Латунь - властивості, склад і сфера застосування

Латунь оптимально поєднує в собі естетичність із чудовими техніко-експлуатаційними характеристиками. Сплав широко використовується в різних напрямках господарювання. 

Що це за сплав - латунь

Матеріал являє собою сплав, що містить кілька металів, які визначають характеристики. Основою є мідь і цинк, від процентного вмісту якого (5-45%) залежать характеристики підсумкового матеріалу.

Основні характеристики латунних сплавів:

• Температура плавлення від 880 до 906°С. На температуру плавлення впливає відсоток цинку - при високому вмісті вона нижча.
• Теплопровідність від 97 до 111 ВТ/(м К).
• Опір (0,07-0,08)⋅10-6 Ом-м.
• Теплоємність 0,377 кДж- при 20°C.
• Щільність 8,5-8,7 г/см3.

Латунні сплави не реагують на магнітне поле і не є феромагнетиками.

Залежно від складу виділяють такі види сплаву:

• Двокомпонентний (мідь і до 30% цинку).
• Багатокомпонентний - складається з міді, цинку і додаткових домішок (олова, кремнію, свинцю, марганцю).

Склад сплаву визначає сферу застосування латуні.

Що виробляють із латуні?

З металу виготовляють предмети побутового призначення:

• столові прилади;
• посуд;
• ювелірні вироби;
• інтер'єрний декор (вази, свічники тощо);
• світильники;
• сувеніри.

Сплав використовують у промисловості для виробництва:

• годинникових пружин;
• матриць для друкованих шрифтів;
• механізмів для транспорту;
• елементів морозильного обладнання;
• деталей і компонентів різного призначення.

Метал широко застосовується при виготовленні труб і трубопровідної арматури - фітингів, колекторів, змішувачів і фасонних елементів для систем гарячого і холодного водопостачання, опалення та інших інженерних комунікацій. Усе це завдяки високій стійкості до корозії та стійкості до впливу вологи.

З латунних сплавів виготовляють:

• корпуси духових інструментів і гітарні струни;
• струмопровідні гвинти, гайки, шайби, штепсельні контакти і комутувальні елементи;
• меблеву фурнітуру (петлі, ручки тощо);
• різні механізми і деталі;
• корпуси навісних замків.

Естетичність, зовнішня схожість із золотом і відмінні механічні властивості зумовили популярність сплаву як ювелірного матеріалу.

Плюси і мінуси латуні

Як і інші метали, латунні сплави мають переваги та недоліки. Основними перевагами є:

• довговічність;
• здатність витримувати низьку температуру без зниження показників міцності;
• простота і легкість обробки під тиском;
• пластичність, що дає змогу виготовляти вироби складних форм;
• пружність;
• високі показники теплоємності;
• низька теплопровідність (у 2 рази нижча, ніж у алюмінію), що створює тактильний комфорт;
• естетичність;
• більш доступна, ніж у нержавіючих сталей, вартість.

Серед недоліків металу слід зазначити:

• зниження міцності під впливом високих температур (200°С і більше);
• значну вагу, обумовлену високою щільністю (від 8500 до 8700 кг/м3);
• слабка стійкість до свердління або пиляння.

Латунний виріб без покриття може втратити первісний вигляд через тривалий контакт з водою. Щоб уникнути потемніння поверхні та появи плям, крани та інші деталі гальванізують.

Склад латуні

Сплави бувають двокомпонентними (простими) і багатокомпонентними, залежно від елементів, що входять до складу:

• Мідь (Cu) є основним елементом сплаву. Забезпечує теплообмінні та електропровідні показники, а також зносостійкість і твердість.
• Цинк (Zn) забезпечує технологічні, механічні та антифрикційні властивості, впливає на колір виробів.
• Залізо (Fe) підвищує твердість і зменшує зернистість.
• Алюміній (Al) забезпечує антикорозійну стійкість.
• Нікель (Ni) підвищує антикорозійні та механічні характеристики.
• Олово (Sn) запобігає розвитку корозії у воді (морська, прісна).
• Кремній (Si) забезпечує податливість сплаву зварюванню і пайці, стійкість до корозії. За наявності кремнію поліпшується антифрикційність.
• Марганець (Mn) робить метал стійким до впливу морської води, хлоридів і гарячої пари.
• Свинець (Pb) знижує тертя, завдяки чому полегшується різання на верстатах. Недолік - зменшення пластичності.

Приклад маркування багатокомпонентних латуней: ЛАЖ60-1-1, де Л - латунь, А - алюміній, Ж - залізо в процентних співвідношеннях 60-1-1.

Латунь іржавіє чи ні?

Латунні сплави не іржавіють, оскільки залізо в складі відсутнє або його дуже мало. Згодом на поверхні можуть проступити зеленувата патина або темний окис. Однак за умови вибору виробу з урахуванням умов експлуатації на появу плям або окислів підуть десятиліття.