Латунь является бинарным сплав состоит из медь а также цинк это было произведено в течение тысячелетий и ценится за его работоспособность, твердость, коррозия сопротивление и привлекательный внешний вид.
свойства
- Тип сплава: бинарный
- Содержание: медь и цинк
- Плотность: 8,3-8,7 г / см3
- Температура плавления: 1652-1724 ° F (900-940 ° C)
- Твердость по Моосу: 3-4
Характеристики
Точные свойства различных латуней зависят от состава латунного сплава, особенно от соотношения медь-цинк. В целом, однако, все латуни ценятся за их обрабатываемость или легкость, с которой металл может быть сформирован в желаемые формы и формы, сохраняя при этом высокую прочность.
В то время как есть различия между латунями с высоким и низким содержанием цинка, все латунные считаются податливый а также пластичный (с низким содержанием цинка больше). Благодаря низкой температуре плавления латунь также может быть отлита относительно легко. Однако для применения в литье обычно предпочтительным является высокое содержание цинка.
Латунь с более низким содержанием цинка легко подвергается холодной обработке, сварке и пайке. Высокое содержание меди также позволяет металлу формировать защитный оксидный слой (патину) на его поверхности, защищает от дальнейшей коррозии, ценного свойства в приложениях, которые подвергают металл воздействию влаги и выветривание.
Металл имеет хорошее тепло и электрическая проводимость (его электропроводность может составлять от 23% до 44% от чистой меди), а также износостойкость и искробезопасность. Как и медь, его бактериостатические свойства привели к его использованию в сантехнике и в медицинских учреждениях.
Латунь считается сплавом с низким коэффициентом трения и немагнитным, в то время как его акустические свойства привели к его использованию во многих музыкальных инструментах «духового оркестра». Художники и архитекторы ценят эстетические свойства металла, так как он может быть изготовлен в различных цветах - от темно-красного до золотисто-желтого.
Приложения
Ценные свойства латуни и относительная простота производства сделали ее одним из наиболее широко используемых сплавов. Составление полного списка всех медных приложений было бы колоссальной задачей, но получить представление об отраслях и типы продуктов, в которых обнаружена латунь, мы можем классифицировать и обобщать некоторые конечные применения в зависимости от марки латуни используемый:
Латунь свободной резки (например, латунь C38500 или 60/40):
- Гайки, болты, резьбовые детали
- терминалы
- Струи
- Отводы
- Форсунки
история
Медно-цинковые сплавы были произведены еще в 5 веке до нашей эры в Китае и широко использовались в Центральной Азии во 2 и 3 веке до нашей эры. Однако эти декоративные металлические детали лучше всего называть «природными сплавами», поскольку нет доказательств того, что их производители сознательно легировали медь и цинк. Вместо этого вполне вероятно, что сплавы выплавлялись из богатых цинком медных руд с образованием сырых латуноподобных металлов.
Греческие и римские документы предполагают, что преднамеренное производство сплавов похоже на современную латунь, используя медь и руда, богатая оксидом цинка, известная как каламин, произошла примерно в 1 веке до нашей эры. Каламиновая латунь была произведена с использованием процесса цементации, при котором медь плавилась в тигле с измельченной смитсонитовой (или каламиновой) рудой.
При высоких температурах цинк, присутствующий в такой руде, превращается в пар и проникает в медь, в результате чего получается относительно чистая латунь с содержанием цинка 17-30%. Этот метод производства латуни использовался в течение почти 2000 лет до начала 19 века. Вскоре после того, как римляне открыли, как производить латунь, этот сплав использовался для чеканки монет в районах современной Турции. Это вскоре распространилось по всей Римской империи.
Типы
«Латунь» - это общий термин, который относится к широкому спектру медно-цинковых сплавов. На самом деле, существует более 60 различных типов латуни, указанных в стандартах EN (European Norm). Эти сплавы могут иметь широкий спектр различных составов в зависимости от свойств, требуемых для конкретного применения.
производство
Латунь чаще всего производится из медного лома и цинковых слитков. Лом меди выбирается на основе ее примесей, так как желательны определенные дополнительные элементы, чтобы получить точную марку латуни.
Поскольку цинк начинает кипеть и испаряться при 1665 ° F (907 ° C), ниже температуры плавления меди 1981 ° F (1083 ° C), медь должна сначала расплавиться. После плавления цинк добавляется в соотношении, соответствующем сорту производимой латуни. Хотя до сих пор делается некоторая поправка на потери цинка при испарении.
На данный момент любые другие дополнительные металлы, такие как вестиалюминий, кремний или мышьяк, добавляют к смеси для создания желаемого сплава. Как только расплавленный сплав готов, его разливают в формы, где он затвердевает в большие слябы или заготовки. Заготовки - чаще всего из альфа-бета-латуни - могут быть непосредственно обработаны в проволоку, трубы и трубы посредством горячей экструзии, которая включает проталкивание нагретого металла через фильеру или горячую ковку.
Если заготовки не экструдированы или кованы, то заготовки затем нагревают и подают через стальные ролики (процесс, известный как горячая прокатка). В результате получается плита толщиной менее половины дюйма (<13 мм). После охлаждения латунь затем подается через фрезерный станок или скальпер, который отсекает тонкий слой от металла, чтобы удалить дефекты поверхностного литья и оксид.
В газовой атмосфере для предотвращения окисления сплав нагревают и снова прокатывают, процесс, известный как отжигперед тем, как снова прокатать при более низких температурах (холодная прокатка) до листов толщиной около 0,1 дюйма (2,5 мм). Процесс холодной прокатки деформирует внутреннюю зернистую структуру латуни, в результате чего получается более прочный и твердый металл. Этот этап может повторяться до тех пор, пока не будет достигнута желаемая толщина или твердость.
Наконец, листы распиливают и режут, чтобы получить необходимую ширину и длину. Все листы, литые, кованые и экструдированные латунные материалы подвергают химической ванне, обычно из соляной и серной кислот, для удаления окалины и потускнения черного оксида меди.