Латунь являє собою сплав міді з цинком. Таке з'єднання може бути багатокомпонентним або подвійним і мати різні експлуатаційні властивості. Загальна інформація про сплави міді з цинком і їх характеристики
Мідь коштує дорожче цинку. За рахунок цього введення останнього в сплав (в певній кількості - від 5 до 45%) знижує собівартість готової продукції. Під час виробництва латунь піддається різноманітним видам технологічної обробки, що істотно збільшує її антифрикційні і механічні показники. Основні властивості мідно-цинкових сплавів наступні: • красивий колір, що дозволяє виготовляти зовні привабливі вироби; • відмінна оброблюваність в холодному і гарячому станах тиском без зміни кольору готової продукції; • мала величина тепло- і електропровідності; • висока стійкість проти іржавіння в стандартних атмосферних умовах (при цьому колір матеріалу залишається незмінним); • відносна простота і дешевизна виробництва; • стійкість до впливів агресивних середовищ - вуглекислих розчинів, солоної води, кислот органічного походження.
Крім того, латунь прекрасно паяється якими типами припоев (як твердими, так і м'якими). До недоліку описуваних сплавів на основі міді відносять те, що вони у вологих умовах експлуатації схильні до розтріскування (подібна ситуація спостерігається, якщо в з'єднання вводиться 20 і більше відсотків цинку). Процес розтріскування стає більш активним при наявності в робочій атмосфері аміаку. При цьому сплав втрачає свій початковий колір і деякі експлуатаційні властивості.
Уникнути подібної ситуації можна досить просто - виконавши відпал металу після його деформації. Процедура здійснюється при температурах від 240 до 260 ° С. В результаті латунь стає набагато міцніше, в ній відсутні залишкові напруги за рахунок того, що деформований шар пройшов нагартовки.
Як підвищити експлуатаційні характеристики сплавів на основі міді? Властивості готового мідно-цинкового сплаву (щільність, колір, міцність і так далі) покращують легированием такими елементами, як миш'як, свинець, олово, залізо, алюміній, кремній, нікель, марганець. Обсяг вводяться добавок - мінімальний (не більше декількох відсотків). При комплексному легуванні сплав отримує високу кавитационную щільність і стійкість, також підвищується його антикорозійний потенціал. Використовувати легуючі елементи необхідно обережно, оскільки деякі з них можуть чинити негативний вплив на латунь і вироби з неї (латунна стрічка та ін.). Так, наприклад, міцність, щільність і твердість латунного сплаву знижується при надмірній добавці кремнію. Зате якщо використовувати комбіновану добавку свинцю і кремнію, та ж латунна стрічка отримує потрібний колір і поліпшені антифрикційні характеристики.
Олово і алюміній (а також марганець) збільшують показник опору (тимчасового) на розрив сплаву міді та цинку. Домогтися підвищення величини відносно подовження вдається тоді, латунь легируют марганцем і залізом в кількості до 2-3%. А от інші легуючі компоненти знижують подовження сплавів. Антикорозійні можливості розглянутого багато-або двокомпонентного матеріалу збільшуються при добавці до їх складу нікелю, марганцю, алюмінію і олова. Нікельована латунь ("біла") має відмінні експлуатаційні властивості. Зокрема, вона практично повністю позбавлена схильності до розтріскування при підвищеній вологості.
Олово збільшує міцність і щільність матеріалу і дозволяє використовувати метал в солоній воді. Існують спеціальні вироби (латунна стрічка та інші), які виготовляються виключно для експлуатації в морській воді. Легування мідно-цинкових композицій свинцем рекомендовано тоді, коли їх передбачається обробляти ріжучим інструментом на токарному верстаті або іншому обладнанні. Метал з добавками свинцю гарантує отримання легко відділяється і дуже дрібної стружки при різанні. Підсумком такої операції стає отримання деталей з малим показником шорсткості. Миш'як, яким звичайний метал легується вкрай рідко, незамінний для поліпшення властивостей мідно-цинкових сплавів у прісних високоагресивних водах при високій і кімнатній температурі. А якщо спільно з миш'яком використовується залізо і нікель, латунна стрічка та інші латунні вироби стають стійкими до розбавлених кислот і будь-яким лугів.
Ливарні композиції на основі міді та цинку - їх переваги та недоліки Багатокомпонентні сплави поділяють на дві великі групи: • ливарна продукція; • метал на базі цинку і міді, який піддається обробці тиском.
Ливарна продукція, що виготовляється за ГОСТ 17711, активно використовується в сучасній техніці. Мала схильність такого матеріалу до газонасичених гарантує отримання якісних виливків (їх щільність дуже висока, як і здатність протистояти корозії). При плавці деяка частина цинку випаровується, завдяки чому сплав відмінно раскисляют. Ливарна продукція характеризується також малою схильністю до ліквації, відмінної плинністю в рідкому стані, незначною величиною усадки. "Плюсом" такого матеріалу вважається і те, що метал має механічні властивості приблизно аналогічні характеристикам алюмінієвих і олов'яних бронз, а от витрати на його виробництво істотно нижче собівартості бронзових композицій.
Має ливарна група описуваних сплавів і деякі "мінуси". У виливках в процесі їх кристалізації можуть з'являтися усадкові зосереджені раковини досить великих розмірів. Їх нівелювання пов'язано з серйозними витратами - метал у великому обсязі доводиться відправляти у відходи. При плавці обов'язково потрібно використовувати захисні флюси, так як латунь "втрачає" цинк. Коротко про сплави на основі міді, оброблюваних тиском
Дані матеріали по ГОСТу 15527 використовуються для виробництва різних видів напівфабрикатів. Їх ділять на спеціальні та подвійні за обсягом цинку, що входить до їх складу. Латунь з однофазної структурою виходить при вмісті цинку не більше 39%, з двофазної - при вмісті цинку від 40 до 45% (так звана "біла" композиція). Двофазні сполуки мають високу щільність, чудово піддаються обробці в гарячому стані, зберігають свій колір при цьому. Але показник їх пластичності в холодному стані малий. Однофазна латунь характеризується постійністю кольору. Її піддають обробці в гарячому і холодному стані без найменших труднощів.
