Состав латунь в процентах: состав сплава, характеристики и применение

Содержание

курсы английского языка, курсы немецкого французского и других языков.

 

Каждый житель города Ставрополя, выбравший путь самосовершенствования, развития коммуникативных способностей и карьерного роста, понимает: без знания иностранных языков сегодня не обойтись.В настоящее время при поступлении на высокооплачиваемую работу одним из требований является знание как минимум одного иностранного языка. Это объясняет важность и значение языковых курсов.

Образовательный центр «Лингво Профешнл» (Lingvo Professional), расположенный в Юго-западном районе города Ставрополя разработал такую технологию обучения иностранным языкам, благодаря которой обучающиеся начинают не только успешно говорить и писать, но и думать на иностранном языке, ощущая себя его носителем. Именно это гарантирует успешное общение на иностранном языке в любой ситуации.

Образовательный центр «Лингво Профешнл» предлагает следующие курсы по изучению иностранных языков в Ставрополе:

  • Курсы английского языка
  • Курсы французского языка
  • Курсы немецкого языка
  • Курсы испанского языка
  • Курсы итальянского языка
  • Курсы китайского языка
  • Курсы арабского языка
  • Курсы греческого языка
  • Курсы иврита

Занятия ведут профессиональные преподаватели, в том числе кандидаты педагогических и филологических наук. Наши преподаватели являются авторами учебников и учебных пособий, используемых в вузах для подготовки лингвистов-преподавателей и лингвистов-переводчиков, имеют авторские методики обучения иностранному языку. Кроме того, «Лингво Профешнл» проводит семинары с профессиональными преподавателями из США и Канады.

Курсы предполагают пять уровней обучения: от начального до свободного владения. Занятия проводятся в небольших группах (3-5 человек) с учетом личностного подхода к каждому обучающемуся. График и время занятий согласовываются индивидуально с каждым обучающимся.

Чтобы определить необходимую программу изучения иностранного языка, всем желающим предлагается возможность пройти бесплатное тестирование выявляющее уровень владения иностранным языком..

В ходе занятий используются новейшие методики преподавания иностранных языков, а также современные учебники и учебные пособия ведущих отечественных и иностранных издательств – Express Publishing, Macmillan, Pearson/Longman Press, Oxford Press и Cambridge University Press,Hueber, «Просвещение».

Центр предлагает бесплатное тестирование, чтобы определить Ваш уровень подготовки.

Курсы разработаны для разных категорий слушателей

 

Также проводятся курсы для подготовки к поступлению в иностранные вузы, курс делового иностранного языка и экспресс-курсы для подготовки к выезду за рубеж.

 

 

Что такое латунь. Общие сведения

Простые медно-цинковые сплавы

Латуни — это двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основной легирующий компонент — цинк. По сравнению с медью латуни обладают более высокими прочностью, коррозионной стойкостью, литейными свойствами и температурой рекристаллизации. Это наиболее дешевые медные сплавы, т. к. цинк в два раза дешевле меди. Цена на латунь в среднем меньше цены на медь в полтора раза, т. к. латунный прокат и чушки изготавливают с применением медного, бронзового или латунного лома. Латуни широко применяют в машиностроении и многих отраслях промышленности.

Латуни подразделяются на двойные и специальные. Двойные или простые латуни получают сплавлением меди и цинка. В специальные латуни добавляют другие легирующие элементы — свинец, фосфор, мышьяк, олово, марганец.

Физические и механические свойства латуни, их зависимость от температуры и технологические качества определяет от фазового состав. Диаграмма сосотояний двойных латуней показывает, что латунные сплавы разделяют на α-латуни, (α+β)-латуни и β-латуни по наличию в составе одноименных фаз.

Двойные(простые) латуни, содержащие 88 — 97% Си, называют томпаком, а содержащие 79 — 86% Си —полутомпаком. Простые латуни маркируют буквой Л, за которой пишут содержание

меди в процентах. Например Латунь Л63 обозначает сплав с содержанием меди 63%, остальное — цинк и примесные элементы. На рис. 1 показана зависимость свойств медно-цинковых сплавов от состава.

Специальные латуни

Сплавы меди и цинка, легированные одним или несколькими элементами, называют специальными латунями. Наименование таких латуней дается по легирующим элементам, например, латунь, содержащую свинец, называют свинцовой. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание вводимых элементов в процентах. В зависимости от способа обработки латуни подразделяют на деформированные и литейные. Последние могут изготовляться из вторичного сырья (вторичные литейные латуни). Из деформированных латуней изготовляют листы, ленты, полосы, прутки. трубы, проволоку и поковки; из литейных фасонные отливки.

Рис.1. Зависимость характеристик механических свойств медно-цинковых сплавов от содержания цинка (исходный материал — образцы, деформированные на 40%)

Влияние легирующих элементов на свойства

Основные легирующие элементы в специальных латунях — алюминий, железо, кремний, марганец, мышьяк, никель, олово, свинец. Алюминий, а также никель и олово повышают прочность, коррозионную стойкость латуни на воздухе, в морской атмосфере и морской воде, а также улучшает антифрикционные свойства. Железо измельчает зерно, повышает температуру рекристаллизации и твердость латуни. Кремний повышает прочность, коррозионную стойкость, антифрикционные свойства, а марганец — жаростойкость латуни. Мышьяк предохраняет латунь от обесцинкования в агрессивных пресных водах при комнатной и повышенных температурах. Добавки никеля, мышьяка и железа к алюминиевым латуням повышают их стойкость к щелочам и разбавленным кислотам. Свинец, практически не растворимый в медной основе, располагается в виде дисперсных частиц в объеме зерен и по их границам. Свинец — своеобразная смазка, уменьшающая износ инструмента при обработке резанием латуни. Мелкая, легко отделяющаяся стружка, образующаяся при механической обработке, позволяет получать поверхность обрабатываемых изделий высокой чистоты.

Технологические свойства

Обрабатываемость резанием медных сплавов оценивается в процентах по отношению к обрабатываемости латуни марки ЛС 63-3, которая принимается за 100%.
Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в горячем и холодном состоянии. Все они хорошо паяются твердыми и мягкими припоями и легче свариваются, чем медь. Следует иметь в виду, что латуни, содержащие более 15% цинка в холодно-деформированном 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 их прочность. Латуни, за исключением марки ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5, упрочняют деформационным наклепом. Латунь последней марки — единственный дисперсионно-твердеющий сплав, упрочняемый в результате закалки и старения.

Плоский прокат выпускают в мягком (отожженном), полутвердом (обжатие 10 — 30%), твердом (обжатие 30 — 50%) и особотвердом (обжатие более 60%) состоянии.

Латунь

Это сплав, похожий на золото, но намного его дешевле. Известный еще в Древнем Риме, но повторно открытый в XVIII веке. Сочетая в себе прекрасные свойства двух химических элементов, латунь нашла для себя широкое поле применения.


Состав
Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом 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.

Физические свойства
Плотность — 8300—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 (однако нельзя сваривать латунь сваркой плавлением — можно, например, контактной сваркой) и прокатывается. 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 ее удаление при обработке резанием. Ярким примером такой латуни является латунь марки ЛС59-1.

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 5 млн т вторичного сырья. Таким образом, более 50% цинка, используемого в производстве латуни, получают из отходов. Технические латуни содержат обычно до 48-50% цинка. Двойные латуни нередко легируют алюминием, железом, магнием, свинцом или другими элементами. Такие латуни называют специальными или многокомпонентными. Легирующие элементы (кроме свинца) увеличивают прочность (твердость), но уменьшают пластичность латуни. Содержание в латуни свинца (до 4%) облегчает обработку резанием и улучшает антифрикционные свойства. Алюминий, цинк, кремний и никель увеличивают коррозионную стойкость латуни. Добавление в латунь железа, никеля и магния повышает ее прочность.

Деформируемые латуни
Томпак (фр. tombac, от малайск. tambaga — медь) — латунь с содержанием меди 90—97 %. Обладает высокой пластичностью, антикоррозионным 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
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
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

 

Виды, свойства и марки латуни

Латунью называется сплав меди и цинка. Данные два компонента являются основными в производстве латуни, при чем второй из них выступает легирующим элементом. Однако, кроме них в сплаве также могут присутствовать олово, никель, свинец, марганец, железо и прочие компоненты. Стоит обратить внимание на то, что олово добавляется в сплав в значительно меньшем количестве, чем цинк, в противном случае есть риск на выходе получить вместо латуни традиционную оловянную бронзу.

С медью человечество познакомилось еще в VII тысячелетии до нашей эры, а вот цинк был открыт только лишь в XVI веке нашей эры. Но, не смотря на это, как выглядит латунь люди знали еще в доисторический период. В те далекие времена получали данный сплав путем сплавления меди и галмея – цинковую руду. А вот в Англии латунь впервые получили, сплавив медь и металлический цинк.

В Римской империи  латунь имела название орихалк, что в буквальном переводе с латыни означает «златомедь». Однако, данному названию латунь обязана не золоту, а специфическому окрасу сплава, который напоминал по своему цвету злолото. Именно орихалк использовался для чеканки сестерций и дупондий.

На сегодняшний день для производства латуни во всем мире используется порядка 2,1 млн тонн цинка, из которых первичный цинк используется в количестве 1 млн тонн, 600 тыс. тонн составляет цинк, для получения которого были использованы отходы собственного производства, 0,5 млн тонн приходится на вторичное сырье. Из этого видно, что порядка половины всего количества цинка, который используется для изготовления латуни, получается из отходов. В составе технических латуней количество цинка, как правило, составляет до 48 – 50%.

Свойства латуни

Латунь обладает плотностью от 8500 до 8700 кг/м3. Ее удельная теплоемкость в условиях температуры 200С составляет 0,377 кДж*кг-1-1. Удельное электрическое сопротивление равняется 10-6*(0,07-0,08) Ом*м. Латунь не является ферромагнетиком. Может иметь различную температуру плавления, на колебания которой в значительной мере имеет влияние состав сплава. Таким образом, она находится в диапазоне от 8800С до 9500С.Чем больше в составе латуни содержание цинка, тем ниже температура плавления.  Латунь достаточно хорошо поддается практически любой сварке, а также легко прокатывается. 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.

Химический состав латуни

Как уже говорилось выше, в состав латуни входит два основных элемента – медь и цинк. При этом процентное содержание меди составляет большую часть, а именно – 70%, а цинка – 30%. По своему составу латунь классифицируется на альфа и альфа+бета-латуни, которые, в свою очередь, подразделяются на однофазные и двухфазные виды латуни. Однофазные латуни в своем составе имеют 35% цинка, в то время, как в составе двухфазных латуней количество цинка составляет порядка 47-50%. Для однофазных латуней характерна высокая пластичность. В отличие от них, двухфазные латуни обладают высокой прочностью, но значительно меньшей пластичностью. Однако, медь и цинк это далеко не всё, из чего состоит латунь. Кроме этого, в ней также присутствуют и другие элементы. Так, в двухфазных латунях присутствует свинце в количестве 4%.

Стоит отметить, что если латунь не обработана лаком, то при контакте с открытым воздухом она покрывается темной тонкой пленкой. Однако, в массе она имеет более высокое сопротивление действию на нее атмосферы, в отличие от меди. Для нее характерный желтый окрас. Отлично поддается полировке.

На латунь пагубно влияют висмут и свинец. Это связано с тем, что благодаря их наличию в составе латуни, сплав теряет свою способность деформироваться в горячем состоянии. Однако, не смотря на это, для того, чтобы получить сыпучую стружку, применяется легирование свинцом.

Латунь схожа по своему составу с бронзой, так как основным компонентом как одного, так и второго сплава, является медь. Однако, в отличие от бронзы, вторым главным компонентом, как уже говорилось выше, является цинк.

Медь является элементом 11 группы IV периода периодической системы химических элементов Менделеева с атомным номером 29. Является достаточно эластичным переходным металлом с характерным светло-золотистым окрасом.

Цинк является элементом побочной подгруппы 2-ой группы IV периода периодической системы химических элементов Менделеева с атомным номером 30. Отличается своей повышенной хрупкостью. Является переходным металлом с характерным светло-голубым окрасом. В природе цинк в качестве самостоятельного элемента отсутствует.

Производство латуни

Технология получения латуни включает в себя процессы как медной промышленности, так и цинковой, а кроме этого, и переработку вторичного сырья. Основным материалом для получения данного сплава являются заготовки меди, цинка, а также других металлов в случае необходимости получения многокомпонентных сплавов. Каждая заготовка произведена согласно ГОСТу. Латунь плавится в разнообразных видах плавильных печей, которые также применяются и для медной плавки. Наибольшей эффективностью отличаются  электрические индукционные низкочастотные печи с магнитопроводом. Во время процесса плавки используется вытяжная вентиляция. Это связано с интенсивным испарением некоторых составляющих компонентов, которые могут нанести непоправимый вред здоровью человека. Шихтами для плавки латуни являются чистые и оборотные металлы.

Перед производством латуни осуществляется подготовка сырья и очистка печей. Медь, разогретая до красного состояния, отправляется в печь, после чего к ней добавляются кусковые заготовки цинка. При этом, следует учитывать, что происходит испарение некоторого количества цинка. При изготовлении многокомпонентных сплавов, первым делом, добавляется медь, после которой осуществляется добавление остальных компонентов.

Для получения литейной латуни однородная масса разливается по формам. В результате данного процесса получаются слитки, имеющие плоскую и круглую форму. Деформируемые сплавы после отливки отправляются на деформацию. Готовые изделия классифицируются в зависимости от степени закалки и старения, а также твердости материала. Сделать материал более прочным и устойчивым к коррозии позволяет предварительная термическая обработка заготовок.

Марки латуни

Для обозначения латунного сплава используется буква «Л», после которой присутствуют буквы основных компонентов, которые входят в состав сплава. Так, в марках деформируемых латуней первые две цифры, стоящие после литеры «Л», указывают на среднее процентное содержание меди (Л70 – означает, что в сплаве содержится 70% меди). В легированных деформируемых латунях присутствуют также буквы и цифры, которыми обозначаются название и количественное содержание легирующего элемента (ЛАЖ60-1-1 – означает, что в сплаве содержится 60% меди, алюминию 1% и железа 1%). Количество цинка в сплаве определяется по разности от 100%. В литейных латунях среднее содержание элементов, вошедших в состав сплава, в процентах ставится сразу после буквы, которая указывает на название того или иного элемента (ЛЦ40Мц1,5 – означает, что в сплаве присутствует 40% цинка и 1,5% марганца).

Применение латуни

Стоит отметить, что латунь благодаря своим свойствам представляет собой универсальный материал, в связи с чем нашла свое достаточно широкое применение во многих сферах человеческой деятельности. Латунь является одним из основных материалов, который используется в машиностроении и судостроении. Также из нее изготавливают разнообразные сосуды, застежки, наугольники для украшения книг, нательные крестики, ордена и медали. Не редкостью сегодня являются и латунные трубы, краны, муфты, различная арматура и другие сантехнические детали. Латунь нашла свое применение и в производстве некоторых ювелирных изделий. Из латуни изготавливают оправы для компасов и футляров для магнитов в связи с тем, что латунь, в отличие от других металлов, не способна намагничиваться.

Чем отличаются литейные латуни от деформируемых

Чем отличаются литейные латуни от деформируемых

Основные сведения о латуни

Латунь — сплав меди с цинком (от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20–36% цинка – желтой. На практике латуни, в которых содержание цинка превышает 45%, практически не используются.

Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикционных свойств, приводит к снижению стоимости — латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.

По сравнению с медью латунь обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии. Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Коррозионная стойкость латуней в атмосферных условиях оказывается средней между стойкостью элементов, образующих сплав, т.е. цинка и меди. Латунь, содержащая более 20% цинка, склонна к растрескиванию при вылеживании во влажной атмосфере (особенно, если присутствуют следы аммиака). Этот эффект часто называют «сезонное растрескивание». Наиболее заметен он в деформированных изделиях, поскольку коррозия распространяется по границам зерен. Для устранения этого явления после деформации латунь подвергают отжигу при 240 — 260 (° C ).

Латуни обладают высокими технологическими свойствами и применяются в производстве различных мелких деталей, особенно там, где требуются хорошая обрабатываемость и формуемость. Из них получают хорошие отливки, так как латунь обладают хорошей текучестью и малой склонностью к ликвации. Латуни легко поддаются пластической деформации — основное их количество идет на изготовление катанных полуфабрикатов — листов, полос, лент, проволоки и разных профилей.

Латуни обладают сравнительно высокими механическими свойствами и удовлетворительной коррозионной устойчивостью и, будучи наиболее дешевыми из медных сплавов, имеют широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

Латунь подразделяют на двойные и многокомпонентные. Двойные медно-цинковые сплавы — простые или двойные латуни, многокомпонентные — специальные латуни. Двойные латуни, содержащие 88 — 97% меди, называют томпаком, а содержащие 79 — 80% меди — полутомпаком. Название специальных латуней дается по дополнительному легирующему элементу (кроме цинка), например, латунь, содержащую, кроме цинка, алюминий, называют алюминиевой латунью и т.п. По технологическому принципу различают деформируемые и литейные латуни.

Полуфабрикаты из деформируемых латуней изготовляют в мягком (отожженным), полутвердом (обжатие 10-30%), твердом (обжатие более 30%) и особотвердом (обжатие боле 50%) состоянии. Литейные латуни выплавляют как из первичных, так и из вторичных металлов (вторичные латуни).

В качестве дополнительных легирующих добавок в специальные латуни вводят алюминий, кремний, олово, никель, марганец, железо и свинец. Указанные добавки (кроме свинца) повышают коррозионную стойкость, прочность, жидкотекучесть, измельчают зерно латуни; свинец сильно улучшает обрабатываемость резанием.

Латуни, содержащие более 20% цинка, в деформированном состоянии склонны к коррозионному (самопроизвольному) растеканию при хранении. Для предупреждения растекания изделия, изготовленные из латуни, следует подвергать низкотемпературному отжигу при 250 — 300 °С.

Двухкомпонентные латуни («Простые») — состоят только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей.

Для двухкомпонентной латуни особое значение имеет фазовый состав сплава. Предел растворимости цинка в меди при комнатной температуре равен 39%. При повышении температуры он снижается и при 905 ° C становится равным 32%. По этой причине латуни, содержащие цинка менее 39%, имеют однофазную структуру (a-фаза) твердого раствора цинка в меди. Их называют α-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза – (β-фаза). β-фаза очень хрупка и тверда, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

При увеличении концентрации цинка до 30% возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения твердого раствора, затем происходит резкое ее понижение, так как в структуре сплава появляется хрупкая β-фаза. Прочность увеличивается до концентрации 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 300 — 700 (° C ) существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.

Особенностью обработки латуней давлением является то, что для обработки в холодном состоянии (тонкие листы, проволока, калиброванные профили) используют α-латунь с содержанием цинка до 32%, так как она при комнатной температуре имеет высокую пластичность и малую прочность. При повышении температуры до 300-700 ° C ее пластичность уменьшается, поэтому в горячем состоянии ее не обрабатывают. Для этой цели используют или β -латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние α + β, либо (α + β)-латунь.

Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава — латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 — латунь, содержащая 80% меди и 20% цинка

Многокомпонентные латуни («Специальные») — кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы.

Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных. Наименование специальной латуни отражает ее состав. Так, если она легирована железом и марганцем, то ее называют «Железомарганцевой», если алюминием – «Алюминиевой» и т.д.

Марку этих латуней составляют следующим образом: первой, как в простых латунях, ставится буква Л, вслед за ней — ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь; затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие — каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки. Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка определяется по разности от 100%. Например, марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66% Cu, 6%A 1,3% Fe и 2% Mn. Цинка в ней 100-(66+6+3+2)=23%.

Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней.

Марганец повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.

Олово повышает прочность и сопротивление коррозии в морской воде. Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями.

Никель повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.

Свинец ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием. Им легируют (добавляя в состав 1-2%) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.

Кремний ухудшает твердость, прочность. При легировании и кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.

Латуни по сравнению с бронзой обладают менее высокими прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.

Двойные деформируемые латуни

Л96 — используется для изготовления радиаторных и капиллярных трубок

Л90 — для деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевиков, сильфонов и др.

Л85 — для деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевиков, сильфонов и др.

Л80 — для деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.

Л70 — для гильз химической аппаратуры

Л68 — для штампованных изделий

Л63 — для гаек, болтов, деталей автомобилей, конденсаторных труб

Л60 — для толстостенных патрубков, гаек, деталей машин.

Многокомпонентные деформируемые латуни

ЛА77-2 — для конденсаторных труб морских судов

ЛАЖ60-1-1 — для детали морских судов

ЛАН59-3-2 — для детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов

ЛЖМа59-1-1 — для вкладышей подшипников, деталей самолетов, морских судов

ЛН65-5 — для манометрических и конденсаторных трубок

ЛМц58- 2 — для гаек, болтов, арматуры, деталей машин

ЛМцА57- 3-1 — для деталей морских и речных судов

Л090-1 — для конденсаторных труб теплотехнической аппаратуры

Л060-1 — для конденсаторных труб теплотехнической аппаратуры

ЛС63-3 — для деталей часов, втулкок

ЛС64-2 — для полиграфических матриц

ЛС60-1 — для гаек, болтов, зубчатых колес, втулок

ЛС59-1 — для гаек, болтов, зубчатых колес, втулок

ЛЖС58-1-1 — для деталей, изготовляемых резанием

ЛК80-3 — для коррозионностойких деталей машин

ЛМш68-0,05 — для конденсаторных труб

ЛАМш77-2-0,05 — то же

ЛОМш70-1-0,05 — то же

ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 — для пружин, манометрических труб

ЛЦ16К4 — для деталей арматуры

ЛЦ23А6ЖЗМц2 — для массивных червячных винтов, гаек нажимных винтов

ЛЦЗОАЗ — для коррозионно-стойких деталей

ЛЦ40С — для литых деталей арматуры, втулкок, сепараторов, подшипников

ЛЦ40МцЗЖ — для деталей ответственного назначения, работающие при температуре до 300 °С

ЛЦ25С2 — для штуцеров гидросистем автомобилей

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы ( О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.

Однофазные a–латуни используются для изготовления деталей деформированием в холодном состоянии. Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку.

Для изготовления деталей деформированием при температуре выше 500 o С используют (a) – латуни. Из двухфазных латуней изготавливают листы, прутки и другие заготовки, из которых последующей механической обработкой изготавливают детали. Обрабатываемость резанием улучшается присадкой в состав латуни свинца, например, латунь марки ЛС59-1, которую называют “автоматной латунью”.

Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.

Добавка никеля и железа повышает механическую прочность до 550 МПа.

Литейные латуни также маркируются буквой Л, После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца.. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.

Латуни являются хорошим материалом для конструкций, работающих при отрицательных температурах.

Сплавы меди с другими элементами кроме цинка называются бронзами.

Бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

При маркировке деформируемых бронз на первом месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме меди, входят в состав сплава. После букв идут цифры, показавающие содержание компонентов в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.

Маркировка литейных бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, бронза БрО3Ц12С5 содержит 3 % олова, 12 % цинка, 5 % свинца, остальное – медь.

Оловянные бронзы При сплавлении меди с оловом образуются твердые растворы. Эти сплавы очень склонны к ликвации из-за большого температурного интервала кристаллизации. Благодаря ликвации сплавы с содержанием олова выше 5 % имеют в структуре эвтектоидную составляющую , состоящую из мягкой и твердой фаз. Такое строение является благоприятным для деталей типа подшипников скольжения: мягкая фаза обеспечивает хорошую прирабатываемость, твердые частицы создают износостойкость. Поэтому оловянные бронзы являются хорошими антифрикционными материалами.

Оловянные бронзы имеют низкую объемную усадку (около 0,8 %), поэтому используются в художественном литье.

Наличие фосфора обеспечивает хорошую жидкотекучесть.

Оловянные бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

В деформируемых бронзах содержание олова не должно превышать 6 %, для обеспечения необходимой пластичности, БрОФ6,5-0,15.

В зависимости от состава деформируемые бронзы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, антифрикционными и упругими свойствами, и используются в различных отраслях промышленности. Из этих сплавов изготавливают прутки, трубы, ленту, проволоку.

Литейные оловянные бронзы, БрО3Ц7С5Н1, БрО4Ц4С17, применяются для изготовления пароводяной арматуры и для отливок антифрикционных деталей типа втулок, венцов червячных колес, вкладышей подшипников.

Алюминиевые бронзы, БрАЖ9-4, БрАЖ9-4Л, БрАЖН10-4-4.

Бронзы с содержанием алюминия до 9,4 % имеют однофазное строение a– твердого раствора. При содержании алюминия 9,4…15,6 % сплавы системы медь – алюминий двухфазные.

Оптимальными свойствами обладают алюминиевые бронзы, содержащие 5…8 % алюминия. Увеличение содержания алюминия до 10…11 % вследствие появления

– фазы ведет к резкому повышению прочности и сильному снижению пластичности. Дополнительное повышение прочности для сплавов с содержанием алюминия 8…9,5 % можно достичь закалкой.

Положительные особенности алюминиевых бронз по сравнению с оловянными:

· меньшая склонность к внутрикристаллической ликвации;

· большая плотность отливок;

· более высокая прочность и жаропрочность;

· меньшая склонность к хладоломкости.

Основные недостатки алюминиевых бронз:

· склонность к образованию столбчатых кристаллов при кристаллизации и росту зерна при нагреве, что охрупчивает сплав;

Для устранения этих недостатков сплавы дополнительно легируют марганцем, железом, никелем, свинцом.

Из алюминиевых бронз изготавливают относительно мелкие, но высокоответственные детали типа шестерен, втулок, фланцев литьем и обработкой давлением. Из бронзы БрА5 штамповкой изготавливают медали и мелкую разменную монету.

Кремнистые бронзы, БрКМц3-1, БрК4, применяют как заменители оловянных бронз. Они немагнитны и морозостойки, превосходят оловянные бронзы по коррозионной стойкости и механическим свойствам, имеют высокие упругие свойства. Сплавы хорошо свариваются и подвергаются пайке. Благодаря высокой устойчивости к щелочным средам и сухим газам, их используют для производства сточных труб, газо- и дымопроводов.

Свинцовые бронзы, БрС30, используют как высококачественный антифрикционный материал. По сравнению с оловянными бронзами имеют более низкие механические и технологические свойства.

Бериллиевые бронзы, БрБ2, являются высококачественным пружинным материалом. Растворимость бериллия в меди с понижением температуры значительно уменьшается. Это явление используют для получения высоких упругих и прочностных свойств изделий методом дисперсионного твердения. Готовые изделия из бериллиевых бронз подвергают закалке от 800 o С, благодаря чему фиксируется при комнатной температуре пересыщенные твердый раствор бериллия в меди. Затем проводят искусственное старение при температуре 300…350 o С. При этом происходит выделение дисперсных частиц, возрастают прочность и упругость. После старения предел прочности достигает 1100…1200 МПа.

Латунь по ГОСТ: классификация, свойства, химсоставы

Латунь — сплав меди с цинком (от 5 до 45%).

Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикационных свойств, приводит к снижению стоимости — латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.

Латунь — двойной и многокомпонентный медный сплав, с основным легирующим элементом — цинком. По сравнению с медью обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии. Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Коррозионная стойкость латуней в атмосферных условиях оказывается средней между стойкостью элементов, образующих сплав, т.е. цинка и меди. Латунь, содержащая более 20% цинка, склонна к растрескиванию при вылеживании во влажной атмосфере (особенно, если присутствуют следы аммиака). Этот эффект часто называют «сезонное растрескивание». Наиболее заметен он в деформированных изделиях, поскольку коррозия распространяется по границам зерен. Для устранения этого явления после деформации латунь подвергают отжигу при 240 — 260 (°C).

Латуни обладают высокими технологическими свойствами и применяются в производстве различных мелких деталей, особенно там, где требуются хорошая обрабатываемость и формуемость. Из них получают хорошие отливки, так как латунь обладают хорошей текучестью и малой склонностью к ликвации. Латуни легко поддаются пластической деформации — основное их количество идет на изготовление катанных полуфабрикатов — листов, полос, лент, проволоки и разных профилей.

Обычно латуни делят на:

двухкомпонентные латуни («Простые»), состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей.

Для двухкомпонентной латуни особое значение имеет фазовый состав сплава. Предел растворимости цинка в меди при комнатной температуре равен 39%. При повышении температуры он снижается и при 905 °C становится равным 32%. По этой причине латуни, содержащие цинка менее 39%, имеют однофазную структуру (a-фаза) твердого раствора цинка в меди. Их называют а-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза – (b-фаза). b-фаза очень хрупка и тверда, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

При увеличении концентрации цинка до 30% возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения твердого раствора, затем происходит резкое ее понижение, так как в структуре сплава появляется хрупкая b-фаза. Прочность увеличивается до концентрации 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 300 — 700 (°C) существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.

Особенностью обработки латуней давлением является то, что для обработки в холодном состоянии (тонкие листы, проволока, калиброванные профили) используют a-латунь с содержанием цинка до 32%, так как она при комнатной температуре имеет высокую пластичность и малую прочность. При повышении температуры до 300-700 °C ее пластичность уменьшается, поэтому в горячем состоянии ее не обрабатывают. Для этой цели используют или b-латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние a+b, либо (a+b)-латунь.

Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава — латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 — латунь, содержащая 80% Cu и 20% Zn.

многокомпонентные латуни («Специальные»)– кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы

Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных. Наименование специальной латуни отражает ее состав. Так, если она легирована железом и марганцем, то ее называют «Железомарганцевой», если алюминием – «Алюминиевой» и т.д.

Марку этих латуней составляют следующим образом: первой, как в простых латунях, ставится буква Л, вслед за ней — ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь; затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие — каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки. Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка пределяется по разности от 100%. Например, марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66% Cu, 6%A l, 3% Fe и 2% Mn. Цинка в ней 100-(66+6+3+2)=23%.

Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней.

Марганец повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.
Олово повышает прочность и сильно повышает сопротивление коррозии в морской воде. Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями.
Никель повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.
Свинец ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием. Им легируют (1-2%) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.
Кремний ухудшает твердость, прочность. При совместном легировании кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.

Латуни по сравнению с бронзой обладают менее высокими прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.

Двойные деформируемые латуни

Л96 Радиаторные и капиллярные трубки
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
Л68 Штампованные изделия
Л63 Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы
Л60 Толстостенные патрубки, гайки, детали машин

Многокомпонентные деформируемые латуни

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
ЛМцА57- 3-1 Детали морских и речных судов
Л090-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
Л070-1 То же
Л062-1 То же
Л060-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛС63-3 Детали часов, втулки
ЛС74-3 То же
ЛС64-2 Полиграфические матрицы
ЛС60-1 Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
ЛС59-1
ЛС59-1В То же
ЛЖС58-1-1 Детали, изготовляемые резанием
ЛК80-3 Коррозионностойкие детали машин
ЛМш68-0,05 Конденсаторные трубы
ЛАМш77-2-0,05 То же
ЛОМш70-1-0,05 То же
ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 Пружины, манометрические трубы

Литейные латуни

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 °С
ЛЦ25С2 Штуцера гидросистемы автомобилей

Латуни обладают сравнительно высокими механическими свойствами и удовлетворительной коррозионной устойчивостью и, будучи наиболее дешевыми из медных сплавов, имеют широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

Латунь подразделяют на двойные и многокомпонентные. Двойные медно цинковые сплавы — простые или двойные латуни, многокомпонентные — специальные латуни. Двойные латуни, содержащие 88 — 97% меди, называют томпаком, а содержащие 79 — 80% меди — полутомпаком. Название специальных латуней дается по дополнительному легирующему элементу (кроме цинка), например, латунь, содержащую, кроме цинка, алюминий, называют алюминиевой латунью и т.п. По технологическому принципу различают деформируемые и литейные латуни.

Полуфабрикаты из деформируемых латуней изготовляют в следующих состояниях: мягкое (отожженные), полутвердое (обжатие 10-30%), твердое (обжатие более 30%) и особотвердое (обжатие боле 50%). Литейные латуни выплавляют как из первичных, так и из вторичных металлов (вторичные латуни).

В качестве дополнительных легирующих добавок в специальные латуни вводят алюминий, кремний, олово, никель, марганец, железо и свинец. Указанные добавки (кроме свинца) повышают коррозионную стойкость, прочность, жидкотекучесть, измельчают зерно латуни; свинец сильно улучшает обрабатываемость резанием.

Латуни, содержащие более 20% цинка, в деформированном состоянии склонны к коррозионному ( самопроизвольному) растеканию при хранении. Для предупреждения растекания изделия, изготовленные из латуни, следует подвергать низкотемпературному отжигу при 250 — 300 °С.

Химический состав и назначение латуней, физические и механические свойства, виды полуфабрикатов приводятся в следующих таблицах:

Таблица 1. Химический состав в % и виды полуфабрикатов деформируемых простых латуней (по ГОСТ 1019-47)

Объясните принцип маркировки литейных и деформируемых (обрабатываемых давлением) латуней.

Деформируемые латуни (по ГОСТ 15527-70): первая буква Л указывает на название сплава (латунь), следующие за ней цифры обозначают содержание меди в сплаве. Первые две цифры, стоящие за буквенными обозначениями легирующих элементов указывают среднее содержание меди в процентах, а последующие цифры – содержание других элементов, остальное до 100 % составляет цинк (ЛМцЖ52-4-1)

Литейные латуни: маркировка литейных латуней (по ГОСТ 17711-93) начинается также с буквы Л, после буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его у4средненное содержание в сплаве (ЛЦ23А6Ж3Мц2)

10. Какие сплавы называют бронзами?

Бронзами называют сплавы меди с оловом, алюминием и другими металлами, за исключением сплавов с никелем.

11. Как подразделяются бронзы в зависимости от состава?

В зависимости от состава бронзы делятся на оловянные и безоловянные (специальные).

12. На каком принципе основана маркировка бронз?

Маркировка бронз основана на том же принципе, что и маркировка латуней. Впереди стоят буквы Бр, затем буквами последовательно указывают легирующие элементы и в конце их содержание в сплаве (деформируемые бронзы). Маркировка литейных бронз (ГОСТ 61379) начинается также с букв Бр, а дальше производится аналогично обозначению литейных латуней (БрО3Ц12С5).

13. Какими свойствами обладает никель?

Твердый и вязкий металл с высокой коррозионной стойкостью.

14. Какова температура плавления и удельный вес никеля?

15. Какими свойствами характеризуются медноникелевые сплавы?

Медноникелевые сплавы отличаются большим удельным сопротивлением, высокой коррозионной стойкостью, а некоторые также высокими механическими свойствами и жаростойкостью.

16. Как маркируют медноникелевые сплавы?

Первая буква Н указывает на принадлежность сплава к никелевым, последующие буквы обозначают содержащиеся в сплаве элементы. Содержание этих элементов в процентах указывают следующие за буквами цифры.

Назовите области применения медноникелевых сплавов.

· монель НМЖМц28-2,5-1,5 – применяют для изготовления изделий высокой прочности и коррозионной стойкости

· алюмель НМцАК и хромель НХ9,5 – для изготовления термопар

· нейзильбер НМц65-20 – коррозионностойкие изделия

· мельхиор НМ81 – бытовые детали и коррозионностойкие изделия

· манганин НММц85-12 – для реостатов

Назовите удельный вес, температуру плавления и температуру

Кипения алюминия.

Удельный вес – 2,7г/см 3 температура плавления – 658,7 градуса

Температура кипения – 2500 градусов

19. Какую кристаллическую решетку имеет алюминий?

Алюминий имеет кристаллическую решетку гранецентрированного куба.

20. Какие материалы являются исходными при выплавке алюминия?

Кристаллический глинозем и криолит.

21. Какие сплавы называют силуминами?

Силумины – сплавы, содержащие 40-70% кремния и 30-60% алюминия.

22. Какую маркировку имеют алюминиевые литейные сплавы?

Алюминиевые литейные сплавы маркируются буквами АЛ и цифрой, указывающей номер сплава (АЛ1, АЛ2 и т.д.)

23. Дайте характеристику следующим сплавам алюминия:

· алюминия с магнием – АЛ8 (имеет сравнительно низкие литейные свойства, но обладает высокой прочностью и пластичностью

σв = 28кг/мм 2 , δ = 9%)

· алюминия с медью – АЛ7 (имеет сравнительно низкие литейные свойства, но после термообработки приобретает высокую механическую прочность). АЛ12 (имеет хорошие литейные свойства, тверд и хрупок)

· алюминия с кремнием и цинком – АЛ11 (имеет высокие литейные свойства)

24. На какие две группы делятся деформируемые алюминиевые сплавы?

· сплавы, не упрочняемые термической обработкой

· сплавы, подвергаемые для упрочнения термической обработке

25. Какие элементы входят с состав дюралюминия?

Медь (2,2-5,2%), магний (0,2-1,6 %), марганец (0,3-11%),

кремний (0,4-1,3%), железо (не более 0,7 %)

26. Каким образом защищают дюралюминий от коррозии?

Для защиты от коррозии листовой дюралюминий подвергают плакированию – покрывают слоем чистого алюминия путем совместной горячей прокатки дюралюминиевой заготовки и накрывающих ее листов чистого алюминия.

27. Каким образом маркируют дюралюминий?

Дюралюминий маркируют буквой Д и цифрой, показывающей условный порядковый номер сплава.

голоса

Рейтинг статьи

Маркировка — латунь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Маркировка — латунь

Cтраница 1

Маркировка латуней принята следующая: первая буква Л указывает название сплава-латунь. Следующая за ней цифра обозначает среднее содержание меди в процентах. Специальные латуни маркируются дополнительно буквами, обозначающими легирующие элементы: А — алюминий, Мц-марганец, К — кремний, С — свинец, О — олово, Н — никель, Ж — железо. Первые две цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание меди в процентах, последующие цифры — содержание других элементов; остальное — цинк. Буква Л в конце марки указывает, что латунь литейная.  [1]

Маркировка латуней следующая: первая буква Л указывает название сплава — латунь.  [3]

Маркировка латуней следующая: первая буква Л указывает название сплава — латунь. Следующая за ней цифра обозначает среднее содержание меди в процентах. Специальные латуни маркируются дополнительно буквами, обозначающими легирующие элементы: А — алюминий, К — кремний, О — олово, Ж — железо, Мц — марганец, С — свинец, Н — никель.  [4]

Маркировка латуней следующая: сначала ставят букву Л — латунь, потом обозначения входящих в состав латуни легирующих элементов и, наконец, цифры, указывающие процентное содержание меди и легирующих элементов. Содержание цинка в латуни определяется как разность между 100 % и суммой чисел, стоящих после буквенных обозначений. Например, латунь марки Л96 содержит 96 % меди и 4 % цинка; латунь марки ЛАЖМц66 — 6 — 3 — 2 содержит 66 % меди, 6 % алюминия, 3 % железа и 2 % марганца, остальные 23 % составляет цинк.  [5]

Маркировка латуней следующая: сначала ставится буква Л, что означает латунь, последующими буквами обозначают входящие в состав сплава легирующие элементы, а следующие цифры показывают процентное содержание меди и легирующих элементов. Наличие цинка в латуни определяется разностью между 100 % и суммой чисел, стоящих после букв. Например, латунь марки Л68 содержит 68 % меди и 32 % цинка; латунь марки ЛАЖМц 66 — 6 — 3 — 2 содержит 66 % меди, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца, а остальные 23 % ( 100 — ( 66 6 3 2) 23) составляет цинк.  [6]

Маркировка латуней следующая: сначала ставят букву Л — латунь, потом обозначения входящих в состав латуни легирующих элементов и, наконец, цифры, указывающие процентное содержание меди и легирующих элементов. Содержание цинка в латуни определяется как разность между 100 % л суммой чисел, стоящих после буквенных обозначений. Например, латунь марки Л96 содержит 96 % меди и 4 % цинка; латунь марки ЛАЖМц 66 — 6 — 3 — 2 содержит 66 % меди, 6 % алюминия, 3 % железа и 2 % марганца, остальные 23 % составляет цинк.  [7]

Система маркировки латуни установлена следующая. Марка латуни начинается с буквы Л, после которой пишутся буквы, обозначающие компоненты сплава, кроме цинка, который в марке не указывается. После букв ставятся цифры, которые определяют процентное содержание указанных в марке компонентов, причем первая цифра указывает процентное содержание меди. Названия компонентов условно обозначаются русскими буквами: К — кремний, М — марганец, Ж — железо, О — олово, С — свинец, А — алюминий. Например: марка Л-80 означает, что это медно-цинковая латунь с содержанием около 80 % меди и 20 % цинка. Марка ЛА-67-25 означает алюминиевую латунь, содержащую около 67 % меди, 2 5 % алюминия и остальное — цинк.  [8]

При маркировке латуней буква Л обозначает латунь, а цифры — среднее содержание меди в процентах.  [9]

В маркировке латуни приняты следующие обозначения: буква Л — латунь, а цифры за буквами показывают содержание меди в сплаве. Так, в латуни марки Л62 62 % меди, остальное цинк. В маркировке специальных латуней принято следующее обозначение легирующих элементов: А — алюминий, Мц — марганец, К — кремний, О — олово, С — свинец, Н — никель, Ж — железо. Первые две цифры за буквой Л указывают содержание меди, следующие цифры — содержание примесей. Например, в латуни марки ЛМцЖ52 — 4 — 1 52 % меди, 4 % марганца, 1 % железа остальное цинк. Наибольшее применение имеют латуни, содержащие 90, 80, 70 и 68 % меди. Обрабатываемые давлением латуни марок Л68 и Л70 используют для производства патронных гильз, Л90 и Л85 — лент, труб, радиаторов.  [10]

В принятой ГОС1 системе маркировки латуни обозначаются буквой Л, бронзы — Бр. Последующие буквы обозначают: А — алюминий; Б — бериллий; Ж — железо; К — кадмий; Мц — марганец; Н — никель; О — олово; С — свинец; Ф — фосфор; Ц — цинк.  [11]

В СССР применяют следующий принцип маркировки латуней: буква Л означает латунь, следующие буквы означают легирующие элементы, цифры показывают содержание меди и легирующих элементов.  [13]

В СССР применяют следующий принцип маркировки латуней. Буква Л означает латунь, следующие буквы обозначают легирующие элементы цифры показывают содержание меди и легирующих элементов.  [15]

Страницы:      1    2

история, основные компоненты, свойства и применение

Латунь — это медно-цинковый сплав, в котором составляющие его элементы находятся в определенных пропорциях. В некоторых случаях, для придания определенных свойств в состав включают и другие легирующие компоненты (олово, никель, свинец, железо и т.д.). Стоит отметить, что сфера ее применения практически безгранична.

Экскурс в историю

Латунь была известна человечеству еще до нашей эры, и это при том, что цинк как элемент стал известен только в 16 столетии. Например в Древнеримской империи расплавленную медь смешивали с цинковой рудой (галмеем). Из полученного металла делали красивые украшения и изящную посуду. Она так же была известна и в средней Азии, именно оттуда она и попал на Русь.

Основные компоненты

Изначально, в классическом варианте, латунь делали смешивая медь и цинк в соотношении 1:1. Теперь же, в основном, удельная масса цинка в сплаве не превышает тридцати процентный порог (исключением являются технически сплавы, в них объем цинка может доходить до пятидесяти процентного показателя).

По своему составу такой цветмет подразделяется на два вида:

  • Двухкомпонентный. В состав входят всего два составляющих — медь и цинк, их пропорция зависит от предназначения сплава. Обозначается сплав буквой «Л» и цифрой. Цифра указывает на процент меди в металле.
  • Многокомпонентный. Изготавливается путем присоединения легирующих металлов(олово, алюминий, свинец и т.д.). Маркировка производится двумя буквами («Л» (латунь) и буква добавочного компонента), следом идут цифры, означающие вхождение металлов в процентах — медь, дополнительный металл, цинк.

По содержанию цинка определяется два типа:

  • Красная — удельная масса цинка менее 20 процентов.
  • Желтая — объем цинка превышает двадцати процентный порог.

Какими свойствами обладает латунь?

Температура плавления соединения варьируется от 880 до 950 градусов. Начальная точка плавления зависит от процентного соотношения меди цинка. Чем последнего больше тем соответственно температура плавления ниже. Кроме того он превосходно поддается как механической обработке так и кузнечной ковке. Так же он достаточно хорошо противодействует коррозийным процессам. Благодаря высокой степени пластичности при низких температурах, латунь является хорошим конструкционным материалом.

Наравне с положительными качествами у нее имеются и недостатки:

  • Боится морской воды.
  • Разрушается под воздействием углекислотных растворов и органических кислот.
  • При взаимодействии с воздухом темнеет, поэтому требует дополнительной обработки лаком.

В зависимости от предназначения латунного сплава, он делится на три вида, которые кроме общих свойств имеют и свои собственные:

  • Деформируемые металлы (Томпак). В такой металле количество цинка не превышает 10 процентов. Данный сплав отличается пластичностью высоким антикоррозийным показателем и низкой силой трения. Томпак легко сваривается с железом.
  • Литейная латунь. Такое название получила благодаря низкой температуре плавления, что позволяет заливать ее в специальные формы. Содержание цинка колеблется в пределах 50 — 80 процентов. Такой уникальный сплав не подвержен изменению поверхности из-за трения и имеет высокие прочностные характеристики.
  • Автоматный цветной металл. В такой металл в качестве легирующего компонента обязательно добавляется свинец. Сплав хорошо переносит механическую обработку и при этом стружка отходит небольшими частицами, благодаря чему увеличивается скорость обработки и уменьшается износ резцов, что очень важно при больших объемах работ.

Для придания особых свойств в латунь добавляются легирующие компоненты, каждый из которых изменяет структуру состава и усиливает его определенные качества:

  • Алюминий. На поверхности изделия создается оксидная пленка снижающая «летучесть» сплава.
  • Магний. Применяется в совокупности с алюминием и железом, для придания повышенных прочностных характеристик и антикоррозийных свойств.
  • Никель. Не дает развиваться окислительным процессам.
  • Свинец. Улучшает ковкость и пластичность сплаву, делает пригодным для механической обработки.
  • Кремний. Улучшает прочность сплава.
  • Олово. Благодаря олову латунь можно использовать в морской воде.

Где применяется латунь?

Латунь на сегодняшний день один из самых широко применяемых металлов цветной металлургии созданных искусственным путем. В зависимости от качественных характеристик латунный сплав применяется в тех или иных сферах промышленности. Так двухкомпонентная латунь с содержанием цинка не более 20 процентов, используется для создания деталей и узлов различных машин и тепло передающих устройств. 40 процентов цинка дают возможность использовать ее для штамповки и производства фурнитуры.

Многокомпонентная латунь используется более широко. Из нее делают трубы, детали кораблей и летательных аппаратов, часы также не обходятся без такого сплава. Декоративно-художественные композиции, знаки различия для силовых структур делаются из такой марки цветметалла. Изделия которые необходимо отливать в специальных формах (арматура, сепараторы, подшипники скольжения) изготавливаются из литейной латуни. Автоматная латунь хорошо себя зарекомендовала при производстве деталей для крепежа (гайки, винты, болты и т. д.).

С давних пор в России латунь использовалась, и применяется сейчас, для изготовления такого исконно русского предмета обихода как самовар. Порой даже самые дорогие изделия делают из относительно дешевой латуни. Так например корпус всемирно известной зажигалки Zipo изготавливается именно из латуни.

Не обошли стороной латунь и ювелиры. На практике они выделяют три ее вида — желтая (цинк колеблется в пределах пятьдесят на пятьдесят), золотистая(незначительное количество цинка), зеленая (цинка в сплаве более 50 процентов). При содержании в сплаве 15 процентов цинка и 5 процентов алюминия, металл становится похожим на золото. Хороший мастер из такой латуни может сделать ювелирное изделие практически полностью напоминающее золотое и простой обыватель вряд ли найдет разницу. Чем очень часто пользуются мошенники, выдавая поддельные украшения за золотые. Очень часто на латунных сплавах проходят обучение ученики в ювелирных мастерских, оттачивая свое мастерство.

Таким образом можно смело говорить, что латунь является действительно важным элементом для хозяйственной деятельности человека и по крайней мере в ближайшее столетие потребность в ней будет только расти.

Бронза vs. латунь | Кастинг-услуги

Как определить, что что — латунь или бронза?

Латунь часто используется в декоративных целях, например, для изготовления мебели или фурнитуры.

В чем разница между бронзой и латунью?

Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между бронзой и латунью? Вы не найдете этих сплавов в периодической таблице элементов, но отдельные составные части этих полезных металлов включают медь, цинк и олово .

Как отличить латунь от бронзы?

Цвет — это один из способов отличить латунь от бронзы.Латунь обычно желтого цвета, как тусклое золото, а бронза обычно красновато-коричневого цвета. Но ключевое различие между этими прочными и универсальными медными сплавами заключается в их составе.

Из чего сделана латунь?

Латунь — это сплав меди и цинка. Латунь также может содержать небольшое количество других металлов, таких как олово или свинец. Он цветной, то есть не содержит железа. Латунь более пластична, чем бронза, и с низкой температурой плавления 900 ° C легко разливается в формы. Из-за разного соотношения меди и цинка получаются разные типы латуни.Чем выше доля цинка, тем прочнее и гибче латунь. Чем больше в латуни содержится меди, тем выше будет проводимость электричества. Красная латунь или розовая латунь обычно имеют более высокий состав меди, около 85 процентов, и, следовательно, более красный или более медный вид. Желтая латунь больше похожа на золото и обычно содержит только около 60 процентов меди.

Для чего используется латунь?

Использование латуни датируется 500 годом н. Э. Латунь не ржавеет, что делает ее идеальной для замков, дверных ручек и других наружных работ.Латунь также может использоваться для сантехники и трубопроводов, электрических соединителей и для авиации.

Поскольку латунь устойчива к потускнению, она давно используется в декоративных целях. Латунные контейнеры, предметы домашнего обихода и личные украшения, такие как броши, были чрезвычайно популярны в древнем мире, а 18 латунных пуговиц века, табачные коробки, подсвечники, ключи и подставки для зонтов сегодня являются ценными предметами антиквариата. Исторически латунь также использовалась для научных инструментов, включая астрономию и навигацию.

Латунь не обладает магнитными свойствами, поэтому, если вы хотите узнать, унаследованная вами старинная латунная лампа или каркас кровати — это сплошная латунь или просто латунная пластина, попробуйте провести по ней магнитом. Если вы чувствуете натяжение, скорее всего, это железо с латунным покрытием.

Латунь устойчива к коррозии и может использоваться в мореплавании. Морская латунь, смесь 59% меди, 40% цинка и 1% олова, была специально разработана для использования на море.

Медь широко используется для изготовления духовых инструментов, таких как трубы, тубы, валторны и тромбоны.

Медь из-за ее гибкости и акустических свойств чаще всего используется для изготовления музыкальных инструментов, включая трубы, тубы, валторны и тромбоны. Фактически, качество звука вашего рожка или трубы во многом определяется типом медных духовых инструментов, используемых для изготовления инструмента. Желтая латунь, в которой больше цинка, издает более легкий звук, чем золотая латунь, в которой больше меди. Красная латунь дает теплый тон, но не передает звука, так как содержит меньше цинка.

Из чего сделана бронза?

Бронза — это сплав меди и, в первую очередь, олова.Чистая (или техническая) бронза состоит на 90 процентов из меди и на 10 процентов из олова. Бронза имеет более высокую температуру плавления, чем латунь, при 950 ° C и более хрупкая. Бронза датируется примерно 3000 годом нашей эры, когда появление более прочных и долговечных бронзовых инструментов и оружия стало поворотным моментом в человеческом развитии.

Для чего используется бронза?

Латунь и бронза устойчивы к коррозии в соленой воде и являются идеальными металлами для использования на море.

Поскольку бронза, как и латунь, устойчива к коррозии в соленой воде, она идеальна для таких применений на море, как судовые винты, рули направления, иллюминаторы, центральные борта и детали двигателей.Некоторые из самых ранних известных военных кораблей использовали бронзовые бронированные тараны для уничтожения вражеских лодок. Бронза, латунь и другие медные сплавы почти исключительно используются в электрических системах и в машинных отделениях современных более совершенных торговых и морских судов.

Подобно латуни, бронза создает меньшее трение, чем другие металлы, и часто используется для изготовления искробезопасных инструментов, необходимых на нефтяных вышках, химических заводах и других областях, где присутствуют легковоспламеняющиеся или горючие материалы.

Воздействие воздуха со временем окисляет медные компоненты бронзы, в результате чего образуется классическая зеленая, синяя и коричневая патина.

Бронза также широко используется для изготовления статуй и скульптур. Самая высокая статуя древнего мира, Колосс Родосский, была построена из бронзы. Самая высокая скульптура на сегодняшний день, Статуя Единства, высотой 182 метра (597 футов), облицована бронзой.

бронзовых медалей традиционно вручаются участникам, занявшим третье место в спортивных соревнованиях, и есть свидетельства того, что обладатели бронзовых медалей могут быть счастливее тех, кто выиграл серебро.

Бронза с высоким содержанием олова (20-25%) называется колокольным и используется исключительно для изготовления колоколов.Высокое содержание олова в металлическом колоколе увеличивает резонанс колокола.

Что раздражает и почему это важно?

Истирание возникает, когда металлические поверхности трутся и сцепляются друг с другом, вызывая износ и повреждение деталей и поверхностей. Чем пластичнее (или пластичнее) металл, тем выше вероятность его истирания. Латунь и бронза являются популярным выбором для подшипников и втулок, особенно в морской среде, потому что эти прочные медные сплавы устойчивы к истиранию, что приводит к уменьшению повреждений и повышению производительности движущихся компонентов с течением времени.

Ржавеют ли латунь и бронза?

В отличие от железа, ни латунь, ни бронза не ржавеют, но со временем на них образуется патина, поскольку медные элементы подвергаются воздействию воздуха. Этот процесс окисления придает бронзовым скульптурам и куполам классический коричневый, зеленый и синий вид.

Статьи по теме:

Прецизионная трубка

| Латунь 260 | Другие сплавы | Сплавы

Картридж Латунь (70/30)

70.0 Cu | 30,0 Zn | 30 Относительная обрабатываемость | Весовой коэффициент «S» — 11,61

Физические свойства:

Состав (в процентах) Медь 70, Цинк 30
Ближайшие применимые спецификации ASTM B135, B587
Точка плавления (ликвидус) 1750 Ж
Плотность .207 фунтов / куб. Дюйм @ 68 F
Удельный вес 8,53
Холодная рабочая способность Отлично
Производительность горячего формования Ярмарка
Рейтинг горячей штамповки н / д (ковка латунь = 100)
Горячая рабочая температура 1350-1550 F или 725-850 C
Температура отжига 800 — 1400 F или 425 — 750 C
Рейтинг обрабатываемости н / д (латуни свободной резки = 100)

Механические свойства для 1.00 OD x 0,065 Стеновая трубка:

Темперамент Прочность на разрыв Предел текучести * Относительное удлинение 2 дюйма Твердость по Роквеллу (F) Твердость по Роквеллу (B) Твердость по Роквеллу (30T) Прочность на сдвиг
0,050 мм 47,0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 15.0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 65% 64 26
.025 мм 52,0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 20,0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм 55% 75 40
Тяжелая печать 78.0 тысяч фунтов / кв. Дюйм 64 тысяч фунтов / кв. Дюйм 8 тысяч фунтов / кв. Дюйм 82 73

* (.5% Ext. под нагрузкой)

Drawn — General Purpose (H58) Temper используется только для труб общего назначения, обычно там, где нет реальных требований к высокой прочности или твердости, с одной стороны, или к качеству изгиба, с другой.

Hard Drawn (H80) Temper используется только там, где есть потребность в тубе настолько твердой или прочной, насколько это коммерчески осуществимо для данного размера.

Light Drawn — Bending (H55) Temper используется только там, где требуется трубка с некоторой жесткостью, но способная легко сгибаться (или иначе умеренно холодная обработка).

Типичное применение: гриль, радиатор и сердцевина обогревателя и баки, корпуса фонарей, светильники, отражатели, гильзы винтов, патроны, насосные и силовые цилиндры и гильзы, компоненты боеприпасов, сантехнические аксессуары, сантехнические изделия из латуни, булавки, заклепки, винты, пружины.

ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенные выше значения представляют собой разумные приближения, подходящие для общего инженерного использования. Они не должны использоваться в целях спецификации. См. Применимые A.Ссылки на технические характеристики S.T.M.

Могут быть выполнены специальные приспособления для обеспечения сплавов, которые не показаны.

Eco Brass: на пороге бума

Корни норвежской компании Norsk Hydro ASA во многом связаны с освоением природных ресурсов, включая производство первичного алюминия и создание гидроэнергетических мощностей в ее родной стране.

В эпоху, когда корпорации уделяют почти такое же внимание своим углеродным следам, как и доходам акционеров, компания уделяет все больше внимания переработке отходов как одному из способов подготовиться к сокращению выбросов углерода в будущем.

По большинству мер, гидроэнергетика (вырабатывающая электричество для сети за счет стремительной воды) считается возобновляемым источником энергии с низким уровнем выбросов. По словам Hydro, использование источников энергии, таких как гидроэнергетика, для производства алюминия, служит «хорошей отправной точкой» для достижения целей устойчивого развития.

Помимо этого, компания считает повышенное внимание вторичной переработке в качестве еще одного стержня в своей стратегии устойчивого развития, включая «рекордно высокое содержание вторичного вторичного лома постпотребительского производства» в части производимого ею алюминия.

В Северной Америке Hydro имеет значительное присутствие в секторе переработки алюминия, поскольку ей принадлежит около 20 предприятий по экструзии алюминия.

Помня о планете

Среди лозунгов, которые использует Norsk Hydro, — «Люди, планета, продукты». На странице устойчивого развития на веб-сайте компании говорится: «Короче говоря, мы считаем, что наша будущая прибыльность зависит от нашей способности обеспечить устойчивость в будущем».

Norsk Hydro была основана более века назад инженером и ученым с желанием создать гидроэнергетику и улавливать азот, получаемый при ее производстве, для обеспечения энергетической и продовольственной безопасности Норвегии.

Согласно веб-сайту Hydro, «решительный [гидроэнергетический] инженер и творческий ученый нашли друг друга на званом обеде в 1903 году. С помощью горстки молодых инженеров они также нашли решение: вместе они могли связать азот. в воздухе »для производства удобрений.

Компания вошла в сектор первичного алюминия в 1915 году, используя гидроэнергетику как доступный и легкодоступный источник энергии. В период между двумя мировыми войнами энергетический и алюминиевый комплекс Hydro в Херёйе, Норвегия, стал «крупнейшей промышленной площадкой Норвегии», говорится в сообщении компании.

В послевоенные годы Hydro диверсифицировала производство пластмасс и магния (а также морепродуктов и конфет) и «присоединилась к разведке нефти в Северном море», согласно заявлению фирмы. Успех на нефтяных месторождениях Северного моря также помог Hydro профинансировать расширение производственных мощностей по производству алюминия.

Компания заявляет, что ее финансовый успех сопровождался сотрудничеством между руководством и сотрудниками в таких областях, как восьмичасовой рабочий день, обеспечение жильем и программа профессиональной медицины в отдаленных районах.

В 1990-х годах Hydro начала отказываться от своего статуса конгломерата, в конечном итоге распродав свои дочерние предприятия по добыче нефти, морепродуктов и сладостей и даже свое первоначальное бизнес-подразделение по производству удобрений и химикатов, которое стало Yara International ASA. В портфеле компании сохранилось производство алюминия и энергии.

Сделав акцент на алюминии, Hydro приобрела активы по добыче бокситов в Бразилии в 2010 году и в том же году там же первичный плавильный завод и нефтеперерабатывающий завод. Тем не менее, в том же десятилетии он также получил и отреагировал на сообщение заинтересованных сторон о том, что устойчивость приобретает все большее значение.

Одним из способов, которым Hydro удалось это сделать, было приобретение Sapa Extrusions у этой финской компании в 2017 году. Многие из этих предприятий по экструзии алюминия, расположенных по всему миру, плавят лом в качестве сырья, что усилило присутствие Hydro на рынке лома.

Вывоз металлолома

По состоянию на 2021 год бизнес-подразделение Hydro’s Extrusion North America (ENA) управляет 13 экструзионными заводами в США и еще двумя в Канаде. Подразделение Precision Tubing компании также имеет один экструзионный завод в США.С. и двое в Мексике.

Эйнар Стабелл, менеджер по связям с общественностью Hydro, говорит, что шесть экструзионных предприятий ENA в США и одно в Канаде имеют печи для переплавки. Кроме того, ENA управляет двумя отдельными цехами по плавке лома в США и одним в Канаде. «Hydro Aluminium Metals [также] имеет два предприятия по переплавке в США», — добавляет Стабелл.

По данным компании, объем переплавки составляет около 525 000 тонн алюминиевого лома ежегодно в Северной Америке.«Полученный экструзионный слиток, произведенный в Северной Америке, в среднем на 70 процентов состоит из вторичного сырья», — говорит Стабелл.

Деятельность Hydro в области ENA и других бизнес-единиц, работающих в Северной Америке, означает, что «Hydro имеет больше сотрудников в США, чем любая другая норвежская компания», — говорится в сообщении компании.

Подразделение ENA имеет более 20 офисов в США и производит теплообменные трубки в качестве основного конечного продукта. Hydro также занимается литьем алюминия на 10 U.По словам Стабелл, S. имеет офисы и офисы для технических услуг, брендов алюминиевых строительных систем и части своей глобальной организации общего обслуживания.

Несмотря на то, что компания занимается первичным алюминием, бокситами и активами по первичной выплавке, с точки зрения ее глобальных операций, «в настоящее время более половины алюминия, который мы используем в нашем производстве, перерабатывается», — сообщает Hydro.

В своем стремлении достичь собственных целей в области устойчивого развития и достижения целей своих конечных клиентов Hydro также исследует и инвестирует в способы увеличения количества вторичного сырья в слитках, традиционно считающихся первичным алюминием.

Щепотка в первичной рецептуре

Норвежская компания Norsk Hydro ASA заявляет, что изучает новые способы использования устаревшего алюминиевого лома «непосредственно в процессе первичного производства» на своих норвежских плавильных заводах. Компания сообщает, что ее плавильный завод в Хёйангере, Норвегия, является пилотным местом для реализации проекта.

«После этой проверки [в Хёйангере] мы стремимся применить этот подход на наших норвежских металлургических заводах — с первоначальной целью добавить 10 процентов к нашему общему первичному производству в Норвегии за счет постпотребительского лома», — говорит Ола Сэтер, руководитель подразделения компании. основное производство.

Сютер добавляет: «Это позволит нам предложить нашим наиболее заботящимся о климате клиентам новую и улучшенную альтернативу в их усилиях по обеспечению устойчивого развития».

Компания заявляет, что, поскольку ее производство алюминия в Норвегии основано на возобновляемых гидроэнергетиках, ее средние выбросы CO2 составляют 25 процентов от среднемирового уровня. Он доступен клиентам как первичный низкоуглеродистый алюминий, сертифицированный Hydro Reduxa. «Внедрение постпотребительского лома в процесс производства первичного алюминия еще больше улучшит его климатические характеристики», — заявляет компания.

«В Норвегии мы обладаем компетенцией, навыками и глубоким пониманием технологий, необходимыми для того, чтобы быть лидером в нашей глобальной отрасли, стимулируя разработку решений замкнутого цикла для экономики замкнутого цикла и сочетая прибыльность и устойчивость», — говорит Сютер.

Hydro сообщает, что из своей сети переработчиков она уже производит Hydro Circal с тем, что она называет гарантированным содержанием не менее 75 процентов переработанного алюминиевого лома после потребления.

Мир наблюдает

Еще в 2017 году Hydro начала предлагать новые алюминиевые сплавы, продаваемые как «сертифицированные низкоуглеродистые», причем один из двух, первоначально известный как 75R, был изготовлен как минимум из 75% переработанного алюминия.

«Наша цель состоит в том, чтобы максимально увеличить экологические преимущества металла, который обеспечивает экономию углекислого газа на этапе использования и может бесконечно перерабатываться с использованием только 5 процентов первоначальной необходимой энергии», — сказала тогда Хильде Мерете Аасхайм. (Затем она занимала должность главы подразделения Hydro по производству первичных металлов, а в 2019 году была назначена президентом и генеральным директором.)

В 2020 году Осхайм заявил, что Hydro намерена сосредоточиться на производстве алюминия с низким содержанием углерода, а также расширить свой портфель на вторичную переработку. , возобновляемые источники энергии и аккумуляторы к 2025 году.

«Наш текущий портфель вторичной переработки является прочной основой для дальнейшего роста, а Extruded Solutions формирует спрос за счет инновационных решений в сочетании с сильной и диверсифицированной базой активов», — сказал Осхайм.

Также в 2020 году Hydro назвала свой слиток из вторичного сырья 75R (переименованный в Circal) как «в настоящее время один из наиболее быстрорастущих сегментов Hydro». Circal, наряду с первичным алюминием под названием Reduxa, изготовленным с использованием методов, которые он считает низкоуглеродными, похоже, нацелен на контракты на торговлю алюминием с низким содержанием углерода, которые разрабатываются Лондонской биржей металлов.

Стабелл говорит, что Hydro рассматривает перспективы производства Circal и других продуктов из переработанного алюминия как стратегически важные для способности производителя алюминия обслуживать своих клиентов по всему миру, ориентированных на экологичность. «Мы видим растущий спрос на низкоуглеродистый алюминий и полагаем, что эта тенденция сохранится», — говорит он. (Чтобы ознакомиться с характеристикой проектов из низкоуглеродного алюминия в этом выпуске, нажмите здесь.)

Строительным блоком (достаточно подходящим) для этого спроса является движение за экологичное строительство, в котором участвуют девелоперы, архитекторы и инженеры по всему миру (и их заказчики). и арендаторы), ищущие баллы в оценочных листах зеленого строительства, которые можно получить с использованием материалов из вторичного сырья.

«За последний год Hydro поставила Hydro Circal более чем на 100 крупных строительных проектов», — говорит Стабелл. «Строительная промышленность лидирует в повышении спроса на экологически чистые материалы. Что касается Hydro, проекты варьируются от небольших до крупномасштабных ».

Однако, по мнению Hydro, производители, выходящие далеко за пределы строительной отрасли, также, похоже, готовы стимулировать спрос на «экологичный» алюминий.

«Мы также наблюдаем всплеск спроса со стороны электронных компаний и компаний, поставляющих продукцию конечному потребителю, такую ​​как садовые инструменты, мебель, спортивные и детские товары, где большое внимание уделяется более экологичным материалам и спросу со стороны клиентов на экологически чистую продукцию. продукты », — говорит Стабелл.

Для Hydro повышенное внимание к переработке, похоже, привело к классическому случаю «преуспевать, делая добро».

В первом квартале 2021 года компания отразила базовую прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации в размере 630 миллионов долларов. Эта цифра выросла на 36 процентов по сравнению с 460 миллионами долларов, заработанными в первом квартале 2020 года.

«Сильное восстановление мировой экономики привело к увеличению спроса на возобновляемые источники энергии, алюминий и алюминиевую продукцию», — говорится в сообщении компании о прибылях и убытках за первый квартал. что ее бизнес-направление Hydro Extrusions сообщило о рекордных квартальных результатах.

Наличие продуктов, которые нравятся клиентам, и результаты, которые радуют акционеров, означают, что Norsk Hydro, вероятно, продолжит путь, изложенный на ее веб-сайте, предлагая «не просто больше материалов, но и более экологически безопасные материалы, полученные с соблюдением этических норм, производимые с низким уровнем выбросов, пригодные для вторичной переработки и с более длительным сроком службы. -длительный ».

Автор является старшим редактором Recycling Today Media Group, с ним можно связаться по адресу [email protected]

Какой процент меди в латуни? — Кухня

Большая часть латуни содержит около 60% меди (остальное — цинк).

Какой процент бронзы в меди?

Бронза — это сплав на основе меди, который обычно состоит из примерно 88% меди и 12% олова. В сплаве также могут присутствовать следовые количества других металлов, таких как алюминий, марганец, фосфор и кремний.

Какой процент меди?

«Это сделало металлический состав из 95 процентов меди и 5 процентов цинка», согласно Монетному двору США.

Превращается ли латунь в медь?

В этом механизме цинк растворяется из латуни, оставляя медь, а затем медь перестраивается на поверхности металла, что приводит к образованию кристаллов меди.

Что тяжелее латунь или медь?

Латунь и медь: вес Затем сравнивается удельный вес обоих металлов в долях от более тяжелой или более легкой плотности. Сделав это, мы обнаружили, что медь является самой тяжелой с плотностью 8930 кг / куб. м. С другой стороны, плотность латуни в пересчете на элементарный компонент колеблется от 8400 до 8730 кг / куб.

Каково соотношение меди и олова в латуни?

Исторически бронза была сплавом меди и олова, обычно около 90% и 10% соответственно, латунь была медью и цинком в соотношении 60-40.Современная металлургия разработала множество специальных медных сплавов, каждый из которых обладает различными свойствами.

Каков процентный состав латуни?

Состав латуни, обычно 66% меди и 34% цинка, делает ее подходящей заменой ювелирным изделиям на основе меди, так как она проявляет большую устойчивость к коррозии.

Сколько меди в пенни?

Количество меди в пенни (95% от 3,11 грамма) составляет примерно 2,95 грамма. Количество меди в фунте меди составляет 454 грамма.

Какой процент пенсов состоит из меди?

Сплав оставался 95% меди и 5% цинка до 1982 года, когда состав был изменен на 97,5% цинка и 2,5% меди (цинк с медным покрытием). В том же году появились центы обеих композиций. Оригинальный дизайн пенни был предложен Беном Франклином.

Насколько прочна латунь?

Латунь — это сплав, состоящий в основном из меди с небольшим количеством цинка. Он прочный, устойчивый к коррозии и обладает отличной проводимостью.Из-за своих проводящих свойств листовой латунный лист используется в электротехнике, где сталь и алюминий — плохой выбор.

Почему моя латунь стала розовой?

A. Вы растворили цинк в латуни, оставив только медь. Чтобы вернуть цвет латуни, вам нужно будет отполировать медь; если не так уж и плохо, то Брассо или Дураглит сделают это.

Из каких металлов сделана латунь?

Латунь, сплав меди и цинка, имеющая историческое и непреходящее значение из-за своей твердости и обрабатываемости.Самая ранняя латунь, называемая каламиновой медью, относится к временам неолита; вероятно, это произошло путем восстановления смесей цинковых и медных руд.

Что перекись водорода делает с латунью?

Характеристика поверхности латуни проводилась после каждого эксперимента. Увеличение концентрации h3O2 приводит к увеличению концентрации ионов цинка и меди. Эти увеличения становятся более очевидными при 0,5% масс. / Об. H3O2, в то время как большие увеличения наблюдаются при 1% масс. / Об. H3O2.

Чем отличается латунь от меди?

Медь — это чистый металл, указанный в периодической таблице Менделеева (Cu).Это означает, что медь — это природный ресурс, добываемый в шахтах по всему миру. С другой стороны, латунь — это металлический сплав. Металлический сплав означает, что он состоит из комбинации различных элементов и не встречается в природе.

ECO BRASS — раствор для удаления цинка

Латунь — это широкий термин, обозначающий сплавы меди и цинка, который используется для изготовления многих полезных вещей, от ключей до сантехнической арматуры. Нечасто те, кто использует конечный продукт, знают состав своих латунных деталей, но теперь, когда на рынке присутствует некоторая некачественная латунь, важно знать свой источник.Латунь давно известна как металл для сантехники и до сих пор остается. Тем не менее, наша растущая мировая торговля сделала необходимым, чтобы поставляемые сантехнические детали производились из высококачественной латуни, такой как ECO BRASS. Примечательно, что обесцинкование было проблемой, которая привела к разговору о составе латунных компонентов при покупке латунных деталей.

Высококачественная кремниевая латунь

ECO BRASS не содержит свинца, обладает отличной обрабатываемостью, ковкой и высокой прочностью, эквивалентной нержавеющей стали, при этом устраняются проблемы коррозионного растрескивания под напряжением и децинкования.

Существует множество составов латуни, некоторые из которых более подходят для определенных областей применения.

Что такое латунь?

  1. Это сплав меди и ≥5% цинка (латунный стержневой сплав с наибольшим объемом содержит ~ 35% цинка)
  2. Может содержать дополнительные элементы, повышающие производительность (для улучшения обрабатываемости, устойчивости к коррозии и т. Д.).
  3. Он содержит остаточные элементы (из материалов, расплавленных для изготовления новой латуни), которые могут быть нейтральными или вредными для коррозионных характеристик.
  4. Это универсальный сплав, который можно отливать, обрабатывать или ковать.

Стандартная латунь для механической обработки (C360000) состоит из примерно 61 процента меди, примерно 35 процентов цинка и 2,7 процента свинца, но есть и другие типы латуни, которые используются для водопроводных труб, которые содержат различные количества цинка и меди.

Что такое децинкификация?

Обесцинкование — это вид коррозии, при которой цинк выщелачивается из латуни. В таблице ниже показаны условия воды, которые могут вызвать обесцинкование, а на рисунках под таблицей показаны два типа проблем, которые это вызывает.

Слой Слой Слой Слой
Водные условия Тип обесцинкования
Высокое содержание O2 и CO2, стоячая или медленно движущаяся вода — прогресс идет медленно и по широкому фронту.
Слабокислая вода с низким содержанием соли — прогресс идет медленно и по широкому фронту.
Мягкая вода с низким pH, низким содержанием минералов — прогресс идет медленно и по широкому фронту.
Вода с высоким содержанием ионов хлора — прогресс идет медленно и по широкому фронту.
Нейтральная / щелочная вода, с высоким содержанием соли, ≥ комнатной температуры Plug — прогресс стал быстрее и локализован.

Проблема с децинкификацией заключается в том, что вы не всегда можете увидеть это, потому что большую часть времени это происходит внутри детали. После выщелачивания цинка из латуни компонент становится пористым, хрупким и склонным к разрушению, и вероятность разрушения латуни может увеличиваться с увеличением количества цинка в сплаве.Помимо состава (примеры показаны ниже), существуют другие факторы, которые способствуют децинкификации, такие как плохой контроль производства, который влияет на микроструктуру или плохой контроль остаточных элементов. Кроме того, плохой контроль содержания меди и цинка, приводящий к более высокому, чем указано в спецификации, содержанию цинка, может стать проблемой. По сути, проблемой может быть отсутствие последовательного контролируемого производства. По этой причине важно понимать различные типы латунных сплавов и их состав в том, что касается деталей сантехники.

с высоким содержанием цинка — не следует использовать в сантехнике. ECO-BRASS — это решение, которое снимает все эти проблемы. ECO BRASS производится на литейном заводе американского производства, который уважает состав латуни, необходимый для изготовления эффективных деталей.

Вот некоторые композиции для латуни, доступные на рынке:

  • C27450 — НИЗКИЙ СВИНЦ — от 60 до 65 процентов меди, около 38 процентов цинка и максимум 0,25 процента свинца
  • C36000 — СИНЯЯ ТОЧКА — от 60 до 63 процентов меди, около 36 процентов цинка и 2.5–3% свинца
  • C36300 — НИЗКИЙ СВИНЦ — от 61 до 63 процентов меди, максимум 38 процентов цинка, от 0,25 до 0,7 процента свинца и от 0,04 до 0,15 процента фосфора
  • C37000 — НИЗКИЙ СВИНЦ — от 59 до 62 процентов меди, около 39 процентов цинка и от 0,8 до 1,5 процента свинца

Низкое содержание цинка — следует использовать для водопровода

  • C87850 — ЭКО БРОНЗА — от 75 до 78 процентов меди, около 21 процента цинка, 2.От 7 до 3,4 процента кремния, от 0,05 до 0,20 процента фосфора и максимум 0,09 процента свинца
  • C69300 — ЭКО ЛАТУНЬ — от 73 до 77 процентов меди, около 21 процента цинка, от 2,7 до 3,4 процента кремния, от 0,04 до 0,15 процента фосфора и максимум 0,09 процента свинца

Латунь — идеальный материал для долговременных сантехнических решений.

Латунь славится своей устойчивостью к коррозии. По этой причине он считается чрезвычайно прочным и долговечным.При работе с питьевой водой лучшим решением будет ECO BRASS. Как мы обнаруживаем, имеет значение состав латуни. Например, латунные водопроводные трубы обычно имеют ожидаемый срок службы от 40 до 70 лет. Когда латунь начинает децинковаться, на фитинге или трубе могут появиться красные пятна. Когда латунные фитинги и водопроводные трубы теряют цинк, это приводит к утечкам и / или полному выбросу труб. К сожалению, обесцинкование не всегда проявляется до появления утечек.

Когда на рынке возникают проблемы с водой, вызванные обесцинкованием, пользователи, как правило, полностью отказываются от латунных компонентов.Чтобы сохранить проникновение латуни на рынок бытовой воды, следует использовать ECO BRASS или ECO BRONZE американского производства. Тип латуни — важная, но упускаемая из виду часть сантехнического решения. При правильном использовании латуни срок службы компонентов снова составит 40-70 лет.

Как реагировать на проблемы, вызванные децинкификацией.

Обесцинкование происходит в течение определенного периода времени. По этой причине важно сохранять бдительность и искать общие признаки обесцинкования, которые включают красные пятна на латунных трубах и фитингах, утечки воды и трещины в латунных водопроводных трубах.Поскольку многие водопроводные трубы расположены за стенами, важно обращать внимание на низкое давление воды и аномально высокие счета за воду, которые могут указывать на утечки в системе. Дополнительные признаки утечки воды включают плесень, затхлый запах и водяные пятна на стенах и потолке.

Как только эти проблемы будут замечены, важно заменить вышедшие из строя компоненты водопровода. Хотя может возникнуть соблазн заменить их на латунь того же типа, для этих фитингов лучше выбрать другую ЭКО ЛАТУНЬ или ЭКО БРОНЗУ американского производства.Знание источника поможет гарантировать качество компонента.

Как предотвратить децинкификацию?

Предотвращение децинкификации начинается с понимания условий эксплуатации латунных водопроводных труб и фитингов. Если вы планируете использовать латунь для своей сантехнической системы, важно покупать ее у надежного производителя с хорошей репутацией.

Можно протестировать:

Созданный в 1981 году стандарт ISO 6509 был использован потому, что это краткосрочный тест, который легко проводить, но он коррелирует с долгосрочными результатами в полевых условиях (см. Сноску 1).Как видите, это основа для других тестов в таблице.

ISO 6509 ²⁺³ AS2345 UL199 EN12164
Приложение Общие Общие Спринклеры Стержень
Тестовый раствор 1% CuCl₂ 1% CuCl₂ 1% CuCl₂ 1% CuC₂
Температура испытания 75 ° C 75 ° C 75 ° C 75 ° C
Тестовая длина 24 ч. 24 ч. 144 Часов. 24 ч.
Макс. Децинк. Глубина Сред. Децинк. Глубина См. Примечание 3
л: 300 мк; Т: 100µ
200µ 200 мк

100 мк

(1) Первоначально разработан для проведения полевых испытаний в Швеции, Австралии и Южной Африке.

(2) Пример определяемых пользователем критериев годен / не годен: ограничение NSF / ANSI 14 составляет 200µ

(3) ISO6509-2 был утвержден 3/6/2017 для следующих ограничений:

  1. поковок и отливок ср.100µ, макс. 200µ;
  2. экструдированный стержень продольный средн. 300 мкм, макс. 400 мкм и поперечное средн. 100 мкм и максимум 200 мкм.

Найдите правильный источник:

Чтобы максимально продлить срок службы ваших латунных фитингов, важно выбрать для вашей сантехнической системы правильную ECO BRASS или ECO BRONZE американского производства, а не пытаться сэкономить деньги, заказывая дешевую латунь из-за границы.

ECO BRASS — это решение. Dynamic, ECO BRASS устойчива к коррозии; прочный, эквивалентный стали, не становится хрупким при высоких температурах и зеленый, не содержит свинца, мышьяка, висмута, соответствует стандартам NSF / ANSI / CAN 61, не содержит висмута и соответствует требованиям NSF / ANSI / CAN 61.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Оценка механических и микроструктурных свойств пластически деформированной латуни

Материаловедение и приложения Том 06, № 12 (2015), Идентификатор статьи: 62087,8 стр.
10.4236 / msa.2015.612112

Оценка механических и микроструктурных свойств пластически деформированной латуни

Muideen Adebayo Bodude 1 , Ibrahim Momohjimoh 2 * , Ruth Nkiruka Nnaji 1

1 Кафедра металлургии и материаловедения, Университет Лагоса, Лагос, Нигерия

2 Кафедра машиностроения, Университет нефти и полезных ископаемых имени Кинга Фарда, Дахран, Королевство Саудовская Аравия

Copyright © 2015 by авторов и Scientific Research Publishing Inc.

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Поступила 13.10.2015 г .; принято 18 декабря 2015 г .; опубликовано 21 декабря 2015 г.

РЕФЕРАТ

Исследованы механические свойства, а также микроструктура сплавов Cu-30,6 мас.% Zn, содержащих 0,01 мас.% свинца.Латунный сплав был отлит и затем подвергнут холодной прокатке с различным процентным обжатием: 20%, 25%, 30%, 35% и 40% с последующим отжигом для снятия напряжений при 450 ° C. Значения твердости, предела прочности при растяжении (UTS) и ударной вязкости оценивались на каждом этапе восстановления. Было обнаружено, что прочность, твердость и энергия удара увеличиваются с увеличением процентного обжатия. Наконец, оптический микроскоп образцов был сделан, и полученный результат коррелировал с механическими свойствами.

Ключевые слова:

Латунь, обрабатываемость, микроструктура, холодная прокатка, снятие напряжений

1. Введение

Медь и ее сплавы широко используются в различных областях применения благодаря своим превосходным механическим и функциональным свойствам. сделал его привлекательным для промышленности и исследователей. Сообщалось, что добавление к меди таких элементов, как цинк, кремний, железо, свинец, алюминий и марганец, оказывает огромное влияние на улучшение механических свойств [1] [2].Однако функциональные свойства, такие как электрическая и теплопроводность, снижаются, когда медь легируется другими элементами из-за увеличения термического и межфазного сопротивления.

Латунь обладает привлекательной комбинацией свойств, таких как хорошая коррозионная стойкость, хорошая износостойкость, высокая теплопроводность и электрическая проводимость, которые требуются во многих компонентах автомобилей, электричества, клапанов и арматуры [2]. Во всех этих компонентах латуни обычно формуют в полуфабрикаты посредством экструзии, прокатки, штамповки, холодной штамповки или механической обработки.Чтобы улучшить обрабатываемость латуни, обычно добавляют 1–3% свинца, чтобы улучшить трещинообразование стружки, уменьшить силу резания, увеличить скорость обработки и упростить производительность, снизить скорость износа инструмента и улучшить чистоту поверхности [3] [4]. Обрабатываемость латуни улучшается при добавлении свинца, серы, теллура и цинка [5], тогда как при добавлении олова и железа она ухудшается [6] [7]. Латунь, содержащая 2 мас.% Свинца, имеет улучшенную обрабатываемость, поскольку свинец действует как микроскопический стружколом и смазка для инструментов, тем самым увеличивая хрупкость сплава.Растворимость свинца в латунных сплавах очень низкая, и по этой причине он обнаруживается в микроструктуре в виде диспергированных глобул внутри материала. Он также действует как смазка, уменьшая коэффициент трения между инструментом и материалом, создавая неоднородность, которая усиливает стружкообразование и снижает силу резания и скорость износа инструмента [8] [9].

Глобальные экологические проблемы, связанные с выбросами свинца в питьевую воду, вызвали потребность в альтернативных источниках для замены свинца в свинцовых латунях.И это дало толчок развитию бессвинцовой латуни [10]. Ожидается, что такие элементы, как висмут, следующие за свинцом в периодической таблице и с почти такими же свойствами, будут играть такую ​​же роль свинца в латунных сплавах без вредного воздействия на здоровье. Селен усиливает действие висмута, позволяя использовать его концентрации. Однако пластичность латуни, содержащей висмут и селен, ниже, чем у обычной свинцовой латуни [11]. Согласно Михелсу [12], присутствие висмута на границах зерен меди может вызвать охрупчивание меди, что приведет к снижению пластичности латуни со свободными выводами.Однако Whiting et al. [8] сообщают, что присутствие олова может предотвратить сегрегацию висмута от границ зерен, но неясно, как присутствие олова предотвращает сегрегацию висмута.

Деформационные характеристики латуни были изучены Верма и др. [13], и он утверждает, что для производства изделий методом холодной обработки необходимо более высокое содержание меди (более 60%), чтобы они имели достаточную формуемость. Более высокое содержание цинка в латуни способствует хрупкости, а оптимальные механические свойства проявляются в латуни, содержащей 30% цинка, которая характеризуется значительными пластическими свойствами вместе с высокой прочностью на разрыв и твердостью [14].

Рекристаллизационный отжиг CuZn30 был исследован Озговичем и др. [15], и было обнаружено, что повышение температуры рекристаллизационного отжига в диапазоне температур 300–650 ° C увеличивает пластические свойства латуни. Пластичность этой латуни отчетливо возрастает после отжига в интервале температур от 300˚C до 400˚C. Также рекристаллизационный отжиг латуни с обжатием при прокатке 15,8% в диапазоне температур от 450 ° C до 650 ° C приводит к падению прочности на разрыв примерно на 50 МПа и предела текучести примерно до 100 МПа [15].Твердость холоднокатаной латуни снижается с уменьшением степени обжатия при холодной прокатке и повышением температуры отжига. Латунь CuZn30 после холодной пластической деформации и рекристаллизационного отжига, как было обнаружено, имеет мелкодисперсную микроструктуру α-раствора с характеристиками двойниковых кристаллов за счет отжига [16] [17].

Энергия дефекта упаковки (SFE) играет важную роль в пластической деформации металлических сплавов. Латунь, имеющая структуру ГЦК, демонстрирует низкую ЭДУ [18], и энергия дефекта упаковки быстро уменьшается при увеличении содержания цинка в латуни.Исследование оптической микроскопии деформированных сдвигом образцов из латуни 70/30 показало отсутствие каких-либо микромасштабных полос сдвига. Кроме того, было обнаружено, что степень деформированного двойникования в образцах полосы сдвига сравнима с таковой при простом сжатии. Таким образом, двойникование и низкая энергия дефектов упаковки играют жизненно важную роль в эволюции текстуры, поскольку низкая энергия дефектов упаковки способствует возникновению двойников, а двойникование, в свою очередь, способствует усилению деформационного упрочнения.

Пластическая деформация заключается в разрыве ограниченного числа атомных связей движением дислокаций.Однако движение дислокаций позволяет атомам в кристаллических плоскостях скользить друг мимо друга при гораздо более низких уровнях напряжения [19]. Было изобретено несколько методов пластической деформации с целью создания чрезвычайно высокой пластической деформации материала, которая приводит к измельчению конструкции и повышению прочности без изменения размеров образцов [20]. Микроструктура материала влияет на свойства материала, а изменение микроструктуры может значительно изменить прочность, ударную вязкость, твердость, пластичность и даже термические и электрические свойства [21].Чтобы изменить микроструктуру материала, можно использовать комбинацию механической деформации и термообработки, известную как термомеханическая термообработка. До сих пор мало работ было выполнено с латунью, содержащей относительно низкий процент свинца, и влияние микроструктуры на механические свойства все еще является предметом дискуссий, поскольку некоторые исследователи установили, что увеличение обжатия при холодной прокатке снижает прочность и твердость латуни с низким содержанием свинца. массовый процент свинца.

В данном исследовании Cu-30 в литом состоянии.Сплав 6 мас.% Zn, содержащий 0,01 мас.% Свинца, был подвергнут холодной прокатке с механической деформацией в диапазоне обжатия от 20% до 40%, а затем термообработан до температуры 450 ° С. Были оценены механические свойства, а также изменения микроструктуры.

2. Материал и метод

2.1. Материал

Использованный образец латуни был получен на местном рынке металлов в Оводе Онирин, штат Лагос, Нигерия. Состав сплава был измерен, загружен в тигельную печь и расплавлен.Расплавленный металл выливали в песчаную форму для получения образцов латуни диаметром 18 мм.

2.2. Холоднокатаная деформация и термообработка

Цилиндрический образец в литом состоянии длиной 150 мм и диаметром 18 мм был подвергнут холодной прокатке с диапазоном обжатия 20-40% (то есть 20%, 25%, 30%, 35%). , и 40%). После этого холоднокатаные образцы были отожжены при 450 ° C.

2.3. Механические испытания

2.3.1. Испытания на растяжение

Испытания на растяжение были проведены с использованием универсальной испытательной машины на растяжение с нагрузкой 25 кН в Федеральном институте промышленных исследований, Ошоди (FIIRO), Лагос, Нигерия.Образцы для испытания на растяжение были обработаны до стандартной формы с расчетной длиной 40 мм, общей длиной 60 мм, диаметром 5 мм и шириной захвата 10 мм. Испытание на растяжение, которое представляет собой разрушающее испытание, применялось к испытуемым образцам с увеличением растягивающего усилия до тех пор, пока материал не разрушился, и были записаны соответствующие показания. Скорость деформации тензометра составляла 40 мм / мин.

2.3.2. Испытания на твердость

Испытания на твердость по Бринеллю проводились на образцах в FIIRO.К образцу прикладывали нагрузку 5000 Н в течение 10 секунд с использованием шарикового индентора 10 мм, а диаметр вдавливания измеряли с помощью цифрового микрометрического винтового калибра. Среднее значение было рассчитано по трем измерениям, проведенным на разных участках поверхности срезов образцов. Значения твердости оценивались по диаметру индентора, диаметру вдавливания и величине приложенной нагрузки по формуле ниже,

(1)

, где HB — число твердости по Бринеллю в кг / мм 2 , D = диаметр вдавливания. в мм, d = диаметр индентора в мм, P = приложенная нагрузка в кг.

2.4. Термическая обработка

Отжиг для снятия напряжений проводился на образцах путем нагрева литых образцов до 450 ° C в муфельной печи и их охлаждения до комнатной температуры внутри печи.

2,5. Микроструктурный анализ

Образцы для микроструктурного анализа были получены путем резки и разрезания термообработанных материалов. Разрезанные поверхности шлифовали, полировали с помощью порошковых абразивов и травили в лаборатории металлургии Университета Лагоса, Лагос, Нигерия, с использованием шлифовально-полировального станка.Полировку производили по стандартной методике, при травлении использовали раствор хлорида железа (FeCl 3 ) с концентрацией 0,21 моль / дм 3 . Идентификацию гетерогенных дисперсных фаз проводили с помощью металлургического оптического микроскопа.

3. Результаты и обсуждение

Таблица 1 показывает массовые проценты отдельных элементов, составляющих латунный сплав. На нем четко указано

Таблица 1. Весовые проценты различных элементов, присутствующих в латунном сплаве.

указывает, что латунь содержит 30% цинка, который обычно содержится в техническом сплаве латуни. Процентный состав свинца в сплаве относительно низок, так как он составляет менее 1%, и это означает, что обрабатываемость сплава будет низкой по сравнению с сплавами с относительно высоким содержанием свинца. Однако латунный сплав будет экологически чистым и найдет применение во всем мире.

3.1. Механические свойства

3.1.1. Твердость

На рис. 1 показана зависимость твердости прокатанной латуни и латуни со снятым напряжением от процентного обжатия.Было обнаружено, что твердость латуни увеличивается с увеличением процента обжатия. Кроме того, катаная латунь имеет более высокое значение твердости, чем катаная, и снимается напряжение с такой же степенью обжатия. Это ожидается, поскольку процентное уменьшение связано с холодной обработкой металла, которая приводит к возникновению дислокаций в кристалле материала. Плотность дислокаций увеличивается по мере увеличения процента уменьшения, и скопление, а также взаимодействие дислокаций во время деформации приводит к увеличению твердости латунного сплава.Однако снятие напряжения в виде термического снижения напряжения включает перестройку дислокаций, которая произошла в результате механической обработки, тем самым уменьшая плотность дислокаций. Следует отметить, что остаточные напряжения, возникающие при холодной обработке металла, увеличивают общую внутреннюю энергию металлической конструкции, а также наличие дислокаций увеличивает общую внутреннюю энергию конструкции. Эта тенденция твердости согласуется с наблюдениями Аскеланда и Фуле [22] о том, что чем выше степень холодной обработки, тем выше будет уровень внутренней энергии материала.Кроме того, механическая прокатка включает приложение сжимающих напряжений к поверхности материала, в то время как центр материала находится в состоянии растяжения. Чем выше уровень сжимающих напряжений на поверхности, тем выше твердость материала. Опять же, уменьшение размера частиц из-за механической прокатки также способствовало увеличению твердости латунного сплава по мере увеличения процентного уменьшения. Как сообщают Новосельски [14], Сонг и др. [23], более высокое содержание цинка (30%) в сочетании с более высокой степенью механической деформации может значительно улучшить механические свойства латуни.Таким образом, увеличение плотности дислокаций, высокое содержание цинка и уменьшение размера частиц или зерен из-за прокатки — все это способствовало высокому значению твердости деформированной латуни.

3.1.2. Энергия удара

На рис. 2 показана энергия удара прокатанной латуни со снятым напряжением в зависимости от процентного обжатия. Было обнаружено, что энергия удара постоянно увеличивается с деформацией до уменьшения на 35%. Дальнейшее увеличение процентного снижения с 35% до 40% вызывает резкое увеличение энергии удара с 9.От 5 Дж до 21 Дж для катаной латуни. Это ожидается, так как полная энергия увеличивается с увеличением объема холодной работы [13]. Однако энергия удара катаной латуни ниже, чем у катаной латуни и латуни со снятым напряжением, как показано на рисунке 2. Это связано с тем, что катаная латунь подвергается сжимающему напряжению на поверхности [22], что делает ее нестабильной, но снимает напряжение после Вальцы деформации содержат меньше дислокаций и остаточных напряжений по сравнению с катаной латуни. Следовательно, для разрушения латуни со снятым напряжением требуется больше энергии, чем для катаной латуни, когда они обе подвергаются одинаковому количеству ударов.

3.1.3. Предел прочности на разрыв

На рис. 3 показан предел прочности на разрыв как функция процентного обжатия латуни. Было обнаружено, что предел прочности на растяжение линейно увеличивается с 20% до 25% обжатия, и после этого предел прочности на растяжение остается постоянным до тех пор, пока не будет достигнуто снижение на 30%, где он увеличивается с дальнейшим обжатием на%. Кроме того, прокатанная латунь и латунь без снятия напряжений имела более низкий предел прочности на растяжение по сравнению с латунью, которая деформировалась прокаткой без снятия напряжения.Из рисунка 3 было подсчитано, что при 25% обжатии предел прочности катаной латуни на 38% выше, чем у катаной латуни со снятым напряжением. Однако тенденция увеличения прочности в двух состояниях латуни (прокатка и снятие напряжений) аналогична, поскольку предел прочности на растяжение увеличивается с процентным уменьшением.

Рис. 1. Твердость в зависимости от процентного уменьшения.

Рис. 2. Энергия удара в зависимости от процентного снижения.

Рисунок 3.Предел прочности на разрыв по сравнению с процентным снижением.

3.2. Микроструктура

На рис. 4 показаны оптические микрофотографии контрольного образца латуни и литых латунных сплавов при различных процентных обжатиях 20%, 25%, 30%, 35% и 40% соответственно. Первичная альфа-фаза (α) представляет собой цинк, а бета-фаза (β) представляет собой медную фазу в сплаве, как показано на рисунке 4 (A). Из рисунка 4 видно, что с увеличением процентной доли холодной прокатки латуни размеры зерен увеличиваются, а также становятся меньше, что затрудняет скольжение зерен поверх другого, что также оказывает большое влияние на предел прочности при растяжении. как твердость латуни.На рисунке 4 (A) показана оптическая микрофотография контрольного образца латуни, и можно увидеть, что кристаллизовались более или менее округлые частицы цинка, которые окружены мелкой эвтектической медью (более яркие части) вместе с черными пятнами, которые могли быть дефекты, внесенные при разливке сплавов.

Рис. 4. Анализ оптических микрофотографий: (A) литой латуни AT 200 ×, (B) 20% обжатия при 200 ×, (C) 25% обжатия при 200 ×, (D) 30% обжатия, ( E) сокращение на 35% и (F) сокращение на 40%.

Здесь медь имеет сетевую структуру. Видно, что по мере увеличения процентного снижения цифры показывают большее измельчение эвтектических частиц меди. Можно видеть, что степень очистки эвтектической меди увеличивается с увеличением процента холодного валка. На рис. 4 (B) показана оптическая микрофотография латуни при обжатии на 20%, которая указывает на увеличение дефектов из-за механической деформации (прокатки). Такие дефекты, как вакансии и дислокации, появляются в результате термомеханической обработки, и это влияет на механические свойства материала.По мере дальнейшего увеличения деформации, рис. 4 (C), появляется больше дефектов, которые становятся заметными с ориентацией зерен. Дефекты продолжают сохраняться даже до 30% уменьшения, как показано на Рисунке 4 (D). На рисунке 4 (E) обнаружено, что концентрация дефектов значительно снизилась в результате рандомизации микроструктуры во время прокатки до обжатия до 35%. И снова новая фаза β ’образовалась из первичной фазы (α и β) в результате одновременной прокатки и термообработки до 450 ° C, что приводит к двум явлениям: восстановлению и рекристаллизации.Было также обнаружено, что размер зерна уменьшился после перекристаллизации новой фазы.

На Рисунке 4 (F) дефекты были почти полностью устранены при значительном увеличении концентрации новой фазы. Это ясно указывает на то, что новая фаза способствовала увеличению твердости и прочности, как показано на Рисунке 1 и Рисунке 3 соответственно [22]. Следовательно, дисперсионное упрочнение может быть явлением, объясняющим увеличение твердости и прочности после 30% обжатия и снятия напряжений.

4. Заключение

Улучшение механических свойств латуни после холодной прокатки произошло за счет увеличения количества дефектов. Было обнаружено, что отжиг холоднокатаной латуни при 450 ° C снижает плотность дислокаций в результате аннигиляции и полигонизации дислокаций, и поэтому холоднокатаные образцы имеют более высокую твердость и прочность, чем холоднокатаные образцы и образцы со снятым напряжением. При обжатии на 40% твердость холоднокатаных образцов составляла 28HRC, а твердость холоднокатаных и снятых напряжений образцов — 11HRC.Также прочность холоднокатаного проката на 40% была выше (268,18 Н / мм 2 ), чем у холоднокатаного проката без напряжения (176,62 Н / мм 2 ). Однако энергия удара увеличивалась по мере снятия напряжений в холоднокатаных образцах из-за уменьшения плотности дислокаций.

Благодарности

Авторы выражают благодарность г-ну Сулейману и г-ну Джоэлю с факультета металлургии и материаловедения Университета Лагоса, Нигерия, за экспериментальную часть этой работы.

Процитируйте эту статью

Муидин АдебайоБодуде, Ибрагим Момохимо, Рут НкирукаНнаджи, (2015) Оценка механических и микроструктурных свойств пластически деформированной латуни. Материаловедение и приложения , 06 , 1137-1144. doi: 10.4236 / msa.2015.612112

Ссылки

  1. 1. Вилариньо, К., Давим, Дж. П., Соарес, Д., Кастро, Ф. и Барбоса, Дж. (2005) Влияние химического состава на обрабатываемость Латунь. Журнал технологий обработки материалов, 170, 441-447.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.05.035

  2. 2. Гарсия, П., Ривера, С., Паласиос, М. и Белзунсе Дж. (2010) Сравнительное исследование Параметры влияют на обрабатываемость свинцовых латуней. Анализ технических отказов, 17, 771-776.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.engfailanal.2009.08.012

  3. 3. Бурсикова В., Бурсик Дж., Навратил В. и Милиция К. (2002) Ползучесть Свинцовая латунь. Материаловедение и инженерия, A324, 235-238.
    http://dx.doi.org/10.1016/S0921-5093(01)01317-X

  4. 4. Кумар, С., Нараянан, Т.С.Н., Манимаран, А. и Кумар, М.С. (2007) Влияние свинца на децинкование свинцовой латуни в подкисленном нейтральной кислотой 3,5% растворе NaCl. Химия и физика материалов, 106, 134-141.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.matchemphys.2007.05.030

  5. 5. Таха, М.А., Эль-Махаллави, Н.А., Хаммуда, Р.М., Мусса, Т.М. and Gheith, M.H., (2012) Характеристики обрабатываемости бессвинцовых кремниевых латунных сплавов в зависимости от микроструктуры и механических свойств.Инженерный журнал Айн Шамс, 3, 383-392.

  6. 6. Справочник ASM по меди и медным сплавам (1979) Metals Park: American Society for Metals.

  7. 7. Рэндл В. и Дэвис Х. (2002) Эволюция микроструктуры и свойств альфа-латуни после итерационной обработки. Металлургические операции и материалы A, 33A, 1852–1857.
    http://dx.doi.org/10.1007/s11661-002-0193-3

  8. 8. Whiting, L.V., Sahoo, M., Newcombe, P.D., Zavadil, R., and Peters, D.T. (1999) Подробный анализ механических свойств SeBiLOY I и II. AFS Transactions, 182, 343-351.

  9. 9. Сайгал А. и Рохатги П. (1996) Обрабатываемость литой бессвинцовой желтой латуни, содержащей частицы графита. AFS Transactions, 104, 225-228.

  10. 10. Ла Фонтен, А. и Кист, В.Дж. (2006) Распределение композиций в классических и бессвинцовых латах. Характеристики материалов, 57, 424-429.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.matchar.2006.02.005

  11. 11.Петерс, Д.Т. (1997) Новые сплавы латуни с висмутом и селеном в красном цвете решают проблемы, связанные со свинцом. Современное литье, 87, 57-59.

  12. 12. Michels, H.T. (2002) Замена свинца в отливках из латуни. Расширенный материал и процессы, 75-77.

  13. 13. Верма А.К., Шингвекер А., Нихичлани М., Сингх В. и Мукхопадхьяй П. (2013) Определение характеристик деформации патронной латуни. Индийский журнал инженерии и материаловедения, 20, 283-288.

  14. 14. Новосельски, Р.(2001) Минимальная температура пластичности в выбранной однофазной, бинарной латуни. Журнал технологий обработки материалов, 109, 142-153.
    http://dx.doi.org/10.1016/S0924-0136(00)00789-5

  15. 15. Озгович В., Калиновска-Озгович Э. и Гжегорчик Б. (2008) Влияние Температура испытания на растяжение структуры и пластических свойств медного сплава типа CuCr1Zr. Журнал достижений в области материаловедения и машиностроения, 29, 123-136.

  16. 16.Новосельски Р., Сакевич П. и Мазуркевич Дж. (2006) Явление минимальной температуры пластичности в литом сплаве CuNi25. Журнал достижений в области материаловедения и машиностроения, 17, 193–196.

  17. 17. Whiting, L., Newcombe, P. и Sahoo, M. (1995) Характеристики литья красной латуни, содержащей висмут и селен. AFS Transactions, 103, 683-691.

  18. 18. Эль-Данаф, Э., Калидинди, С.Р., Доэрти, Р.Д. и Неккер, К. (2000) Переход деформационной текстуры в латуни: критическая роль микромасштабных полос сдвига.Acta Materialia, 48, 2665-2673.
    http://dx.doi.org/10.1016/S1359-6454(00)00050-1

  19. 19. Конечны, Дж. И Рдзавски, З. (2011) Разориентация в прокатанном сплаве CuTi4. Архив материаловедения и инженерии, 52, 5-12.

  20. 20. Shaarbaf, M. и Toroghinejad, M.R. (2008) Нанозернистая медная полоса, полученная методом накопительного склеивания валков. Материаловедение и инженерия A, 473, 28-33.
    http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2007.03.065

  21. 21.Конечны Дж., Рдзавски З. (2012) Структура прокатанного сплава CuTi4. Журнал достижений в области материаловедения и машиностроения, 50, 26-39.

  22. 22. Askelend, D.R. и Phule, P.P. (2006) Наука и инженерные материалы. Международное студенческое издание, Торонто, 203-212.

  23. 23. Сонг, К.Х., Ким, Х.С. и Ким, W.Y. (2011) Улучшение механических свойств и измельчение зерна в латуни ECAP 6/4. Обзоры передовых материаловедения, 28, 158-161.

ПРИМЕЧАНИЯ

* Автор для переписки.

Определение меди в латуни | Эксперимент

В этом эксперименте учащиеся определяют содержание меди в латуни (сплав меди и цинка), растворяя латунные стружки в азотной кислоте и сравнивая цвет раствора с цветом растворов с различной концентрацией меди. Это займет примерно 25 минут.

Эксперимент имеет возможность использования в качестве оценочной практики. Доступны две версии рабочего листа ученика — версии A и B.В версии A учащиеся проводят расчеты в конце. Эта версия может быть использована для оценки навыков проведения эксперимента / следования инструкциям. В версии B помощь с расчетами не предоставляется. Эта версия может использоваться для оценки навыков обработки результатов.

Оборудование

Аппарат

  • Защита глаз
  • Рабочий лист для учащихся
  • Лист белой бумаги
  • Доступ к балансу
  • Доступ к вытяжному шкафу
  • Стакан, 10 см 3
  • Колба мерная, 10 см 3
  • Пластиковый 24-луночный планшет (например, Sigma ref: CLS3526)
  • Пластиковая пипетка (например, Aldrich ref: Z13, 503-8, тонкий наконечник)

Химическая промышленность

  • Азотная кислота, 5 моль дм –3
  • Деионизированная вода
  • Раствор нитрата меди, 0.50 моль дм –3
  • Латунная стружка

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике

  • Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
  • Всегда используйте средства защиты глаз (брызгозащищенные очки согласно BS EN166 3).
  • Ознакомьтесь с нашим руководством по приборам и методам микромасштабной химии для получения инструкций по приготовлению растворов.
  • Азотная кислота, 5 M HNO 3 (водный) (КОРРОЗИОННОЕ) — см. CLEAPSS Hazcard HC067 и книгу рецептов CLEAPSS RB061.Рассмотрите возможность использования защитных перчаток.
  • Раствор нитрата меди — см. CLEAPSS Hazcard HC027B и книгу рецептов CLEAPSS RB031.
  • УТИЛИЗАЦИЯ: соберите и сохраните растворы меди / цинка для соответствующей утилизации.

Процедура

Приготовление раствора латуни

  1. Точно взвесьте около 0,3 г латуни в стакане 10 см 3 .
  2. Поместите химический стакан в вытяжной шкаф.
  3. Добавьте десять капель азотной кислоты.
  4. Когда реакция стихнет, добавьте еще десять капель азотной кислоты.
  5. Повторяйте, пока вся латунь не растворится.
  6. С помощью пипетки перенесите раствор в мерную колбу размером 10 см 3 . Добавьте капли воды в стакан для ополаскивания, а затем перенесите смыв в колбу. Увеличьте объем колбы до отметки с большим количеством воды. Закройте колбу пробкой и несколько раз переверните ее, чтобы перемешать.

Подготовка стандартных медных растворов

Показать в полноэкранном режиме

Для использования с листом для учащихся A (включает руководство по расчетам)
  1. Заполните лунку планшета (см. Диаграмму) растворами, указанными в таблице ниже.Всего в каждую лунку должно быть по 40 капель.
Скважина № A1 A2 A3 A4 A5 A6
Капли 0,50 моль дм –3

23 раствор нитрата меди

8 22 24 10 12 14
Капли воды 32 30 28 26 24 22
Скважина # C1 C2 C3 C4 C5 C6
Капли от 0.50 моль дм –3 раствор нитрата меди 16 18 20 26 28 30
Капли воды 20 18 16 14 12 10
  1. Добавьте 40 капель раствора латуни в лунку B3 (см. Диаграмму).
  2. Сравните интенсивность цвета раствора для латуни с лунками вокруг него.Лунка, которая соответствует интенсивности цвета вашего раствора латуни, представляет концентрацию меди в вашем растворе латуни — например, если лунка A6 соответствует цвету вашего раствора латуни, то концентрация меди будет 0,50 × 18/40 моль дм −3 .
Для использования с листом B для учащихся (без руководства по расчетам)
  1. Заполните лунку (см. Диаграмму) растворами, как указано в таблице ниже. Всего в каждую лунку должно быть по 40 капель.
Скважина # A1 A2 A3 A4 A5 A6
Капли 0.50 моль дм –3 раствор нитрата меди 10 12 14 16 18 20
Капли воды 30 28 26 24 22 20
Скважина # C1 C2 C3 C4 C5 C6
Капли от 0.50 моль дм –3 раствор нитрата меди 22 24 26 28 30 32
Капли воды 18 16 14 12 10 8
  1. Добавьте 40 капель раствора для латуни в лунку B3 (см. Диаграмму). Сравните интенсивность цвета раствора для латуни с лунками вокруг него.
  2. По результатам вычислите содержание меди в латуни, выразив свой ответ в процентах.

Руководство по расчетам

  1. Рассчитайте количество молей меди в 10 см 3 (объем раствора латуни).
  2. Умножьте значение, полученное в (1), на относительную атомную массу меди (63,5), чтобы получить массу меди в растворе латуни.
  3. Разделите на массу использованной латуни и выразите результат в процентах.

Вопросы учащихся

  1. Мешает ли цинк каким-либо образом этому анализу? Обоснуйте свой ответ.
  2. Можете ли вы предложить способ повысить точность этого эксперимента?

Учебные заметки

Наблюдения

Латунь быстро растворяется с образованием голубого раствора. Этот цвет обусловлен присутствием меди в латуни. (Эта часть эксперимента должна проводиться в вытяжном шкафу, так как образуется диоксид азота.)

Интенсивность окраски этого раствора должна находиться в диапазоне интенсивностей окраски стандартных растворов. Учащиеся находят ближайшее цветовое соответствие, а затем вычисляют содержание меди в латуни.

Обсуждение

Большая часть латуни содержит около 60% меди (остальное — цинк). Латунь представляет собой интересный предмет для обсуждения структуры металлов и сплавов. Металлическая медь имеет гранецентрированную кубическую структуру (ГЦК), а структура цинка — гексагональная.Когда цинк добавляется к меди, он замещает решетку, образуя искаженную ГЦК-структуру (атомы цинка примерно на 13% больше, чем медь). Эту искаженную структуру трудно деформировать, и она обеспечивает большую прочность латуни по сравнению с чистой медью.

Когда содержание цинка достигает примерно 36%, появляется новая объемноцентрированная кубическая фаза, и прочность заметно увеличивается, хотя пластичность снижается. Оптимальные свойства прочности и пластичности для большинства применений латуни достигаются при содержании цинка около 40%.

Дополнительная информация

Этот ресурс является частью нашей коллекции химии Microscale, которая объединяет небольшие эксперименты, чтобы привлечь ваших студентов и изучить ключевые химические идеи.