Что сделано из латуни

Содержание

ЧТО ТАКОЕ ЛАТУНЬ? ОПАСЕН ЛИ В НЕЙ СВИНЕЦ? | ТЕОРИЯ #3
Латунь и особенности ее изготовления
Классификация латуни по различным признакам
- В зависимости от выбранного способа обработки сплава:
- В зависимости от соотношения цинка в сплаве:
Чем интересны свойства латуни производителям
Производство легированной латуни
Как получают латунь в производстве
Основные сферы использования латунных сплавов
Промышленное применение латуни
Разновидности латуни и сферы их применения
Сферы применения латуни
Латунь состав. Марки латуни
Технологии производства, состав и структура сплава латуни
Структура и химический состав латуни
- Классификации по доле цинка
- Разделение по качеству дополнительных ингредиентов
  - Двухкомпонентные
Производство латуни. MADE.BY
- Многокомпонентные
Производство металла
- Технологии
- Необходимое оборудование и сырье
  - Похожие статьи

ЧТО ТАКОЕ ЛАТУНЬ? ОПАСЕН ЛИ В НЕЙ СВИНЕЦ? | ТЕОРИЯ #3

Литье латуни — непростой процесс, обеспечиваемый наличием на производстве различных типов плавильных печей. Особенным спросом посреди технологов пользуются современные низкочастотные печи (индукционные), снаряженные дополнительно магнитопроводом.

Латунь и особенности ее изготовления

Латунь может отличаться по собственному хим составу. Сплав, в каком из компонент находится только цинк и медь, именуют двухкомпонентным. Материал латунь, в составе которого присутствуют дополнительные легирующие элементы — многокомпонентным. В них, помимо меди и цинка, могут присутствовать такие элементы как железо, олово, алюминий и пр.

Дополнительные компоненты необходимы для того, чтобы качественно улучшить те или иные свойства сплава.

Классификация латуни по различным признакам

Основные типы латуни классифицируются по присутствующим в сплаве легирующим элементам:

свинцовая латунь;
оловянная латунь;
марганцевая латунь;
никелевая латунь;
кремнистая латунь;
алюминиевая латунь.

В зависимости от выбранного способа обработки сплава:

литейная латунь (используется в приборостроении, производстве подшипников, арматуры);
деформируемый металл латунь (применяется в производстве труб, проволоки, листового металла, латунной ленты).

В зависимости от соотношения цинка в сплаве:

до 20% (но не меньше 5%) — томпак (или красный латунный сплав);
от 20% до 36% — латунный сплав желтый.

Чем интересны свойства латуни производителям

Металлический латунный сплав характеризуется отличными показателями:

стойкости к механическим повреждениям;
простоты обработки под давлением;
устойчивости к коррозии.

Металл латунь как сплав не устойчива к углекислым растворам, растворам, в каких присутствуют кислоты органического происхождения. к морской воде. Сплав с малым содержанием цинка более коррозионоустойчив при нормальных температурах.

Использовать сплав меди и цинка не рекомендуется при производстве деталей и изделий, контактирующих с сернистым газом, аммиаком, водой.

Производство легированной латуни

Отдельные легирующие элементы способны повлиять на конечные свойства и качетсва полученного сплава. При изготовлении латуни могут дополнительно использоваться:

олово (сказывается на конечных показателях стойкости сплава к коррозии при длительном контакте с соленой морской водой, расширяет диапазон прочности материала);
марганец (благоприятно влияет на показатели прочности латуни и ее антикоррозионные качества);
свинец (используется в изготовлении латуни, если готовый сплав впоследствии будет подвергаться процедуре резки по металлу, может не лучшим образом сказаться на показателях его механической прочности);
никель (позволяет повысить показатели стойкости латуни во время ее пребывания в различных средах);
алюминий (позволяет снизить показатели летучести цинка за счет образования на поверхности сплава прочной оксидной пленки);
кремний (обеспечивает латуни лучшие показатели свариваемости, однако снижает твердость получаемого сплава).

Как получают латунь в производстве

Изготовление латуни осузествляется по технологическим картам, разработанным в цинковой и медной промышленности. Нередко сплавы получают посредством вторичной переработки сырья: медных заготовок, цинковых отходов и пр. Особенно часто вторичное сырье используется во время литья латуни с дополнительными элементами.

Литье латуни — сложный процесс, обеспечиваемый наличием на производстве разных типов плавильных печей. Особым спросом среди технологов пользуются современные низкочастотные печи (индукционные), оснащенные дополнительно магнитопроводом.

Необходимо учитывать, что в процессе плавки металлов происходит их частичное испарение. Поэтому производить литье можно только при наличии мощной производственной вытяжной вентиляции. Существует также риск возгорания компонентов будущего сплава в процессе литья — необходимо постоянно следить за температурой в плавильной печи, чтобы исключить возможность перегревания.

До изготовления латуни определенного состава необходимо полностью очистить печь. Затем в ней будет разогреваться медь до состояния красного каления, после этого — добавляются цинковые заготовки. Чтобы предотвратить процесс окисляемости цинка, медь в сплавах всегда добавляется первой.

Для того, чтобы получить литейную латунь, расплавленный в печи сплав разливается в заранее подготовленные формы. В конечном итоге сплав застывает и образует круглые, плоские слитки. После завершения процесса литья, можно производить со сплавом дальнейшие работы. Например, подвергать его термообработке в целях увеличения показателей прочности, производить старение и закаливание сплава, деформировать слитки по мере надобности.

Основные сферы использования латунных сплавов

В машиностроении сплавы латуни применяются для производства переходников, втулок, охлаждающих систем для двигателей. В строительстве данный сплав нередко применяется в изготовлении трубной арматуры, отдельных элементов сантехнического оборудования.

Латунь нередко становится материалом, популярным в дизайнерской среде: ее презентабельный внешний облик позволяет изготавливать из сплавов многочисленный интерьерные компоненты.

16 апреля 2023

Поделиться с друзьями:

Промышленное применение латуни

При упоминании о латуни обыватель вспомнит только сувениры и старинные предметы быта: подсвечники, подносы, всевозможные подставки и статуэтки. В прошлом он был едва ли не единственным доступным материалом для изготовления бытовых изделий, украшений и сувениров. С развитием технологий обработки и появлением промышленности как таковой латунь утратила прежнюю роль и обрела новую: оказалось, что сплав цинка и меди не только лишь без усилий обрабатывается, принимая самую сложную форму благодаря своей эластичности и мягкости, сравнимой с мягкостью золота, не только лишь не ржавеет с возрастом, да и достойно выдерживает воздействие агрессивных веществ, долговечен и надежен.

Неудивительно, что латунь начали активно применять для изготовления узлов, деталей и компонентов различных систем и механизмов. Латунные проволока, подшипники, втулки, трубки, листы идеально подходят как для миниатюрных устройств, так и для крупногабаритного оборудования.

Разновидности латуни и сферы их применения

Даже до промышленной революции мастера экспериментировали со сплавами и вырабатывали технологии, делающие латунь более мягкой или твердой. С появлением новых методов производства возникло еще более разновидностей: если ранее сплав состоял только из меди и цинка (а мастерам приходилось экспериментировать лишь с содержанием цинка), то сейчас в него могут входить дополнительные компоненты: алюминий, кремний, олово, свинец, олово и другие так называемые лигирующие элементы.

Латунь с добавлением олова хорошо служит в морской воде, от которой ржавеет практически любой металл. Такой сплав называют «морским» и применяют в тех механизмах, которые используют на судах или на берегу моря.
Свинец делает сплав более простым в обработке, если идет речь о резке на станках. Латунь этого типа не столь прочна, как другие, но стоит недорого и достаточно широко распространена.
Латунь с кремнием проще обрабатывать при помощи сварки. Она имеет антифрикционные свойства и может быть недорогим аналогом бронзы с добавлением олова.
Добавление марганца повышает антикоррозионные свойства и прочность сплава. Это хороший вариант для деталей, работающих в агрессивной среде.
Алюминий — «рабочий» компонент, с помощью которого на расплавленной латуни образуется защитная пленка, препятствующая испарению цинка.

Существует еще одна классификация латуни, в основе которой — способ обработки. Это литейная латунь, из которой отливают различные детали сложной формы (например, подшипники), и деформируемый сплав, который вытягивают, режут, сваривают, создавая трубы, листы, проволоку, ленту.

Сферы применения латуни

Латунь состав. Марки латуни

Сплав цинка и меди идеален для изготовления переходников, элементов охлаждающих систем для двигателей внутреннего сгорания, крепежных изделий, патронов и пуль, сантехники и элементов декора.

Автомобиле- и машиностроение

Латунь износоустойчива и хорошо подходит для изготовления подшипников, втулок, трубок и других движущихся и неподвижных деталей. Будучи устойчивой к коррозии, она идеально работает в самых сложных условиях.

Строительство

Крепеж, проволока для электропроводки и систем связи, сантехника (сначала, смесители), дверная и оконная фурнитура — все это может быть изготовлено из латуни.

Холодильное оборудование

Сплав устойчив к воздействию низких температур и эластичен: детали из него не треснут при замораживании и не заржавеют от влаги или антифриза. Латунь применяют как для производства узлов для холодильников, так и для климатических установок и систем охлаждения в автомобилях.

Пищевая промышленность

Латунную посуду использовали всегда: этот сплав инертен по отношению к продуктам питания, и ему не вредит ни вода, ни большинство бытовых кислот, щелочей и солей. Вот поэтому его часто используют для промышленных установок по обработке продуктов питания.

Авиа- и судостроение

Латунные трубки, проволока, прутки, плиты, листы применяют при строительстве и ремонте самолетов и морских судов. Сплав выдерживает и замораживание, и воздействие соленой воды.

Химическая промышленность

Из латуни изготавливают трубопроводы, контейнеры и сосуды для химикатов. Сплав стойко переносит воздействие агрессивных веществ, не ржавеет.

Латунь — не только лишь один из древнейших сплавов. Это вполне актуальный и востребованный материал, который применяют практически во всех сферах промышленности.

17 февраля 2023

Поделиться с друзьями:

Технологии производства, состав и структура сплава латуни

Металлы и сплавы – в буквальном смысле слова основа человеческой цивилизации. Чистые металлы не так часто применяются в народном хозяйстве, а вот сплавы используются повсеместно. Это не удивительно, потому что сплав объединяет внутри себя свойства нескольких веществ в самой лучшей пропорции. Данная статья рассказывает о производстве и обработке расплава латуни, подготовке материала, составе, свойствах и применении материала.

Структура и химический состав латуни

Структура и хим. состав латуни — вопрос весьма важный. Латунь – двух- или многокомпонентный твердый раствор – сплав, на основе меди и цинка. Известна латунь чрезвычайно давно, еще с течением времени Древнего Рима, и используется до сего времени. Свойства ее зависят от количественного состава.

Традиционный состав латуни – 70% меди и 30% цинка. Цинк повышает механические и технологические качества сплава, и при всем этом удешевляет его, поскольку является металлом более доступным по стоимости. На практике применение растворов с долей цинка большей чем 50% встречается редко.

Латунь отличается очень красивым золотистым цветом. Однако без слоя защиты – лака, например, довольно быстро темнеет. В довольно большом количестве случаев это свойство недостатком не считают.

Маркируется сплав зависимо от состава. Обозначается латунь буквой «Л», затем следует цифра, указывающая на долю меди – 70, например. Если сплав легировался, то все добавки указываются по уменьшению их доли, а затем указывается и состав. Например, ЛАЖ60-1-1 означает, что в латуни 60% меди, и что сплав легирован алюминием – 1% , и железом – 1%.

О том, как горит латунь, и как происходит плавка материала дома, расскажет данный видеоролик:

Классификации по доле цинка

Классифицируют составы по доле цинка:

если его содержание составляет 5–20%, латунь называют красной – томпак;
если доля цинка колеблется в диапазоне 20–36%, сплав носит название желтая латунь;
сплав с долей цинка в 48–50% называют техническим.

При производстве латуни более 50% цинка получают из переработки вторичного сырья, поэтому сплав можно отнести к довольно экологичной продукции.

Разделение по качеству дополнительных ингредиентов

Сплавы разделяют и по количеству, и качеству дополнительных ингредиентов.

Двухкомпонентные

Двухкомпонентные содержат в себе только медь и цинк. Здесь на свойства сплава сильно влияет фазовый состав. Медь способна растворить менее 39% цинка. Причем при увеличении температуры растворимость уменьшается, образуется при всем этом только однофазный раствор – α-фаза.

Такие сплавы называют α-латунями, они отличаются высокой пластичностью и достаточно прочны, если доля цинка достигает 30%.

При увеличении доли цинка часть металла уже не растворяется и формируется двухфазный раствор – α+β’-латунь. β’– фаза более твердая, да и более хрупкая, поэтому такой сплав прочнее, но пластичность теряет.

Эта особенность обуславливает и не совсем обычный метод обработки. Так, для холодной обработки – фигурные профили, проволока, используется только α-латунь, поскольку ее пластичность высока при низкой температуре, а в температурном диапазоне от +300 до +700 С резко падает, так что при нагреве деформировать латунь бесполезно. А вот α+β’-растворы обрабатывают именно при высокой температуре.

Производство латуни. MADE.BY

Многокомпонентные

Многокомпонентные в качестве добавок могут содержать:

никель – увеличивает коррозийную стойкость;
кремний – уменьшает прочность, но совместно со свинцом придает антифрикционные свойства;
свинец – менее 4%, уменьшает прочность, но облегчает механическую обработку. Такие латуни часто называют автоматными;
железо – уменьшает рост зерен, что улучшает механические свойства сплава;
олово – не больше, чем доля цинка. Иначе сплав превращается в одну из разновидностей бронзы. Олово придает сплаву стойкость к действию морской воды, за что такая латунь и получила название морской;
марганец – увеличивает стойкость к коррозии, способствует прочности.

Далее мы рассмотрим технологии и оборудование для литья латуни, формы, температуру и другие важные нюансы производства латуни в России.

Производство металла

Поскольку основным компонентом латуни является медь, то материал относят к медным сплавам. Схема производства достаточно проста. Однако с технологической точки зрения процесс оказывается сложным, поскольку требует очень четкого соблюдения температурных режимов и обработки сырья и заготовки.

В общем виде получение сплава выглядит так:

расплавление меди в специальных тиглях;
введение цинка;
введение дополнительных компонентов – железа, никеля;
разливка в формы;
закалка – штампованием или вытягиваем.

Дело осложняется к тому же тем, что условия получения сплавов почти во всем находится в зависимости от состава сплава и его назначения.

Ниже дано видео о плавке латуни в домашних условиях.

В видео ниже рассказывается, как произвести и расплавить латунь в домашних условиях:

Технологии

Производство латуни следует начать с получения меди из медной руды. На самом деле это сложное полиметаллическое сырье, в каком доля меди как раз невелика. Главными компонентами являются пустая руда, железо и медь, и первый этап получения латуни сводится к тому, чтобы отделить медь от других составляющих.

Получение сырья

Процесс это исключительно сложный, потому что его целью является перевод сырья из единой многокомпонентной смеси в гетерогенную систему, состоящую из нескольких фаз с разным составом и разными свойствами. Только после чего фазы можно отделить друг от друга и получить пригодные для дальнейшего использования составы. Применяют для этого самые разные методики: в некоторых случаях извлекаемая фаза дополнительно обогащается «главным» металлом, в других, наоборот – обедняется, в третьих прибегают к механическим методам отделения, когда фазы, например, отличаются растворимостью и т.д..

В большинстве случаев используют следующие два способа.

Пирометаллургическая технология предполагает переработку медной руды с последующим рафинированием черновой меди. Включает плавку, конвертирование медного штейна, огневое рафинирование – на самом деле, очистка от крупных примесей, и электролитическое. Последнее позволяет не только лишь провести глубокую очистку меди, да и извлечь какие-либо сопутствующие компоненты, если они представляют ценность.
Гидрометаллургический метод используется при использовании бедной медной руды. Суть его сводится к выщелачиванию – воздействию серной кислоты, сернокислого железа. Для этого руду измельчают и растворяют в растворителях, а затем добывают медь либо методом цементации – осаждению чистой меди на железе, зачем используют обычные обрезки листа и проволоки, либо электролизом.

Таким макаром удается полностью извлечь медь даже из самой бедной руды.

Получение цинка тоже имеет свои особенности, но, в общем, является более простым процессом.

О том, можно ли сварить латунь в домашних условиях и как ее производят на заводе, расскажем ниже.

Метод получения сплава

Выплавка латуни находится в зависимости от состава сплава. Здесь необходимо учитывать и разную температуру кипения металлов, и разную способность к окислению.

Плавка с чистым металлом – при использовании оборотных металлов шихта может загружаться в любом порядке. Если же в шихте наличествует чистый металл, то сначала расплавляют медь, а потом оборотные металлы. Цинк и свинец, если он есть, вводят в расплав в последнюю очередь, предварительно, нагретыми до 100–120 С. Плавка производится под слоем древесного угля, который загружается с первой порцией шихты.
Плавка кремнистой латуни – такой состав склонен поглощать восстановительные газы, поэтому здесь древесный уголь не применяется. Плавку проводят под покровным флюсом – стеклом или бурой, чтобы предупредить взаимодействие с кислородом. Первой в печь загружают медь, затем отходы и меднокремнистую лигатуру. Цинк загружают в расплав последним, после того как будет удален шлак.
Плавка марганцовой латуни – проводится под древесным углем или флюсом из стекла. В данном случае последним вводится марганец вместе с лигатурами, после того как расплавляются все остальные ингредиенты.

Изготовление листа

Обычная форма выпуска латуни – листы и проволока. В общем виде процесс происходит таким макаром.

Слитки из плавильного цеха попадают в прокатный, где прогреваются в печи до температуры деформации –790–830 С.
На стане слитки деформируются до размеров и толщины заготовки.
Заготовка в виде рулона поступает на сварку, а затем подвергается двухстороннему фрезерованию.
Затем полуфабрикат возвращается в прокатный цех, где на трехклетьевом стане прокатки его прокатывают до получения заданной толщины листа.
Готовую полосу разрезают на мерные длины.
Листы отжигаются в камерных печах, а затем протравливаются в травильных ванных.
Материал вновь деформируют до конечной толщины и снова протравливают.

Про оборудование для литья латуни на заводе по ее изготовлению читайте ниже.

Необходимое оборудование и сырье

Потому что медь – металл востребованный, то на производстве реализуются методы извлечения меди как из богатых, так и очень бедных руд. Так что сырьем может выступать практически любая руда, содержащая хоть какую-то долю металла.

Получение латуни – процесс многоэтапный и технологически сложный. Так что оборудование здесь включает как новейшие технологические линии, так и самые традиционные литейные инструменты.

Для плавки латуни лучшим вариантом является индукционная канальная печь или тигельная электросопротивления. Это оборудование потребляет минимальное количество электроэнергии из расчета получения 1 кг сплава и позволяет добиться минимального перегрева металлов. Худшим выбором являются электродуговые печи.
Для прогрева слитков перед деформацией используют методическую печь – здесь возможен прогрев от 650 до 1200 С.
Стан горячей прокатки – рабочим модулем является рабочая клеть, в какой и осуществляется горячая прокатка. Оборудование можно использовать и для холодной прокатки листов и полос.
Линия сварки – оборудование находится в зависимости от параметров заготовок и готовой продукции.
Фрезеровочный стан – для двухстороннего фрезерования сварной полосы.
Стан холодной прокатки – обычно, трехклетьевой. Для его обслуживания необходимы также тельфер – подает рулоны в стан, накопительный рольганг – с его помощью комплектуют партию из полос одной марки, и входной участок – разматыватель, отгибатель, правильная машина и т.д..

Кроме того, линия должна включать оборудование – от тележки до погрузочного крана, которое обеспечивает перемещение слитков, заготовок, рулонов и листов между технологическими узлами.

На стадии получения сплавов понадобится и механический инструмент:

колокольчик – приспособление для очистки и дегазации сплавов, отлично подходит для ввода рафинирующих флюсов;
шлаковик – инструмент для удаления шлака с поверхности сплава;
разливочная ложка;
двуручный ковш – приспособление для разливки цветных сплавов.

Производство латуни, а, вернее говоря, листов и проволоки, необходимых для изготовления готовой продукции – процесс технологически сложный и трудоемкий. Получить сплав, соответствующие требованиям ГОСТ, можно только на крупных предприятиях цветной металлургии.

В видео ниже представлено литье латуни в форму: