Двойная, или простая, латунь содержит 88–97% меди и называется томпак. С уменьшением количества меди до 79–86% получается полутомпак, отличающийся пониженной температурой плавления (она колеблется в пределах 880–950 °С). Также при увеличении содержания цинка цвет латуни изменяется от красноватого до светло-желтого. С латунью связано несколько интересных парадоксов. Например, цинк, входящий в состав сплава, был открыт только в XVI веке, но сама латунь была известна еще в Древнем Риме. Ее получали, сплавляя медь с цинковой рудой. Впервые сплав меди с металлическим цинком был получен в Англии в конце XVIII века. В следующем столетии в Европе и России латунь использовали как поддельное золото, но это не помешало скульптору Ивану Мартосу создать из латуни памятник Минину и Пожарскому на Красной площади. При этом долгое время считалось, что памятник сделан из бронзы. Маркировка Простые деформируемые латуни, из которых делают листы, ленты, полосы, прутки, трубы, проволоку и поковки, обозначают буквой Л, за которой указывают процент меди в сплаве (например, Л68 – латунь для изготовления штампованных деталей). В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей название металла. Скажем, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40% цинка (Ц) и 1,5% марганца (Мц). Многокомпонентные деформируемые латуни маркируют исходя из состава и количества легирующих элементов. ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60% меди, легированную алюминием (А) в количестве 1% и железом в количестве 1%. Содержание цинка определяется по разности от 100%. Состав и свойства В качестве легирующих присадок используют олово, никель, марганец, железо и другие элементы. Алюминий, никель и олово повышают прочность, коррозионную стойкость латуни на воздухе, в морской атмосфере и соленой воде, а также улучшают антифрикционные свойства. Железо измельчает зерно, повышает температуру рекристаллизации и твердость латуни. Кремний увеличивает прочность, коррозионную стойкость, антифрикционные свойства, а марганец – жаростойкость. Мышьяк предохраняет латунь от вымывания цинка в агрессивных пресных водах при комнатной и повышенной температуре. Добавки никеля, мышьяка и железа к алюминиевым латуням повышают их стойкость к щелочам и разбавленным кислотам. Свинец, практически нерастворимый в медной основе, располагается в виде дисперсных частиц в объеме зерен и по их границам. Свинец – своеобразная смазка, уменьшающая износ инструмента при обработке латуни резанием и позволяющая получать более гладкие поверхности изделий. Но при этом свинец и висмут уменьшают способность латуни к деформации в горячем состоянии. Латуни, содержащие более 15% цинка в холоднодеформированном состоянии, в том числе и после обработки резанием, склонны к самопроизвольному коррозионному растрескиванию при хранении, особенно во влажной атмосфере, содержащей сернистые газы или аммиак. Для предохранения от растрескивания латунные полуфабрикаты и изделия подвергают низкотемпературному отжигу (250–300 °С), при котором уменьшаются остаточные напряжения, но не снижается прочность. Латуни упрочняют деформационным наклепом, за исключением марки ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5 – это единственный дисперсионно-твердеющий сплав, упрочняемый в результате закалки и старения. Латунь, содержащая около 15% цинка и 0,5% алюминия, имеет красивый золотистый цвет и повышенную стойкость против атмосферной коррозии; такой сплав используют как заменитель золота для знаков отличия и художественных изделий. Латунь с добавкой до 1,5% олова (морская латунь) хорошо сопротивляется коррозии в морской воде. Добавка свинца (до 3%) делает стружку ломкой и позволяет получать при обработке резанием поверхность высокой чистоты (автоматная латунь). Свинцовистая латунь применяется в автомобильной и часовой промышленности (часовая латунь). Чем хороша латунь: 1. Благодаря наличию цинка и достаточно высокой упругости латунь обладает низкой склонностью к газонасыщению. Это позволяет получать плотное литье. 2. Латуни мало склонны к ликвационным явлениям. 3. Благодаря малому интервалу кристаллизации обладают хорошей жидкотекучестью и небольшой усадочной рассеянной пористостью. 4. Специальные литейные латуни отличаются высокими механическими свойствами. 5. Поверхность специальных латуней после обработки резанием, шлифовки и полировки приобретает красивый цвет и блеск. Недостатки литейных латуней: 1. При плавке уменьшается содержание цинка из-за большой летучести. Для устранения этого недостатка приходится применять защитные покрытия. 2. При кристаллизации в отливках могут образоваться крупные усадочные раковины. 3. Литейные латуни склонны к сезонному саморастрескиванию. Для устранения этого недостатка отливки надо подвергать процедуре отжига. Осторожно: подделка! При производстве фитингов для систем водоснабжения недобросовестные изготовители для удешевления детали могут использовать сплавы, не предназначенные для систем водоснабжения. Это может не самым лучшим образом сказываться на здоровье потребителя, ведь в металле увеличивается доля свинца и цинка. Визуальными методами определить содержание цинка в латуни практически невозможно. Другая хитрость кроется в технологии изготовления латунных элементов. Европейские производители вытачивают детали из заготовки, сделанной методом горячей штамповки или литья. Это цельное изделие, оптимальное с точки зрения распределения внутреннего напряжения, в нем нет раковин или посторонних включений. Альтернативный вариант, намного дешевле первого, – штамповка из латунных опилок. Внешне детали очень похожи, их можно обрабатывать механическим способом, но прессованное изделие получается неоднородным по структуре, менее прочным. Такие технологии часто используются в Китае, они дают выигрыш по цене в 1,5–2 раза, но минусом изделия будет большая хрупкость и низкий срок службы. Отличить литую латунь от прессованной можно, сравнив плотность изделий (это можно сделать, вычислив объем и массу латунной части): у последней плотность будет заметно ниже. Все чаще на рынке появляются латунные фитинги, которые стоят на 10–15% меньше среднерыночной цены. Продукция при этом выглядит похожей, но является некачественной, поддельной. Чтобы отличить качественный товар от подделки, достаточно тщательно сравнить две детали. У внешне одинаковых изделий получается разница порядка 15% – и по массе, и по цене. Массу можно снизить за счет уменьшения геометрических размеров детали, но такая возможность сэкономить на габаритах без ущерба качеству давно исчерпана. В качественном изделии стенки толще, большой запас прочности у каждой детали придает надежность всей системе. Уменьшать геометрию – значит уменьшать надежность. Надеемся, что подробный рассказ о латуни и изделиях из нее поможет вам выбрать правильный товар и не переплачивать впоследствии за ненадежность системы. Леонид Кузнецов Материал предоставлен электронным журналом «Технический этаж». Если вы хотите получать информацию мгновенно и из первых рук – подпишитесь бесплатно на рассылку журнала по электронной почте! Для этого пришлите заявку в свободной форме на электронный адрес editor@egoplast.ru (с указанием ФИО, названия компании, рода деятельности и адреса электронной почты). www.newchemistry.ru |
