Материал латунь и его применение

Что такое? Материал латунь – металлический сплав с универсальными свойствами. Он прочный, красивый, легко обрабатывается. Конечно, металл не лишен недостатков, но преимуществ у него больше, и они гораздо весомее.

Где используется? Благодаря своим качествам латунь очень популярна в разных сферах. Из нее делают инструменты и сантехнические детали. Она используется для изготовления украшений и предметов декора. И это далеко не все способы ее применения.

История материала латунь

Латунь – универсальный материал, нашедший широкое применение в различных сферах. Входящая в сплав медь, содержанием от 55 до 95 %, придает ему необходимую пластичность, а для придания твердости материалу в состав вводят от 5 до 45 % цинка. Также в зависимости от предназначения изделия в соединение могут включать олово (Pb), никель (Ni), алюминий (Al) и железо (Fe).

Открыли латунь в конце бронзового века, в районе 1400 года до нашей эры. Металлургия той эпохи была остро завязана на производстве бронзы, в состав которой входило олово, редко встречающееся в те времена. В поисках более распространенного материала для включения в состав сплава с медью была использована цинковая руда.

Получившийся материал (латунь) оказался подходящим для производства ювелирных изделий и денег. Во времена становления Римской империи металл назывался орихалк (буквальный перевод с латинского – «златомедь»), из него массово чеканились монеты.

Долгое время латунь из-за цвета материала стояла в одном ряду с драгоценными металлами в части ее целевого использования. Это было связано с отсутствием более простых способов получения чистого цинка. Однако все изменилось в 1738 году, когда в Англии научились выделять Zn при помощи дистилляции, что позволило Джеймсу Эмерсону в дальнейшем получить сплав путем соединения меди и металлического цинка и запатентовать этот способ.

Использование латуни в разные эпохи:

• В античные времена применялась для украшения храмов, изготовления статуй. Ее схожесть с золотом придавала изысканности выполненным из нее элементам архитектуры.
• В эпоху Средневековья массово использовалась католической церковью при строительстве соборов для придания величия внутреннему убранству. Чуть позже латунные элементы в декоре стали появляться и в домах состоятельных граждан.

• С началом развития промышленности стала массово применяться в производстве механизмов, инструментов, водопроводных труб.
• В современном мире продолжает играть большую роль в нашей жизни. Используется в таких направлениях, как скульптура, изготовление музыкальных инструментов (например, труб и саксофонов), электротехника, сантехника и др.

С момента открытия и по сей день латунь применялась в различных сферах, чем доказала свою надежность и универсальность.

Классификация материала латунь

По составу материала латунь бывает:

1. Двухкомпонентная – состоящая из меди и цинка в роли присадки. Маркировка таких сплавов включает в себя букву «Л», означающую латунь, и двузначное число, показывающее процент содержания меди (например, марка Л60, Л80, Л96).
2. Многокомпонентная – в состав сплавов для придания дополнительных свойств могут включаться такие металлы, как свинец, никель, алюминий, олово, марганец.

Маркируются эти составы по схожему принципу, но с добавлением буквенного обозначения других входящих элементов. Например, ЛС63-3 означает латунь с 3 % свинца и 63 % меди.

Изделия из латунного материала различаются по способу производства:

• Прокат – многократная деформация до получения необходимой толщины и формы материала (проволока, прутки, листы, трубы, лента).
• Литье – заливка в формы расплавленного металла для получения готового изделия (гайки, болты и прочие детали).

Свойства латуни

Благодаря возможности модифицировать состав материала латунь становится поистине уникальным сплавом, находящим применение в различных сферах.

Физические свойства латуни

Плотность в среднем составляет от 8,4 до 8,7 г/см³, но может меняться, исходя из добавленных примесей. Таким образом, латунь является довольно легким материалом.

Фото: fernandocortesde / Freepik

Цвет желтый, с оттенками от золотистого до красного. Такое разнообразие тонов делает латунь хорошим материалом для изготовления декоративных изделий и украшений.

Хорошая тепло- и электропроводность дает возможность использовать материал в трансформаторах и нагревательных элементах.

Химические свойства

Хорошая устойчивость к коррозии позволяет использовать материал в химически активных средах, благодаря чему он идеально подходит для сантехнических изделий.

Латунь обладает природными антибактериальными свойствами.

Механические свойства

Прочность латуни при нормальной температуре позволяет изготавливать из нее различные детали для механизмов.

В нормальных условиях латунь весьма устойчива к износу трением, в связи с чем материал пригоден для использования в качестве подшипников и прочих подвижных деталей.

Термические свойства

Благодаря способности работать при температуре от -200 °С до +950 °С, не теряя своих механических свойств, латунь нашла применение во многих промышленных отраслях.

Материал массово используется в отопительных системах благодаря хорошей теплопроводности.

Как видно из перечисленных выше свойств материала, латунь в действительности является многоцелевым металлом, применение которого широко распространено как в искусстве, так и в промышленности.

Производство латуни

Получение латуни включает в себя множество нюансов, таких как правильный выбор сырья, подбор процентного содержания примесей в сплаве, контроль качества на всех этапах выплавки, что делает процесс довольно трудоемким.

Что является сырьем для производства:

• Основной в составе латуни является медь. Ее получают из различных медесодержащих руд путем дробления и последующего обогащения для получения на выходе максимально чистого продукта.
• Вторым обязательным компонентом латуни выступает цинк. Металл добывают из полиметаллической руды с очень небольшим его содержанием. После нескольких этапов обработки руды получают на выходе оксид цинка, или цинковую руду.
• Прочие примеси. Зачастую для получения конкретных характеристик латуни, в материал в небольших пропорциях добавляют такие металлы, как олово, марганец, железо и никель.

Этапы производства латуни:

• Добыча и обогащение. Исходное сырье получают из руд и посредством обогащения увеличивают итоговое содержание металлов.
• Плавка. Полученные на предыдущем этапе медь и цинк отправляются в высокотемпературные печи, где переходят в жидкое состояние.

Фото: photology1980 / Freepik

• Смешивание. Расплавленные металлы смешивают в необходимом соотношении в зависимости от того, на какие изделия пойдет полученный сплав.
• Очистка и удаление примесей. Из смеси удаляют ненужные добавки, чтобы они не повлияли на качество материала.
• Литье. Очищенный расплавленный металл разливают в формы, изготавливаемые под конкретные изделия различной величины.
• Охлаждение и обработка. После остывания готовые детали или слитки отправляют на обработку для придания им окончательной формы и структуры.

Для изменения характеристик латуни в состав материала могут включить различные структурообразующие присадки:

• Олово – увеличивает прочность и устойчивость к воздействию морской воды, что делает такой сплав пригодным для использования в строительстве кораблей.
• Марганец – наряду с оловом оказывает положительное влияние на прочность и зачастую идет в дополнение к нему вместе с железом и алюминием.

• Никель – повышает сопротивляемость воздействия сред с повышенным содержанием щелочей и солей, а также противодействует окислению, что позволяет использовать такие сплавы в химической отрасли.
• Кремний – понижает твердость, однако его добавление удешевляет производство изделия, а также делает более пригодным для сварочных работ.
• Свинец – снижает механические характеристики, за счет чего облегчается резка на лазерных автоматических станках. Такой сплав еще называют автоматным.
• Алюминий – создает защитную пленку на поверхности материала, препятствующую процессам окисления.

Применение латуни

Латунь – материал, используемый во множестве отраслей благодаря своей универсальности.

В промышленности

Сантехника

Без использования этого сплава невозможно представить современные водопроводные системы.

Медицинское оборудование

В медицине латунь нашла применение из-за еще одного замечательного свойства – материал не оказывает негативного влияния на организм человека и обладает естественной стерильностью, потому его используют для изготовления инструментов и больничной аппаратуры.

Архитектура и строительство

Продолжая традицию, начатую еще в древности, латунь повсеместно используют для украшения зданий, изготовления наружной фурнитуры, каминных дымоходов и оград.

Электротехника

Медь и ее сплавы, в том числе латунь, являются прекрасными проводниками электричества, потому при производстве электрических устройств без них не обойтись.

Автомобильная промышленность

Способность латуни выдерживать высокую температуру и сопротивляться коррозии позволяют изготавливать из нее компоненты, постоянно подвергающиеся такому воздействию.

В декоре

Украшения

Кольца, браслеты, серьги и прочие украшения из латуни довольно популярны, ведь этот материал по цвету схож с золотом, а также отлично сохраняет форму.

Мебель

Использование латуни в качестве декоративных элементов придает изысканности предметам обстановки и имеет популярность у дизайнеров интерьеров.

Фото: voisine / Freepik

Искусство

Латунь, как и бронза, является прекрасным материалом для художников и скульпторов. Он легко поддается обработке и мало подвержен влиянию окружающей среды.

Латунные устройства и механизмы

Музыкальные инструменты

Мир музыки много бы потерял без такого хорошего материала, как латунь, ведь из этого сплава изготавливают устройства с замечательными акустическими свойствами – саксофоны, трубы и тарелки.

Часы

Латунь достаточно устойчива к трению, ее можно обработать с высочайшей точностью, что очень важно в изготовлении механических приборов для определения времени.

Изготовление приспособлений для производства каких-либо работ.

Пассатижи, гаечные ключи и кувалды из латуни прослужат долго, ведь этот материал прочен и устойчив к износу.

Этот ценный материал широко применяют в решении прикладных и декоративных задач благодаря удачному сочетанию физических и химических характеристик.

Плюсы и минусы латуни как материала

Преимущества латуни:

• Устойчивость к коррозии. Материал в высокой степени устойчив к воздействию агрессивных сред, особенно таких, как соленая вода и реактивы, что позволяет использовать его для производства сантехнических изделий и в кораблестроении.
• Внешняя красота материала. Цвет латуни, варьирующийся от золотистого до желто-красноватого, прекрасно подходит для того, чтобы изделия из данного сплава стали изысканным украшением образа человека или его жилища.
• Прочность и износостойкость. Изготовленные из этого материала инструменты и детали отличаются высокой прочностью и долгим сроком службы.

• Тепло- и электропроводность. Это важнейшие характеристики, необходимые в автомобильной и электротехнической отраслях.
• Легкость механической обработки. Немаловажное свойство, дающее возможность добиться точности в изготовлении механизмов и в ювелирном деле.
• Экологичность. Латунь пригодна для вторичного использования, причем без ухудшения ее физических свойств, что делает материал стопроцентно перерабатываемым.

Недостатки латуни:

• Стоимость. Цена на изделия из латуни будет несколько выше, чем на детали из стали или алюминия.
• Возникновение патины. Если в составе сплава отсутствуют защищающие от окисления добавки, со временем изделия из латуни могут потемнеть, поэтому необходим постоянный уход.
• Мягкость. При подавляющем содержании меди материал подвержен механическим повреждениям.
• Взаимодействие с кислородом. Реакция может возникнуть при воздействии высокой температуры. В таком случае материал может покрыться оксидной пленкой, что негативно скажется на его свойствах.

Фото: reflex-ajans / Freepik

• Содержание свинца в материале. Латунь, в составе которой присутствует свинец, может отрицательно повлиять на состояние окружающей среды.
• Токсичность. Повышенное содержание меди и цинка в составе латуни оказывают неблагоприятное воздействие на состояние микробиома почвы, что стоит учесть перед использованием таких изделий в сельскохозяйственной отрасли.

Анализ всех положительных и отрицательных качеств материала позволит подобрать необходимое процентное содержание элементов в сплаве под конкретные требования.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Изображение на шапке статьи: voisine / Freepik