Латунь « Попаданцев.нет
Слово «бронза» обозначает металл, в котором большую часть занимает медь, а остальное добавки цветных металлов.
Но есть бронзы, которые имеют собственные названия.
Латунь — это всего лишь «цинковая бронза»…
С одной стороны все предельно просто — нужно в медь добавить цинк. Но, как всегда, все совсем не так просто.
Давайте полюбуемся на диаграмму сплава медь-цинк.
Тут есть классические фазы — альфа, бета и гамма.
Сначала про гамма-фазу. Она появляется после того, как процент цинка подберется к 50% и гамма-фаза очень хрупкая. Поэтому вы не найдете в продаже латуни, у которой цинка больше, чем 45-47%.
Бета-фаза тоже имеет уменьшенную пластичность, но не такую, как у гамма-фазы. Такая латунь очень прочная и не очень пластична, ее мало используют.
Поэтому распространения имеют латуни с содержанием цинка до 39%, в них однородная альфа-фаза. А так как она однородная, то никакой закалки или отпуска (вот как у алюминиевой бронзы) у них быть не может. Однако, если латунные детали формуются в холодном состоянии, то в них остаются очень большие внутренние напряжения, которые могут даже дать трещины при хранении на открытом воздухе. Поэтому делается отжиг при температуре не меньше 270
Латунь — сплав очень удобный в эксплуатации. Он отлично сваривается и паяется и в современном мире не такой дорогой как классическая оловянная бронза. Если оглянуться вокруг — есть куча латунных деталей. Всякие задвижки-щеколды-дверные петли и дверные ручки — это все латунь. Если разобрать электрическую розетку, то желтый металл внутри — это латунь. Контактные площадки в электрочайнике — опять латунь.
Если оглянуться в древность, то цинк был получен только в 1746.
Однако, именно латунь, как сплав цинка и меди был известен еще в Древней Греции, Древнем Египте, Древнем Китае и Древней Индии. Ответ очень прост — для сплавов не использовали цинк, а использовали минералы, содержащие оксид цинка, которые при выплавке восстанавливались до чистого цинка. Да, они были дорогими и даже очень дорогими. Например, в Древнем Риме как источник цинка брали минерал смитсонит, который сам по себе очень красив и может использоваться как отделочный камень. Поэтому латунь была дороже оловянной бронзы.
Однако, из нее много чего делали, сплав ведь красивый и похож на золото. Из латуни отливали кубки и чеканили монету, в Древнем Риме ее называли «аурихалк», и в истории были далеко не единичные случаи, когда из латуни делали фальшивые золотые монеты (последний раз — в 19 веке).
Однако, в древности в военном деле латунь почти не применялась.
Да и вообще кроме как на кубки или монеты мало где шла.
Тем не менее, это не такой дорогой металл, как золото, хотя золотой шлем или доспехи были делом обычным.
Более того — есть большое подозрение, что бронзовый век закончился из-за дефицита олова, и пришлось развивать металлургию железа, вместо чтобы переключиться на латунь.
Да, есть.
И это тот недостаток, который не позволял чистой меди идти в военное дело, а использовали именно оловянную бронзу.
Дело в том, что медь очень чувствительна к некоторым примесям. Стоит только попасть в медь больше, чем 0.002% висмута, или 0.005% сурьмы. или 0.03% свинца — как медь резко теряет свою пластичность. Она трескается при нагрузках — при этом прочность ее остается невысокой, как у чистой меди. То есть из такой грязной меди можно только отливать (про прокатку, штамповку или волочение можно сразу забыть) — и при этом медь остается мягким металлом!
Но если в медь добавить олово и получить оловянную бронзу, то того же висмута без ущерба легко может оказаться и пол-процента, а свинец вообще добавляют в бронзу для повышения антифрикционности! Именно поэтому медный век как-то подозрительно быстро превратился в бронзовый, тянувшийся не одну сотню лет. Простота выплавки качественной бронзы просто поражает.
Но если рассмотреть латунь (как соединение меди с цинком), то тут все негативные воздействия висмута-сурьмы остаются точно теми же, что и в чистой меди (разве что свинец не настолько катастрофичен). Древняя латунь в эксплуатации такая же гадкая, как и древняя медь. И именно из-за совершенно крошечных добавок часто встречающихся в медных рудах.
Вся медь, которая доступна современному человеку — это медь электролитическая. На провода идет медь с количеством примесей 0.05%, а самая грязная медь (идет на бронзу для памятников) имеет 1% примесей. Число, просто недостижимое для древнего мира!
Да, древняя латунь будет доступна попаданцу.
Но что он собрался из нее делать?
Дверные петли? Она из-за примесей будет недостаточно прочной.
Элементы на кораблях? Даже современная латунь для этого не годится, для этого применяют специальную «корабельную латунь», в которой есть процент олова.
Латунные пружины? Три раза «ХА». Даже из самой чистой латуни пружина выйдет очень плохая. То есть одноразовая — после растяжения она в таком состоянии и останется. Сейчас для них используют сплав типа ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5, в котором 2% никеля, 2% алюминия, пол-процента магния и пол-процента кремния. И да — висмута не больше 0,002%, а сурьмы не больше 0,005%.
www.popadancev.net
Латунь — Википедия
Микроструктура отшлифованного и протравленного латунного сплава под 400-кратным увеличениемЛату́нь — двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим компонентом является цинк, иногда с добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов. По металлургической классификации к бронзам не относится.
История и происхождение названия
Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна ещё до нашей эры[1][2]. Моссинойки получали её, сплавляя медь с галмеем[3], то есть с цинковой рудой. В Англии латунь была впервые получена путём сплавления меди с металлическим цинком, этот метод 13 июля 1781 года запатентовал Джеймс Эмерсон (британский патент № 1297)[4][5]. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.Во времена Августа в Риме латунь называлась орихалк (лат. aurichalcum — буквально «златомедь»), из неё чеканились сестерции и дупондии. Орихалк получил название от цвета сплава, похожего на цвет золота. Однако в самой Римской империи до завоевания Британии в I веке н. э. латунь не производилась, поскольку у римлян не было доступа к источникам цинка (которые появились и стали разрабатываться только после образования провинции Британия в составе империи), до этого цинк мог только ввозиться эллинскими и римскими торговцами, собственной его добычи в континентальной Европе и Средиземноморье не было
Видео по теме
Физические свойства
- Плотность — 8500—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 .
- Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается различными видами сварки, в том числе газовой и дуговой в среде защитных газов, и прокатывается. Технологии сварки латуни описаны в соответствующей литературе. 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 резку [7].
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.
Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; β’-фаза очень хрупкая и твёрдая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.
Содержание цинка в меди оказывает влияние на механические свойства отожжённых латуней.
При содержании цинка до 30 % возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счёт усложнения α — твёрдого раствора, а затем происходит резкое её понижение в связи с появлением в структуре хрупкой β’-фазы. Прочность увеличивается до содержания цинка около 45 % , а затем уменьшается так же резко, как и пластичность.
Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах. Однако в интервале температур 300—700 °C существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.
Двухфазные латуни пластичны при нагреве выше температуры β’-превращения, особенно выше 700 °C, когда их структура становится однофазной (β-фаза). Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: алюминий (Al), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si) и т. д.
Порядок маркировки
Принята следующая маркировка. Латунный сплав обозначают буквой «Л», после чего следуют буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л70 — латунь, содержащая 70 % Cu. В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60 % Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1 % и железом (Ж) в количестве 1 %. Содержание Zn определяется по разности от 100 %. В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).
Применение
Общая мировая потребность в цинке для изготовления латуни составляет в настоящее время около 2,1 млн т. При этом в производстве используется 1 млн т. первичного цинка, 600 тыс. т. цинка, полученного из отходов собственного производства, и 0,5 млн т вторичного сырья
Деформируемые латуни
Томпак (фр. tombac, от малайск. tambaga — медь) — Двойные латуни, содержащие до 20 % Zn, называются томпаком (латуни, содержащие 14—20 % Zn — полутомпаком) (http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/lat). Обладает высокой пластичностью, антикоррозионными и антифрикционными свойствами, хорошо сваривается со сталью. Его применяют для изготовления биметалла » сталь-латунь «. Благодаря золотистому цвету, томпак используют для изготовления художественных изделий, знаков отличия и фурнитуры.
| Двойные деформируемые латуни | |
| Марка | Область применения |
|---|---|
| Л96, Л90 | Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др. |
| Л85 | Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др. |
| Л80 | Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др. |
| Л70 | Гильзы химической аппаратуры, отдельные штампованные изделия |
| Л68 | Большинство штампованных изделий |
| Л63 | Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы |
| Л60 | Толстостенные патрубки, гайки, детали машин. |
| Многокомпонентные деформируемые латуни | |
| Марка | Область применения |
| ЛА77-2 | Конденсаторные трубы морских судов |
| ЛАЖ60-1-1 | Детали морских судов. |
| ЛАН59-3-2 | Детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов |
| ЛЖМа59-1-1 | Вкладыши подшипников, детали самолетов, морских судов |
| ЛН65-5 | Манометрические и конденсаторные трубки |
| ЛМц58- 2 | Гайки, болты, арматура, детали машин, советская разменная монета образца 1958 г., номиналом 1-5 копеек. |
| ЛМцА57-3-1 | Детали морских и речных судов |
| ЛO90-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛO70-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛO62-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛO60-1 | Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры |
| ЛС63-3 | Детали часов, втулки |
| ЛС74-3 | Детали часов, втулки |
| ЛС64-2 | Полиграфические матрицы |
| ЛС60-1 | Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки |
| ЛС59-1 | Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки |
| ЛЖС58-1-1 | Детали, изготовляемые резанием |
| ЛК80-3 | Коррозионностойкие детали машин |
| ЛМш68-0,05 | Конденсаторные трубы |
| ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 | Пружины, манометрические трубы |
Литейные латуни
- Коррозионно стойкие,
- обычно с хорошими антифрикционными свойствами
- хорошие механические, технологические свойства
- хорошая жидкотекучесть
- малая склонность к ликвации
| Литейные латуни | |
| Марка | Область применения |
|---|---|
| ЛЦ16К4 | Детали арматуры |
| ЛЦ23А6ЖЗМц2 | Массивные червячные винты, гайки нажимных винтов |
| ЛЦЗОАЗ | Коррозионно-стойкие детали |
| ЛЦ40С | Литые детали арматуры, втулки, сепараторы, подшипники |
| ЛЦ40МцЗЖ | Детали ответственного назначения, работающие при температуре до 300 °C |
| ЛЦ25С2 | Штуцера гидросистемы автомобилей |
Ювелирные сплавы
| Ювелирные сплавы | ||
| Вид обработки | Цвет | Наименование сплава |
|---|---|---|
| литьё | жёлтый | Латунь в гранулах M67/33 |
| литьё | зелёный | Латунь в гранулах M60/40 |
| литьё | золотой | Латунь в гранулах M75/25 |
| литьё | жёлтый | Латунь в гранулах M90 |
Примечания
- ↑ Джуа М. «История химии», перевод с итальянского Г. В. Быкова под редакцией С. А. Погодина. — Москва: Мир. Редакция литературы по химии, 1975.
- ↑ http://www.chem.msu.su/rus/history/element/Zn.html
- ↑ Галмей // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- ↑ Woodcroft B. Subject-matter index (made from titles only) of patents of invention, from March 2, 1617 (14 James I.), to October 1, 1852 (16 Victoriae). — London, 1857. — P. 444.
- ↑ IV. Specification of Mr. Emerson’s Patent for making Brass with Copper and Spelter // The Repertory of Arts, Manufactures, and Agriculture. — London, 1796. — Vol. V. — P. 24-25.
- ↑ Guest, Edwin. On certain Foreign Terms, adopted by our Ancestors prior to their Settlement in the British Islands (Part II). // Proceedings of the Philological Society. — London, June 11, 1852. — Vol. 5 — No. 124 — P. 188-189.
- ↑ Автоматная латунь — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
Литература
Ссылки
wiki2.red
Недрагоценные: латунь, сталь, титан и другие металлы для украшений
Ювелиры не ограничиваются в работе золотом, серебром и платиной. Недрагоценные металлы стоят дешевле, а украшения из них получаются красивые, прочные и долговечные. Мы расскажем об основных недрагоценных металлах и сплавах, которые применяют в ювелирном деле. А чтобы при поиске украшений на зарубежных ресурсах вы смогли разобраться, из чего они сделаны — добавляем к русскоязычному английский аналог названия.
Фото: pixabay.com
Титан (Titanium)
Твёрдый, лёгкий, очень прочный и устойчивый к повреждениям титан применяют даже в космической технике и называют «металлом будущего». При нагревании, окислении или смешивании с другими элементами серебристо-белый металл обретает самые разные оттенки, от соломенного до фиолетового.
Хотя работать с титаном непросто, сейчас он находится на пике популярности у ювелиров. Мастера создают необычные коллекции, используя его способность переливаться всеми цветами радуги. Если вы видите ярко-фиолетовые, синие и другие яркие металлические украшения, скорее всего, перед вами титан. Обработка обходится в несколько раз дороже самого металла, поэтому цена на изделия обычно высокая. Зато обручальные кольца, браслеты, запонки и другие титановые украшения весят меньше, чем золотые и платиновые.
Фото: ювелирная марка Littletricks
Нержавеющая сталь (Stainless steel)
От обычной стали нержавеющую отличает добавление хрома к сплаву железа и углерода. Именно хром защищает её от коррозии: он создаёт на поверхности тончайшую плёнку, которая самовосстанавливается при повреждениях.
Нержавеющая сталь марки 316L, известная как «хирургическая», сегодня широко используется ювелирами. Она прочнее драгоценных металлов, гипоаллергенна, не темнеет на воздухе, устойчива к ультрафиолету и морской воде. Из неё создают цепочки, браслеты, кольца и серьги. Часто нержавейку используют для пирсинга, сочетают её с камнями, стеклом и деревом. Стальные украшения органично вписываются в любой стиль – от этники до авангарда.
Фото: pixabay.com
Вольфрам (Tungsten)
Твёрдый, хрупкий и самый тугоплавкий из металлов – вольфрам. Его добывают из вольфрамовых руд, и в сыром виде он похож на платину. Чистый вольфрам в ювелирном деле не используется, но в сочетании с углеродом становится карбидом вольфрама, который по твёрдости не уступает алмазу.
Из карбида вольфрама создают кольца и браслеты. Они износоустойчивы и практичны, даже через много лет на них не появляются царапины и трещины. Такие изделия не тускнеют, не боятся воды и большинства кислот. Украшения из вольфрама больше востребованы среди мужчин, но искусные мастера делают из него изящные кольца и для сильных женщин (больше о кольцах из вольфрама — в нашей статье).
Мельхиор (Melchior, Cupronickel)
Мельхиор – это сплав на основе меди. Из-за содержания никеля он похож на серебро, но гораздо прочнее. Мельхиор легко обрабатывать, он не ржавеет и не темнеет. Под воздействием химических растворов серебристый сплав обретает новые оттенки: от сиреневого до розового.
Наибольшую известность мельхиору принесли столовые приборы, которые из него производили в советское время. Но и в ювелирном деле он занял свою нишу: из мельхиора делают украшения с тонкими узорами и орнаментами. В сплав обрамляют бирюзу, малахит, янтарь, и бижутерия из него не снашивается десятилетиями.
Украшение из мельхиора. Фото: MADEheart.com
Нейзильбер (Nickel silver)
И внешне, и по характеристикам нейзильбер почти идентичен мельхиору. Отличает его только наличие цинка в сплаве. Металл, название которого переводится как «новое серебро», пластичен и прочен. Повышенное содержание никеля делает его почти белым, с отливом в синий или зеленоватый.
Ювелиры охотно используют этот сплав из-за его сходства с серебром и невысокой стоимости. Из него создают украшения с филигранью и финифтью, подвески-иконки, пряжки, проволочную бижутерию. Напыление из серебра и золота делает нейзильбер прочнее, и сплав дольше сохраняет товарный вид.
Украшение из нейзильбера. Фото: [email protected]
Латунь (Brass)
Латунь сплавляют из меди и цинка. В античности её называли «орихалк», то есть «златомедь», и слагали легенды о том, что именно из неё сделан щит Геракла. Этот пластичный и лёгкий в обработке сплав за износостойкость прозвали «вечным металлом». Сама по себе латунь жёлтая, но добавки придают ей золотистый, красноватый и зеленоватый оттенки.
Сегодня из неё делают ажурные кольца, браслеты, кулоны и серьги, которые затем серебрят, чернят или покрывают позолотой. Латунь органично вписывается в винтажный и этнический стиль. А гибкую и прочную латунную проволоку используют для хэндмейда типа wire wrap.
Фото: pixabay.com
Бронза (Bronze)
Около шести тысячелетий люди знакомы с бронзой – сплавом меди и олова. Бронзами также считаются сплавы меди с алюминием, кремнием и некоторыми другими элементами. Этот металл твёрже железа, прочнее стали, хорошо плавится и полируется, изделия из него не ржавеют. Цвет бронзы зависит от процента меди в сплаве и меняется от красного и жёлтого до белого и стального.
Невероятная популярность украшений из бронзы уже позади. Но отдельные ювелиры и сегодня продолжают делать из неё кольца, браслеты, ожерелья, подвески и кулоны, серьги с камнями. Пользуются спросом копии древних бронзовых украшений, а также изделия в этнической тематике.
Украшение из бронзы. Фото: Cleopatravintage на etsy.com
Чугун (Сast iron)
Кажется, один из самых неподходящих металлов для украшений – это чугун, сплав железа и углерода. Твёрдый и хрупкий, он плохо куётся, зато хорошо подходит для литья. Из этого сплава делали витые ограды Санкт-Петербурга и первые железные дороги.
Но было время, когда чугун оказался востребован и в ювелирном деле. В Германии, в начале 19 века, женщины обменивали золотые украшения на чугунные, чтобы поддержать Освободительную войну. Сейчас эти изделия считаются произведениями искусства и хранятся в музеях. Современные мастера делают украшения из чугуна разве что в порядке эксперимента.
Чугун. Фото: 1stdibs.com
Автор:
Ольга Мартынова для ЮВЕЛИРУМ
Все статьи в рубрике «в помощь покупателям» | Раздел каталога ЮВЕЛИРУМА «Ювелирные металлы» | Раздел каталога ЮВЕЛИРУМА «Техники и стили»
Поделитесь статьей с друзьями
juvelirum.ru