Латунь – свойства, состав и область применения

Латунь оптимально сочетает в себе эстетичность с превосходными технико-эксплуатационными характеристиками. Сплав широко используется в различных направлениях хозяйствования.

Что это за сплав – латунь 

Материал представляет собой сплав, содержащий несколько определяющих характеристики металлов. Основой являются медь и цинк, от процентного содержания которого (5-45%) зависят характеристики итогового материала.

Основные характеристики латунных сплавов:

• Температура плавления от 880 до 906°С. На температуру плавления влияет процент цинка – при высоком содержании она ниже.
• Теплопроводность от 97 до 111 ВТ/(м К).
• Сопротивление (0,07-0,08)⋅10−6 Ом·м.
• Теплоемкость 0,377 кДж· при 20°C.
• Плотность 8,5-8,7 г/см3.

Латунные сплавы не реагируют на магнитное поле и не являются ферромагнетиками.

В зависимости от состава выделяют следующие виды сплава:

• Двухкомпонентный (медь и до 30% цинка).
• Многокомпонентный – состоит из меди, цинка и дополнительных примесей (олова, кремния, свинца, марганца).

Состав сплава определяет сферу применения латуни.

Что производят из латуни?

Из металла изготавливают предметы бытового назначения:

• столовые приборы;
• посуду;
• ювелирные изделия;
• интерьерный декор (вазы, подсвечники и т.д.);
• светильники;
• сувениры.

Сплав используют в промышленности для производства:

• часовых пружин;
• матриц для печатных шрифтов;
• механизмов для транспорта;
• элементов морозильного оборудования;
• деталей и компонентов различного назначения.

Металл широко применяется при изготовлении труб и трубопроводной арматуры – фитингов, коллекторов, смесителей и фасонных элементов для систем горячего и холодного водоснабжения, отопления и других инженерных коммуникаций. Все это благодаря высокой устойчивости к коррозии и стойкости к воздействию влаги.

Из латунных сплавов изготавливают:

• корпусы духовых инструментов и гитарные струны;
• токопроводящие винты, гайки, шайбы, штепсельные контакты и коммутирующие элементы;
• мебельную фурнитуру (петли, ручки и пр.);
• различные механизмы и детали;
• корпуса навесных замков.

Эстетичность, внешнее сходство с золотом и отличные механические свойства обусловили популярность сплава в качестве ювелирного материала.

Плюсы и минусы латуни

Как и другие металлы, латунные сплавы имеют преимущества и недостатки. Основными преимуществами являются:

• долговечность;
• способность выдерживать низкую температуру без снижения показателей прочности;
• простота и легкость обработки под давлением;
• пластичность, позволяющая изготавливать изделия сложных форм;
• упругость;
• высокие показатели теплоемкости;
• низкая теплопроводность (в 2 раза ниже, чем у алюминия), создающая тактильный комфорт;
• эстетичность;
• более доступная, чем у нержавеющих сталей, стоимость.

Среди недостатков металла следует отметить:

• снижение прочности под воздействием высоких температур (200°С и более);
• внушительный вес, обусловленный высокой плотностью (от 8500 до 8700 кг/м3);
• слабая устойчивость к сверлению или пилению.

Латунное изделие без покрытия может утратить первоначальный вид из-за длительного контакта с водой. Чтобы избежать потемнения поверхности и появления пятен, краны и другие детали гальванизируют.

Состав латуни

Сплавы бывают двухкомпонентными (простыми) и многокомпонентными, в зависимости от входящих в состав элементов:

• Медь (Cu) является основным элементом сплава. Обеспечивает теплообменные и электропроводящие показатели, а также износостойкость и твердость.
• Цинк (Zn) обеспечивает технологические, механические и антифрикционные свойства, влияет на цвет изделий.
• Железо (Fe) повышает твердость и уменьшает зернистость.
• Алюминий (Al) обеспечивает антикоррозионную устойчивость.
• Никель (Ni) повышает антикоррозийные и механические характеристики.
• Олово (Sn) предотвращает развитие коррозии в воде (морская, пресная).
• Кремний (Si) обеспечивает податливость сплава сварке и пайке, устойчивость к коррозии. При наличии кремния улучшается антифрикционность.
• Марганец (Mn) делает металл устойчивым к воздействию морской воды, хлоридов и горячего пара.
• Свинец (Pb) снижает трение, благодаря чему облегчается резка на станках. Недостаток – уменьшение пластичности.

Пример маркировки многокомпонентных латуней: ЛАЖ60-1-1, где Л – латунь, А – алюминий, Ж – железо в процентных соотношениях 60-1-1.

Латунь ржавеет или нет?

Латунные сплавы не ржавеют, поскольку железо в составе отсутствует или его очень мало. Со временем на поверхности могут проступить зеленоватая патина или темная окись. Однако при условии выбора изделия с учетом условий эксплуатации на появление пятен или окислов уйдут десятилетия.