане, можна виділити наступні відмінності латуні і бронзи.

  1. Основним легуючим елементом у бронзі є олово, а в латуні – цинк. При цьому обидва сплаву створені на базі одного металу – міді.
  2. Бронза (навіть з класичним хімічним складом) відмінно протистоїть впливу агресивних середовищ, зокрема солоної морської води. Для того щоб корозійна стійкість латуні стала краще, в такий сплав необхідно вводити додаткові легуючі елементи.
  3. Міцнісні і антифрикційні характеристики бронзи також краще, аніж у латуні. Такі якості значно розширюють сферу застосування бронзових сплавів, з яких виготовляються не тільки міцні і довговічні декоративні елементи, але і відповідальні деталі для використання в різних галузях промисловості. Латунь частіше застосовується для виробництва біметалевих елементів («сталь – латунь»), що демонструють високу стійкість до утворення і розвитку корозійних процесів.
  4. Бронзові вироби мають на зламі темно-коричневий колір і крупне зерно, а латунні – жовто-золотистий і дрібнозернисту структуру. Така різниця в кольорі і внутрішньої структурі дозволяє легко визначити, з якого сплаву виготовлено виріб.
  5. Бронза, як і латунь, хоча їх основу складає такий метал, як мідь, поділяються на різні категорії. Так, бронза може бути олов’яної або безоловянной, в той час як латунь буває двох — чи багатокомпонентної.

  Порівняння властивостей латуні і бронзи

  Бронзу та латунь, температура плавлення яких нижче, ніж у міді, можна використовувати для виготовлення різних виробів в домашніх умовах. Однак для цього, природно, необхідно запастися відповідним обладнанням та добре вивчити технологію і правила виконання такої технологічної операції, як лиття.

  І наостанок пара відео про термічної обробки бронзи в домашніх умовах.