Все о латуни: составы, виды и методы обработки
Статьи, 05.12.2024
В этой статье:
Латунь - один из самых востребованных сплавов в современной промышленности. Он применяется в авиастроении, судостроении, машиностроении, металлургии, энергетике, ювелирном деле. Спрос на латунные сплавы во многом обусловлен хорошей обрабатываемостью материала. Латунь подвергается плавке, гибке, пайке, резке, сварке и другим технологическим операциям.
Виды латуни
Сплав различается по составу и соотношению основных компонентов - меди и цинка. Простая или обычная латунь содержит 60-70% меди и 30-40% цинка. К простой относятся такие марки латуни, как Л63, ЛС59-1. Сплав с добавлением легирующих компонентов (свинец, никель, олово, аюминий и т.д.) называется специальным. В результате легирования получается оловянная, никелевая, свинцовая, алюминиевая латунь.
Латунь с пониженным содержанием цинка 5-20% называется красной или томпаком. Красная латунь обладает высокой пластичностью и применяется для изготовления музыкальных инструментов, архитектурных форм, а также боевых медалей, наград, статуэток. За счет высокого содержания меди (до 90%) может напоминать бронзу.
Сплав, содержащий 20-36% цинка - это желтая латунь. Она широко востребована в ювелирном деле для изготовления украшений.
По назначению латунь делится на техническую, литейную, машиностроительную и т.д. В особую группу выделяется морская латунь, в состав которой входит олово. Материал устойчив в коррозии в соленой воде и используется в судостроении.
Обработка латуни
Сплав меди и цинка легко поддается обработке за счет оптимальной плотности, ударной вязкости и пластичности. При этом материал обладает высокими прочностными характеристиками, не имеет ферромагнитных свойств. Основные способы обработки: плавка, резка, гибка, пайка и сварка.
Плавка латуни
Диапазон температуры плавления - 880-950 С. Но, стоит отметить, температура плавления латуни зависит от легирующих добавок и химического состава сплава: чем больше в нем цинка, тем быстрее плавится материал. Поэтому процесс плавления заключается, в первую очередь, в выборе подходящей рабочей температуры плавильной печи. Двухкомпонентный сплав плавится при температуре 910-950 С. Для улучшения качественных характеристик в расплав может вводится 0,1% криолита.
В сплавах с малым содержанием цинка возникает вопрос раскисления меди в процессе плавления. Для этого используется фосфор. При образовании мусорных фракций расплавы подвергаются рафинированию марганцем.
Максимальную рабочую температуру плавления имеет алюминиевая латунь. Разные температуры плавления компонентов (алюминий - 660 С) приводят к выделению водорода или углерода. Для предотвращения этих процессов плавка осуществляется в кислой среде.
Резка латуни
Резка выполняется механическими и термическими способами. Простой механический способ - рубка на специальном станке или гильотинными ножницами. Используется для металлических листов толщиной до 20 мм при невысоких требованиях к точности и качеству среза.
Более современными способами являются:
Чем резать латунь? Это зависит от толщины листа, назначения материала, его состава, количества изделий в партии.
Гибка латуни
Осуществляется холодным и горячим способом. При горячем материал нагревают для повышения его пластичности. Таким способом изготавливаются латунные трубы, сантехнические изделия, архитектурные элементы. Холодная гибка применяется для простых и менее требовательных конструкций.
Гибка производится на листогибочных прессах с разным уровнем автоматизации. Широко распространена гибка латунных заготовок на высокоточных гидростанках с ЧПУ.
Пайка латуни
Пайка является низкотемпературной. Для нее используются оловянно-свинцовые и другие припои, обеспечивающие оптимальную температуру - 810-850 С, паяльные лампы или газовые горелки. При этом на поверхности образуется оксидная пленка, которая не удаляется традиционными канифольно-спиртовыми флюсами. Поэтому для пайки латунных сплавов используются активные флюсы на основе хлористого цинка, пантоевой кислоты, фторобората калия.
Температура пайки латуни выбирается с учетом процентного содержания цинка в сплаве: чем его меньше, тем ниже температура. В связи с этим материалы с долей цинка более 45% спаять достаточно трудно.
Сварка латуни
Сварка имеет некоторые особенности из-за наличия в составе цинка с низкой температурой плавления. Чем больше цинка в сплаве, тем быстрее выгорает материал с выделением токсичных соединений. Именно поэтому сварка этого сплава в домашних условиях практически невозможна.
Основные способы сварки латуни:
Можно ли сваривать латунь, и каким способом? Это зависит от ее состава, толщины свариваемых деталей и требований, предъявляемых к сварному шву.
Защита латуни
Латунные сплавы считаются достаточно устойчивыми к коррозии. Однако срок службы деталей можно увеличить, использую следующие способы:
- Пассивирование - защита латуни лаком от потемнения.
- Никелирование - покрытие латуни никелем для предотвращения ржавчины и улучшения внешнего вида.
- Оловянирование - покрытие оловом придает поверхностям антикоррозийные свойства и химическую инертность.
- Хромирование - покрытие латуни хромом увеличивает коррозиеустойчивость и механическую прочность.
- Свинцевание - защищает сплав от коррозии и применяется для морской латуни.
- Лужение - обеспечивает защиту от обесцинкования и предупреждает общую коррозию.
Вопрос-ответ
Что изготавливают из латуни?
Сортамент изделий включает детали машин и приборов, метизы, трубопрокат, втулки, часовые механизмы, полиграфические матрицы и т.д. Сплав используется для производства деталей самолетов, штампованных изделий, теплотехнической аппаратуры, ювелирных украшений.
Как отличить латунь от бронзы?
Отличить сплавы можно визуально: первый - желтый, светлый с мелкозернистой структурой, второй - красноватый с крупнозернистой структурой. В лабораториях для идентификации используется азотная кислота. Для этого берется стружка материала. У бронзы при этом выпадает белесый осадок, у латуни - осадок отсутствует.
Почему позеленела латунь и как это устранить?
Зеленение латуни - это результат окисления. Чтобы восстановить внешний вид поверхности следует очистить ее с помощью ацетона, аммиака, щавелевой или муравьинной кислоты, а затем нанести защитный лак.
