Свойства сплава латунь: Латунь – что это за сплав металлов. Свойства, состав латуни и область применения — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Латунь — свойства, характеристики, обзорная статья, доклад, реферат

Латунь — это двухкомпонентный или более сложный сплав, основными элементами которого являются Cu (медь) и Zn (цинк). Содержание цинка в латуни может составлять от 5 до 45 % и более. К примеру, в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона соотношение содержания меди и цинка в сплаве описывается как 2 к 1.

Латунь прежде всего ценится за её прочность по сравнению с обычной медью, ковкость, вязкость, твёрдость и более высокую коррозионную стойкость. Помимо улучшенных механических качеств, сплав меди с цинком обладает хорошими эстетическими свойствами, легко поддаётся полировке и имеет красивый жёлтый или красноватый цвет. При этом он обладает меньшей стоимостью чем медь или оловянная бронза.

Стоит отметить, что на воздухе латунь темнеет, поэтому ремесленные изделия из неё следует покрывать лаком. Если в латуни содержится более 20 % Zn, она подвержена сезонным растрескиваниям во влажной среде, особенно деформируемые сплавы. Противостоять этому поможет отжиг изделий. А при содержании в сплаве более 39 % Zn сплав имеет двухфазную структуру, что негативно сказывается на прочности и пластичности изделий из него. Латунь обладает меньшей тепло и электропроводностью по сравнению с медью. Что бы купить латунь перейдите в раздел продажи латуни.

Классификация латуней

Так как в сплав меди и цинка добавляются и другие легирующие элементы, то различают:

двухкомпонентные сплавы
и многокомпонентные сплавы латуни.

Легирующие элементы сложных сплавов: Mg, Sn, Ni, Pb, Si, Fe, Al и другие. Все они определённым образом сказываются на свойствах изделий. Mg в сочетании с Fe и Al влияет на прочностные характеристики и коррозионную стойкость. Ni – положительно сказывается на устойчивости к окислительным процессам. Pb повышает пластичность и ковкость латуни. Такие сплавы часто используются ремесленниками, также такие сплавы называют автоматными, т.к. они хорошо поддаются обработке на станках. Si спорно, но влияет на прочностные характеристики сплава, а в сочетании с Pb может посоревноваться за первенство с оловянной бронзой по части антифрикционных качеств.

Не менее важной является классификация сплавов Cu и Zn по способу их обработке. Различают:

литейные сплавы,
сплавы обрабатываемые давлением,
также можно выделить в эту группу специальные латуни.

В горячем виде обработке давлением при температуре от 300 до 700°C лучше поддаются латуни с высоким содержанием цинка, однако с повышением концентрации Zn выше 30 % пластичность и прочность сплавов падает, поэтому на практике для этих целей не применяются сплавы с содержанием Zn выше 39 %. В холодном же виде любые сплавы латуней обрабатываются хорошо.

Было уже сказано о различии в фазовых состояниях латуни, но для полноты картины следует ещё раз определить:

латуни a-фазы
и латуни b-фазы.

Первые — с содержанием Zn до 39 %, вторые (двухфазные) — выше. Латунь в а-фазе имеет более высокую пластичность и прочность, чем в фазе b, так как двухфазные сплавы имеют свойство слоиться, из-за того что медь с цинком не будут образовывать прочной связи.

Так как латуни различаются по содержанию цинка, принято также выделять:

красную
и жёлтую латуни

Содержание цинка в красной латуни (томпаке) составляет от 5 до 20 %, а в жёлтой — более 20 %. Чем выше содержание Zn в составе, тем ниже стоимость сплава.

Свойства сплавов

Для понимания того, как различные легирующие составы и пропорции влияют на качества латуней, ниже мы привели несколько таблиц и диаграмм. Но прежде обратимся к принципам маркировки латуней. Двухкомпонентные сплавы маркируют в России литерой Л и цифрами, обозначающими процентное содержание меди по химическому составу. (Л80 содержит 79-81 % Cu, до 0,3 % примесей и Zn в остатке). Многокомпонентные сплавы также маркируются литерой Л, после чего указываются литеры легирующих элементов, далее за ними следуют числовые обозначения, указывающие процентное содержание меди и легирующих составов, в указанном литерами порядке (ЛА77-2 — 77% Cu, 2%Al).

Применение

Спектр выпускаемых в России латуней очень велик. Существует порядка 37 основных марок двух и многокомпонентных сплавов, не считая специальные и вторичные латуни. Так что спектр их применения чрезвычайно велик и более подробно будет рассматриваться нами в статьях, посвящённым конкретным сплавам. Однако, можно привести примеры использования латуней в рамках указанной выше классификации.

Двухкомпонентные деформируемые сплавы латуней Л96-Л80 применяются в основном для производства деталей в химической промышленности, радиаторных и капиллярных трубок, тепловой аппаратуры, и в машиностроении. Л68-Л60 — применяются в изготовлении штампованных изделий, фурнитуры и крепежа, деталей в автомобильной промышленности, труб конденсаторных, патрубков.

Сфера применения многокомпонентных деформируемых сплавов гораздо более широка и вписывается в рамки производства таких отраслей, как: судостроение, химическая промышленность, машиностроение, производство тепловой аппаратуры, точных приборов, авиационной промышленности и других. Примечательно то, что в основном многокомпонентные деформируемые сплавы применяются для производства небольших деталей с хорошими антифрикционными свойствами.

Литейные сплавы латуней применяются для изготовления ответственных деталей и элементов конструкций. Они обладают большой прочностью. Из них отливают арматуру, изготавливают гайки, червячные винты, а также подшипники, втулки и коррозиестойкие детали.

История

Изготовлением латуни занимались ещё в Древнем Риме, позже в Египте, Греции и Китае. Согласно информации представленной в СБИЕ, древние римляне изготавливали латунь сплавлением меди и минерала галлия в виде карбона ZnCO₃. Чистота такого сплава была не велика, поэтому настоящая качественная латунь появилась значительно позже, когда в 1746 году Андреас Сигизмунд Магграф нашёл способ извлекать чистый цинк прокаливанием оксида цинка в реторте из огнеупорной глины без доступа воздуха, и конденсировать цинк в газовой фазе в рефрижераторе.

Слово цинк восходит к германскому zinke (зубец), вероятно это название связано с формой кристаллов сфалерита (цинковой обманки) из которой впоследствии стали добывать в промышленных масштабах цинк. Сфалерит имеет в составе сульфид цинка ZnS. Из него получают концентраты по пирометаллургической схеме. Сначала минерал измельчается, а затем помещается в аппарат для селективной флотации, где вместе с цинковым концентратом извлекаются другие концентраты. Далее концентраты цинка обогащаются и восстанавливаются обжигом в кипящем слое, и далее спеканием. Дистилляционный метод ныне не применяется, для получения чистого цинка. Наибольшее распространение получил в наше время гидрометаллургический способ получения Zn электролизом.

Производство латуни

Производство латуни — это сложный технологический процесс в котором задействована медная и цинковая промышленность, а также методы переработки вторсырья. В качестве сырья для получения сплавов применяются изготовленные по ГОСТ заготовки меди, цинка и других металлов для многокомпонентных сплавов, а также собственные отходы производства и вторичное сырьё.

Латунь получают сплавлением этого сырья в электродуговых печах или печах на твёрдом топливе в тиглях, или даже без тиглей в отражательных печах. Предварительно сырьё подготавливается, печи также очищаются. Медь разогревают до красного каления и помещают в печи в первую очередь, после чего добавляют цинковые кусковые заготовки. Для получения сложных сплавов медь также добавляют в первую очередь, после чего добавляют остальные элементы.

Металлопрокат и литые заготовки

После получения однородной массы, сплав разливают в формы, если это литейная латунь, и из него получают:

слитки плоской
и слитки круглой формы.

Деформируемые же сплавы после отливки в изложницы проходят процедуру деформации. Из них получают: латунную ленту, латунные плиты, латунную проволоку, трубы из латуни, латунные круги, латунные листы, прутки латунные.

Полученные изделия могут различаться по степени дополнительной обработки (закалки, старения), а также по состоянию материала (мягкое, полутвёрдое, твёрдое и особотвёрдое). Дополнительная термическая подготовка заготовок способна значительно повысить их коррозионную стойкость и прочность.

Самые популярные изделия из латуни которые можно купить у нас:

Пруток Л63	Лист Л63	Круг Л63	Трубу Л63
Проволоку Л63	Плита Л63	Лента Л63

Латунь. Описание, свойства, происхождение и применение металла

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.

Структура
Свойства
Запасы и добыча
Применение
Классификация
Физические свойства
Оптические свойства
Кристаллографические свойства

СТРУКТУРА

Медь с цинком образуют кроме основного α-раствора ряд фаз электронного типа β, γ, ε. Наиболее часто структура латуней состоит из α- или α+β’- фаз: α-фаза — твёрдый раствор цинка в меди с кристаллической решёткой меди ГЦК, а β’-фаза — упорядоченный твёрдый раствор на базе химического соединения CuZn с электронной концентрацией 3/2 и примитивной элементарной ячейкой.

При высоких температурах β-фаза имеет неупорядоченное расположение ([ОЦК]) атомов и широкую область гомогенности. В этом состоянии β-фаза пластична. При температуре ниже 454—468 °C расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается β’. Фаза β’ в отличие от β-фазы является более твёрдой и хрупкой; γ-фаза представляет собой электронное соединение Cu₅Zn₈.

СВОЙСТВА

Плотность — 8300—8700 кг/м³. Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж·кг⁻¹·K⁻¹. Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)·10⁻⁶ Ом·м. Диамагнетик, так как медь и цинк диамагнетики.
Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается (однако нельзя сваривать латунь сваркой плавлением — можно, например, контактной сваркой) и прокатывается. 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 удаление при обработке резанием.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Пока есть медь, будет и латунь. В виде самородков, латуни не бывает, так как это сплав.
В технологии получения латуни задействованы процессы медной, цинковой промышленности, а также переработка вторсырья. Сырьём для производства сплавов являются заготовки меди, цинка и других металлов для получения многокомпонентных сплавов. Также используются собственные отходы производства и вторичное сырьё. Все заготовки изготовлены в соответствии с ГОСТ.
Для плавки латуни используют различные виды плавильных печей, применяющихся для плавки медных сплавов. Самыми эффективными являются электрические индукционные низкочастотные печи с магнитопроводом. Плавку проводят под вытяжной вентиляцией, поскольку некоторые элементы сплава интенсивно испаряются и могут навредить здоровью человека.

ПРИМЕНЕНИЕ

Из латуни производят охлаждающие системы для моторов, разнообразные втулки, переходники. Сплав используется в строительной сфере. Например, для изготовления сантехнического оборудования и элементов дизайна. Элементы для крепежа, такие как болты и гайки, также производят из латуни. Этот сплав применяется в судостроении и при изготовлении боеприпасов.

Поскольку, внешне металл напоминает золото, его широко применяют ювелиры. Сплав становится материалом для посуды, фурнитуры, украшений, орденов.

Двусоставную латунь с максимальным содержанием меди пускают на змеевики, машинные запчасти, техническую аппаратуру. Болты, гайки, шурупы изготавливают из сплава со средним содержанием красного металла.
Многокомпонентные латуни пригождаются при производстве самолетов, водных судов, труб ( в том числе, и для холодильного оборудования), часов, пружин, арматуры, сепараторов. Пригождается сплав и в полиграфии. Там из латуни делают матрицы для печати.

Латунь (англ. Brass) – CuZn

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Интересные статьи:

Сравнительный справочник металлических сплавов: медь, латунь и бронза

Медь, латунь и бронза относятся к категории металлов, известных как «красные металлы», которые характеризуются красноватым оттенком. В то время как медь — это чистый металл, латунь и бронза — это медные сплавы (латунь — это сочетание меди и цинка, бронза — это сочетание меди и олова). Все три этих металла демонстрируют уникальные сочетания свойств, которые делают их идеальными для использования в металлических листах.

На этой странице основное внимание уделяется каждому из этих металлов с описанием их отличительных свойств, доступных марок и возможных областей применения. Кроме того, он охватывает некоторые ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе между медью, латунью и бронзой для конкретного применения.

Металлические сплавы меди, латуни и бронзы

Хотя медь, латунь и бронза относятся к одной и той же категории металлов, каждый из них обладает различными характеристиками, которые делают его идеальным для различных обстоятельств. Во всей отрасли важно, чтобы дизайнеры, инженеры и производители понимали эти различия, чтобы выбрать лучший металл для своих проектов.

Что такое медь?

Медь является цветным переходным металлом. В отличие от латуни и бронзы, это чистый природный металл; поэтому он находится в периодической таблице элементов. Это один из немногих встречающихся в природе металлов, который непосредственно пригоден для обработки. Хотя он используется сам по себе, он также сочетается с другими чистыми металлами и сплавами, образуя собственное подмножество сплавов.

Свойства меди

Медь обладает несколькими свойствами, которые делают ее идеальной для строительства и производства, например:

Медь демонстрирует превосходную тепло- и электропроводность, что делает ее пригодной для использования в электронных и электрических системах и тепловом оборудовании.
Обладает устойчивостью ко многим видам повреждений, включая удары, износ и коррозию. Кроме того, он сохраняет свою прочность при сгибании, формировании и вытягивании.

Устойчивость бактерий к противомикробным препаратам. Материал устойчив к бактериям без разложения. Он даже убивает бактерии, попавшие на его поверхность. Это качество делает его идеальным для использования в оборудовании, безопасном для пищевых продуктов.

Доступные марки меди

Доступность меди различных марок делает ее универсальной. В Sequoia Brass & Copper мы предлагаем следующие марки меди:

Alloy 101. Этот сплав представляет собой бескислородную медь, которая подходит для тех случаев, когда производителям требуется высокая проводимость и пластичность.

Сплав 110. Также называемый электролитической (ЭТП) медью, этот сплав демонстрирует высочайший уровень электро- и теплопроводности, а также хорошую пластичность и ковкость.
Сплав 122. Этот сплав механически аналогичен сплаву 110, но также обладает превосходной формуемостью, свариваемостью и способностью к пайке. Он доступен в трубках от Sequoia Brass & Copper.
Сплав 145. Доступен в виде стержня и стержня, 9 шт.0008 этот сплав также известен как теллур-медь, поскольку он состоит из меди с содержанием теллура от 0,4 до 0,7%. Как и многие медные сплавы, он характеризуется отличной тепло- и электропроводностью, высокой формуемостью и превосходной обрабатываемостью.

Применение медных металлических листов и профилей
Как правило, медь обладает отличной проводимостью, формуемостью и обрабатываемостью. Эти качества делают медные металлические листы пригодными для широкого спектра промышленных применений, включая использование в качестве архитектурных, строительных, сантехнических материалов и компонентов для теплообменников. Кроме того, его высокая пластичность позволяет втягивать листы в провода для электрических систем.
Что такое латунь?
Как и медь, латунь представляет собой цветной металл красного цвета. Однако, в отличие от чистого металла, это металлический сплав, который в основном состоит из меди и цинка. Другие металлы, такие как свинец, олово, железо, алюминий, кремний и марганец, также добавляются для получения более уникальных комбинаций характеристик.
Добавление цинка повышает прочность и пластичность основного медного материала. Чем выше концентрация цинка, тем прочнее и пластичнее сплав. Высокопрочная латунь содержит ≥39% цинка.
Свойства латуни
Как медный сплав латунь обладает многими свойствами, характерными для меди. Тем не менее, этот сплав демонстрирует несколько отличных свойств по сравнению с чистой медью и другими медными сплавами. Например:
Склонность к растрескиванию под напряжением. Поскольку латунь прочнее и жестче, чем чистая медь, она более подвержена образованию трещин под напряжением.
Пластичность и формуемость. По сравнению с бронзой латунь более ковкая. Кроме того, его легко лить или работать.
Высокая температура плавления.

Латунь имеет температуру плавления около 900°C. Точная температура плавления зависит от концентрации различных металлов в сплаве.
Неферромагнитный. Поскольку латунь не является ферромагнитной, ее намного легче перерабатывать.
В зависимости от дополнительных металлов, добавленных в сплав, он может демонстрировать различные характеристики, такие как переменная температура плавления или повышенная коррозионная стойкость (из-за присутствия марганца).
Доступные сорта латуни
Доступны различные сорта латуни, каждый из которых характеризуется точным составом материала.
Компания Sequoia Brass & Copper предлагает следующие шесть марок латуни:
Сплав 260. Сплав 260, также известный как картриджная латунь, демонстрирует хорошие свойства при холодной обработке. Он подходит для использования в боеприпасах, автомобилях, крепежных изделиях и скобяных изделиях.
Сплав 272. Этот сплав, также известный как желтая латунь, состоит из 33% цинка. Он обычно используется в промышленных и архитектурных приложениях.
Сплав 330. Латунный сплав 330 подходит для применения там, где важна высокая обрабатываемость. Он имеет низкое содержание свинца, достаточное для холодной обработки, и обычно используется для производства труб.
Сплав 353. Сплав 353 (также называемый часовой латунью) часто используется для изготовления прецизионных компонентов, таких как часы и детали часов, из-за его превосходной обрабатываемости.
Сплав 360. Этот сплав, также известный как латунь для свободной резки, является наиболее распространенным типом латуни. Он обладает отличной обрабатываемостью и формуемостью, а также пригодностью для пайки и пайки твердым припоем. Он обычно находит применение в производстве компонентов оборудования, фитингов, клапанов и крепежных изделий.
Сплав 385. Также известный как архитектурная бронза, этот сплав можно использовать в строительстве и архитектуре. Сплав 385 доступен в широком ассортименте экструдированных и тянутых форм, таких как углы, швеллеры, квадратные трубы, молдинги для поручней и многое другое.
Сплав C48200 – C48500. Освинцованная корабельная латунь для механической обработки. Обычно доступны в раундах.
Сплав 464. Сплав 464 (или военно-морская латунь) известен своей превосходной устойчивостью к коррозии в морской воде в широком диапазоне температур. Кроме того, он демонстрирует пригодность для горячей штамповки и горячей штамповки, а также волочения, гибки, вырубки, пайки, пайки твердым припоем и сварки.
Применение латунных сплавов
Металлическая латунь имеет несколько различных применений. Поскольку металл похож на золото и доступен в различных оттенках, он часто используется для декоративных и архитектурных элементов. Кроме того, обрабатываемость и обрабатываемость материала позволяют использовать его в производстве сантехники, электроники и музыкальных инструментов.
Что такое бронза?
Бронза представляет собой сплав на основе меди, который обычно состоит приблизительно из 88% меди и 12% олова. Следовые количества других металлов, таких как алюминий, марганец, фосфор и кремний, также могут присутствовать в сплаве.
Свойства бронзы
Многие свойства бронзы совпадают со свойствами меди и латуни. Например:
Отличная теплопроводность
Стойкость к коррозии в морской воде
Высокая пластичность
Однако он также обладает некоторыми уникальными характеристиками, такими как хрупкость и немного более высокая температура плавления, чем у латуни (950°C).
Доступные марки бронзы
Существует множество типов бронзовых сплавов в зависимости от их состава. Компания Sequoia Brass & Copper поставляет следующие два сорта бронзы:
Сплав 932. Этот сплав представляет собой разновидность оловянной бронзы с высоким содержанием свинца и используется для изготовления втулок, шайб и компонентов без давления.
Сплав 954. Этот сплав представляет собой разновидность алюминиевой бронзы и используется для монтажа промышленного оборудования в различных условиях.
Применение бронзовых сплавов
Листы и профили из бронзы подходят для широкого спектра промышленных применений, включая:
Втулки и подшипники
Электрические разъемы и пружины
Морские устройства, такие как гребные винты и оборудование для лодок или кораблей
Нефтехимические инструменты и компоненты нефтяных вышек, для которых требуются искробезопасные металлы
Выбор подходящих металлических сплавов для ваших нужд
Выбор подходящего типа металла для применения имеет решающее значение для разработки и производства высококачественной детали или продукта. Хотя медь, латунь и бронза обеспечивают электрическую и тепловую проводимость, коррозионную стойкость и прочность, между этими тремя металлами существуют четкие различия. Некоторые из ключевых отличий, которые следует учитывать при выборе материалов из листового металла, включают:
Хотя все три металла долговечны, они не обладают одинаковой гибкостью. Чистая бескислородная медь обеспечивает наибольшую гибкость, пластичность и проводимость. Медь обладает высокой гибкостью и отличной проводимостью, а бронза и латунь лучше поддаются механической обработке.
Общего назначения. Латунь часто считается наиболее подходящей для общего применения. Он податлив, легко отливается, относительно недорог и обладает низким коэффициентом трения. Его можно использовать для декоративных компонентов, металлических деталей, с которыми люди регулярно соприкасаются (например, дверных ручек), и поверхностей пищевых продуктов, которые должны быть антибактериальными или антимикробными.
Инструменты и оборудование, предназначенные для морской среды, должны иметь высокую степень коррозионной стойкости. Бронза лучше всего подходит для защиты от коррозии в соленой воде и морской среде. Его долговечность и твердость также позволяют ему выдерживать нагрузки в морских условиях.
Металлы и сплавы Sequoia Brass & Copper
В Sequoia Brass & Copper мы предлагаем металлы в различных формах, в том числе:
Бары
Трубы
Тарелки
Стержни
листов
Трубки и трубки
Мы предоставляем услуги по резке на заказ с жесткими допусками ± 0,020 дюйма, чтобы упростить настройку этих материалов для различных применений и спецификаций.
Компания Sequoia Brass & Copper занимается поиском и резкой металлов с 1983 года и в настоящее время имеет сертификат ISO 9001:2015. Обладая более чем 30-летним опытом поиска и покупки сплавов, мы обладаем знаниями и навыками для поиска специальных и труднодоступных медных сплавов для ваших уникальных потребностей.
Другие ресурсы листового металла от Sequoia Brass & Copper
В Sequoia Brass & Copper наша команда усердно работает, чтобы удовлетворить все ваши потребности в меди, латуни и бронзе. Вот почему мы предоставляем ряд бесплатных инструментов, облегчающих процесс проектирования и разработки, в том числе:
Калькулятор веса цветных металлов, который позволяет указать требования к сплаву и деталям для расчета веса на погонный фут и общего веса
Весовые формулы для расчета потребности вашего проекта по весу
Sequoia Brass & Copper предлагает бескислородную медь специальной формовки (OFC), которая представляет собой медь высокой чистоты с минимальным содержанием кислорода или вообще без него. В нашем процессе используется электрически заряженный раствор сульфата меди и серной кислоты для снижения контакта металла с кислородом до 0,001% или менее. Чтобы узнать больше о характеристиках этого уникального материала, посетите нашу страницу продукта.
Свяжитесь с Sequoia Brass & Copper Today
Медь, латунь и бронза — это три разных металла, обладающих рядом преимущественных характеристик, таких как проводимость, коррозионная стойкость и обрабатываемость. Следовательно, металлические листы, изготовленные из этих материалов, находят применение в различных промышленных областях и условиях конечного использования.
Компания Sequoia Brass & Copper предлагает широкий выбор этих металлов в виде пластин, прутков и листов. Чтобы узнать больше о наших предложениях материалов, просмотрите наши запасы меди, латуни и бронзы. Если вы хотите сотрудничать с нами для вашего следующего проекта, свяжитесь с нами или запросите бесплатное предложение сегодня.
Ресурсы
: Стандарты и свойства — Микроструктуры меди и медных сплавов: латуни
Латуни представляют собой медно-цинковые сплавы. В целом они обладают хорошей прочностью и коррозионной стойкостью, хотя их структура и свойства зависят от содержания цинка. Сплавы, содержащие примерно до 35% цинка, представляют собой однофазные сплавы, состоящие из твердого раствора цинка и альфа-меди. Эти латуни обладают хорошей прочностью и пластичностью, легко поддаются холодной обработке. Прочность и пластичность этих сплавов увеличиваются с увеличением содержания цинка. Альфа-сплавы можно отличить по постепенному изменению цвета от золотисто-желтого до красного по мере увеличения содержания цинка до 35%. Золочение 95%, Коммерческая бронза, Ювелирная бронза, Красная латунь и Патронная латунь относятся к этой категории латуни. Они известны своей легкостью изготовления путем рисования, высокой прочностью в холодном состоянии и коррозионной стойкостью. Увеличение содержания цинка до 35 % позволяет получить более прочный и эластичный латунный сплав с умеренным снижением коррозионной стойкости. Латуни, содержащие от 32 до 39% цинка, имеют двухфазную структуру, состоящую из альфа- и бета-фаз. Желтые латуни относятся к этой промежуточной категории латуни. Латуни, содержащие более 39% цинка, такие как металл Мунца, имеют преимущественно бета-структуру. Бета-фаза сложнее, чем альфа-фаза. Эти материалы обладают высокой прочностью и меньшей пластичностью при комнатной температуре, чем сплавы, содержащие меньше цинка. Двухфазные латуни легко поддаются горячей обработке и механической обработке, но способность к холодной штамповке ограничена. Латунь используется в таких приложениях, как вырубка, чеканка, волочение, пирсинг, пружины, огнетушители, ювелирные изделия, сердцевины радиаторов, светильники, боеприпасы, гибкий шланг и основа для золотой пластины. Латуни обладают отличной литейной способностью и хорошим сочетанием прочности и коррозионной стойкости. Литая латунь используется в таких приложениях, как сантехника, фитинги и клапаны низкого давления, шестерни, подшипники, декоративная фурнитура и архитектурная отделка. Обозначения UNS для кованой латуни включают от C20500 до C28580 и от C83300 до C85800 для литой латуни.
Некоторые виды латуни могут подвергаться коррозии в различных условиях. Децинкификация может быть проблемой в сплавах, содержащих более 15% цинка, в стоячей кислой водной среде. Децинкификация начинается с удаления цинка с поверхности латуни, оставляя относительно пористый и непрочный слой меди и оксида меди. Децинкификация может пройти через латунь и ослабить весь компонент. Коррозионное растрескивание под напряжением также может быть проблемой для латуни, содержащей более 15% цинка. Коррозионное растрескивание этих латуней под напряжением происходит, когда компоненты подвергаются растягивающему напряжению в средах, содержащих влажный аммиак, амины и соединения ртути. Если снять напряжение или химическую среду, коррозионного растрескивания под напряжением не произойдет. Иногда достаточно обработки для снятия напряжения, чтобы предотвратить возникновение коррозионного растрескивания под напряжением. Микроструктура однофазных латунных сплавов с содержанием цинка до 32% состоит из твердого раствора цинка и альфа-меди. Литая структура латуни с низким содержанием цинка состоит из альфа-дендритов. Первым материалом, который затвердевает, является почти чистая медь, поскольку дендриты продолжают затвердевать, они становятся смесью меди и цинка. Градиент состава существует по всему дендриту с нулевым содержанием цинка в центре и самым высоким содержанием цинка на внешнем крае. Градиент состава называется образованием сердцевины, и он обычно происходит со сплавами, которые замерзают в широком диапазоне температур. Последующая обработка и отжиг разрушают дендритную структуру. Полученная микроструктура состоит из сдвоенных равноосных зерен альфа-латуни. Отожженная микроструктура состоит из равноосных сдвоенных зерен альфа-меди, сходных со структурой нелегированной меди. Зерна имеют разные оттенки из-за их разной ориентации. Двойники представляют собой параллельные линии, проходящие через отдельные зерна. Двойники возникают из-за ошибки в последовательности размещения атомов меди, что затрудняет различение отдельных зерен.
Альфа-медь является основной фазой в литых сплавах, содержащих примерно до 40% цинка. Бета-фаза, которая представляет собой фазу с высоким содержанием цинка, является второстепенным компонентом, заполняющим области между альфа-дендритами. Микроструктура латуни, содержащей примерно до 40% цинка, состоит из альфа-дендритов с бета-дендритами, окружающими дендриты. Деформируемые материалы состоят из зерен альфа и бета. Литейные сплавы с содержанием цинка более 40 % содержат первичные дендриты бета-фазы. Если материал быстро охлаждается, структура полностью состоит из бета-фазы. При более медленном охлаждении альфа осаждается из раствора на границах кристаллов, образуя структуру из бета-дендритов, окруженных альфа. Эта структура называется структурой Видманштеттена, потому что геометрический рисунок альфа формируется на определенных кристаллографических ориентациях бета-решетки. Деформируемый двухфазный материал состоит из зерен бета и альфа. Горячая прокатка приводит к удлинению зерен в направлении прокатки.
Латуни часто содержат свинец для улучшения обрабатываемости. Микроструктура свинцовой латуни аналогична структуре неэтилированной латуни с добавлением почти чистых частиц свинца, обнаруженных на границах зерен и междендритных промежутках.
No related posts.