Сплав системы медь цинк называется

Как называется сплав меди с цинком?

Огромная часть добываемых металлов используется в промышленности в виде сплавов. Их научились изготавливать ещё до нашей эры. Что такое сплавы? Как называется сплав, основа которого составляет медь и цинк? Где он применяется? Ответы на эти вопросы — в статье.

Что такое сплавы?

Сплавы представляют собой материалы из смеси нескольких металлов и других элементов. Они могут содержать случайные примеси природных компонентов. Одним из первых известных сплавов была бронза. Изделия из неё человек создавал ещё в IV тысячелетии до нашей эры.

Сплавы изготавливают для улучшения качества металлов. Например, чтобы золотые украшения дольше служили, были прочнее или имели определенный оттенок, к ним добавляют небольшую долю никеля, платины, цинка или серебра.

Смешав несколько компонентов, можно изменить свойства металла, повысить температуру плавления и ковкость, придать прочности и твердости, увеличить износоустойчивость. Наиболее распространенными сплавами являются бронза, латунь (сплав меди с цинком), чугун, сталь, баббит, победит, дюралюминий.

Смесь меди и цинка называется латунью. Как и бронза, она появилась ещё до нашей эры. С тех пор технология ее изготовления несколько поменялась. Раньше, чтобы сделать латунь, смешивали медь с древесным углем и цинковой рудой. В XVIII веке англичанин Джеймс Эмерсон предложил смешивать сами металлы без использования руды.

Основу латуни представляет медь. цинка варьирует от 5 до 45 процентов. Из-за желтоватого цвета, напоминающего золото, в Древнем Риме латунь называли орихалком, что буквально означает «златомедь».

Сплав меди с цинком не всегда ограничивается только этими металлами. Он может содержать немного олова, свинца, железа, марганца, никеля и других компонентов. Если олова добавить больше, чем цинка, получится уже совершенно другой материал – оловянная бронза.

Свойства латуни

В зависимости от количества цинка цвет и качества латуни варьируются. Чем его меньше, тем цвет материала более красный и насыщенный. Если сплав меди с цинком не содержит других элементов, он называется простой латунью, которая разделяется на два вида: томпак (цинка до 20 %) и желтая латунь (цинка от 20 %).

Материал латунь является очень пластичным и проявляет большую стойкость к коррозии, чем медь. Температура плавления составляет от 880 оС до 950 оС, с большими пропорциями цинка она уменьшается. Металл отлично поддается сварке, прокату и обработке давлением.

На влажном воздухе желтая латунь растрескивается. Исправить это можно при помощи отжига при температуре 250 оС. Многокомпонентная латунь лучше противостоит коррозии и является прочнее. Добавление в состав олова способствует стойкости к морской воде.

примесей в сплаве можно найти на маркировке изделия. Заглавные буквы указывают на название компонентов. Вначале идет букв «Л», затем остальные добавочные (легирующие) элементы.

После них в соответствии с буквенным порядком указано процентное содержание веществ, причем первые две цифры говорят о количестве меди в сплаве.

Так, маркировка ЛАЖ60-1-1 означает, что латунь состоит из 60 % меди, 1 % алюминия и 1 % железа, остальное количество приходится на цинк.

Где используют латунь?

Латунь обладает хорошей теплоемкостью. Неслучайно в Древней Руси из нее делали самовары. В Риме при Октавиане Августе из латуни чеканились монеты сестерции и дупондии. В Средневековье она использовалась для изготовления украшений, обрамления компасов, оформления предметов искусства.

И сейчас материал используют повсеместно. Из латуни делают бижутерию и мелкие предметы интерьера. Специальная техника искусственного состаривания придает изделиям из латуни особый шарм. Из нее отливают статуэтки, дверные ручки, рамы для зеркал.

Высокие технологические свойства латуни позволяют использовать материал для производства мелких строительных деталей, трубок, пластин, лент и проволок. Сплав со свинцом используют для автомобилей и часов, томпак применяют для плакирования стали и изготовления радиаторных труб. Из состава с содержанием алюминия 0,5 % изготавливают знаки отличия, так как он обладает золотистым оттенком.

Характеристики и свойства сплава меди с цинком

Открытие металлов, а также их обработка стало хорошим толчком в эволюционировании человека от первобытных каменных веков в развитые цивилизации. Из металлической руды научились изготавливать сплавы. В результате сочетания элементов добивались улучшения характеристик материала. К числу таких соединений относят сплав меди с цинком.

Компас из сплава меди с цинком

История открытия

Сплав меди с цинком впервые получили в Древнем Риме, при правлении императора Августа в первом веке нашей эры. Стоит отметить, что данный металл при раскопках находили также в Китае, Греции и Индии. Получали его при плавлении меди с рудой цинка (чистый металл удалось получить позже).

В Европе впервые получили латунь в конце 19 века при смешивании чистого цинка и медных заготовок под действием высоких температур. Она применялась для изготовления ювелирных украшений. Данный элемент без примеси завозили из Восточных стран, так как своя технология добычи была утрачена в 11 веке.

Состав и структура

В латуни содержится 70% меди и 30% цинка. Второй элемент повышает прочностные характеристики, при снижении затрат. Увеличенное содержание цинка используется в частных случаях, в зависимости от условий применения материала.

При маркировке сплава указывается буква «Л», после следует процентный показатель меди в составе, при добавлении легирующих металлов указывается их буквенный шифр и долевые значения. Распространенная марка сплава ЛАЖ60-1-1 будет означать, что латунь содержит медь в количестве 60%, алюминий 1%, а также железа 1%.

Медно-цинковые сплавы имеют золотистый цвет. Такой эффект используют для изготовления подделок. Чтобы защитить металл от окисления поверхность покрывают специальным лаком.

Характеристики и свойства

Сплав меди и цинка имеет следующие технические характеристики:

• номинальная плотность меняется от значения 8300 кг/м3 до 8800 кг/м3, такие изменения являются результатом применения в сплаве разных добавок.
• низкое внутреннее удельное сопротивление току 0,08*10-6 Ом;
• теплоемкость при нормальной температуре окружающей среды 0,377 кДж/кг;
• температура плавления от 890°С до 940°С.

Чтобы защитить, металл покрывают лаком, чем обеспечивают защиту от окисления и потемнения. К полезным свойствам медно-цинкового сплава относят:

• устойчивость к действию коррозии;
• стабильность при ковке, а также пластичность, при том, что показатели прочности приближены к значениям оригинальных металлов;
• сплав не подвергается разрушению при понижении температуры во время механической обработки, однако явление хрупкости может проявиться при нагреве до литейных значений.

Устойчивость к коррозии сплава

Изготовление

В процессе производства латуни используются специальные карты с указанием технологии плавления, ее разрабатывают в промышленных бюро. Часто сырьем для сплава служат заготовки из меди, а также лом из цинка.

Операция плавки данного материала — сложный процесс, для которого используют печи разной модификации. Чаще используются индукционные агрегаты, работающие в сети низкой частоты тока при наличии магнитного сердечника.

При плавлении вещества могут улетучиваться из состава. Так как цинк считается вредным для здоровья металлом, в производственных помещениях рекомендуется устанавливать вентиляцию высокой мощности. В течение всего цикла ведут контроль за температурными показателями, из-за чего предотвращается возгорание сплава.

Предварительно рекомендуется очищать полости печей от продуктов предыдущего литья. Далее разогревают медные заготовки до ярко красного оттенка, после добавляют цинковый лом. Такая последовательность предотвращает образование окислительных реакций. Латунь литейного типа разливают в формы круглого плоского вида, для удобства при последующей обработки.

Для улучшения качества сплава используют:

• олово и марганец, при этом повышается прочность и устойчивость к разрушению в агрессивной среде;
• свинец, в результате заготовка из латуни может быть подвержена обработке резцами на станке;
• высокая стойкость к кислотной и щелочной среде достигается при добавлении никеля;
• алюминий защищает сплав во время литья от испарения цинка;
• кремнием улучшают свойство сваривания с металлами, но понижают прочность.

Области применения

В процессе плавления латунных сплавов применяют цинковый лом в равных соотношениях с медью. Использование сплава характеризуется его видами:

1. Подверженные деформации. цинка в таком сплаве не превышает 10%. Он называется томпак. Благодаря такому составу повышается пластичность, а также эффект скольжения по металлическим поверхностям. Не подвергается коррозии, можно сваривать со стальными изделиями, по цвету напоминает золото.
2. Литейные. Содержат медь в количестве от 50% до 80%, устойчив к действию коррозии, не изменяет свою структуру при трении об металлические поверхности, в результате повышения прочности и снижения хрупкости. При плавлении может принимать разнообразные формы.
3. При добавлении свинца получают автоматные сплавы. Обрабатывается стальными резцами на специальных станках с высокой скоростью вращения заготовки.

Медно-цинковый сплав используют для изготовления:

• частей механизмов промышленного оборудования, а также систем теплообмена;
• штампованных элементов корабельной техники, в автомобилестроении, строительстве самолетов, а также при изготовлении часовых механизмов.
• декорирования интерьера, бижутерии;
• сантехнических изделий, которые не подвергаются действию высоких температур.
• крепежных материалов, саморезов, шурупов;
• тепловых приборов;
• церковных принадлежностей;
• корпусов компасов;
• ювелирных подделок, похожих на золотые изделия.

Изделия из сплава меди с цинком

Достоинства и недостатки

Любой металл имеет преимущества и недостатки, которые зависят от области применения и технических характеристик. Медно-цинковый сплав не используют в строительной отрасли, но такие особенности не свидетельствуют о недостатках материала.

К преимуществам относят:

1. Пониженные весовые значения. Благодаря такой характеристике сплав применяют для производства элементов механизмов самолета и ракет. В быту используется, как сплав для производства системы водоснабжения.
2. Разнообразие цветовых оттенков. Детали из латуни, а также фурнитурные элементы помогут в оформлении интерьера.
3. Сохранность цвета на весь срок службы конструкции.
4. Пониженные теплопроводные характеристики, используются для производства мебели и ванн.
5. Благодаря свойству диамагнетизма материал применяют для изготовления оборудования, защищенного от внешних действий магнитного поля, а также в приборостроении.
6. Устойчивость к коррозии позволяет использовать медно-цинковый сплав, как материал для изготовления системы водоснабжения.

Недостатками сплава считают:

1. Формирование крупных кристаллических образований в структуре материала. Такое явление проявляется при литье.
2. Необходимость добавления в состав веществ с высокой ценой, чтобы сохранить в структуре цинк.

Устранение отрицательных свойств приведет к повышению затрат, в противном случае сырье отправляют на переплавку.
Латунь. Как определить? Где искать?

Характеристики и свойства сплава меди с цинком Ссылка на основную публикацию

Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт

Cтраница 1Сплавы меди с оловом или фосфористые бронзы красноломки, поэтому их усадка при охлаждении после газовой сварки может вызвать образование трещин и пористости в шве. Фосфористую бронзу можно сваривать ( паять), применяя предварительный подогрев и медноцинковые присадочные прутки.  [1]Сплавы меди с кремнием или кремнистые бронзы можно успешно сваривать газовой сваркой. Присадочный металл берется того же состава что.  [2]Сплавы меди и никеля, скорее всего, обладают промежуточными значениями работы выхода. Действительно, каталитическая активность сплавов сильно понижается с ростом концентрации никеля. Поскольку для разложения пероксида водорода наиболее активными неорганическими катализаторами являются металлы платиновой группы ( работа выхода электрона у Pt составляет 5 36 эВ), следует предположить, что разложение пероксида может идти и по другому механизму, включающему образование нестойкого промежуточного соединения с четным числом атомов кислорода.  [4]Сплавы меди с цинком ( до 45 % Zn) называют латунями.  [5]Сплавы меди с цинком называются л а т у н я м и.  [6]Сплавы меди с оловом или алюминием, кремнием, свинцом, бериллием, марганцем, кадмием и другими элементами, кроме цинка, называют бронзами.  [7]Сплавы меди с цинком, содержащие не более 39 % Zn, представляют собой однородный а-твердый раствор; сплав с 39 — 46 7 % Zn состоит из смеси кристаллов а — и 3-твердых растворов. Сплавы с большим содержанием цинка ( до 50 %) состоят из кристаллов р-таердого раствора. Вводимые в сплав присадки сдвигают границы устойчивости фаз.  [8]Сплавы меди более прочны, лучше обрабатываются и имеют лучшие литейные свойства, чем чистая медь. Медные сплавы делятся на латуни и бронзы.  [9] Сплав меди с цинком, называемый латунью, обладает достаточно высоким относительным удлинением при повышенном значении ор по сравнению с чистой медью.  [11]Сплав меди с цинком, называемый латунью, обладает достаточно высоким относительным удлинением при повышенном значении предела прочности при растяжении по сравнению с чистой медью. В соответствии с этим латунь применяют в электротехнике для изготовления всевозможных токопроводящих деталей. Удельное сопротивление латуни заметно повышено по сравнению с медью.  [13]Сплав меди с цинком называется латунью. Сплавы системы Си-Zn являются весьма распространенными, что обусловливается их меньшей стоимостью и меньшим удельным весом цинка по сравнению с медью.  [14]Сплавы меди с хромом и цирконием применяются для электрических машин с высокими рабочими и технологическими температурами.  [15] Страницы:      1    2    3    4www.ngpedia.ru

Медь и ее сплавы

Медь и ее сплавы. Чистая медь имеет высокую электропроводность и теплопроводность, хорошо поддается обработке давлением, слабо окисляется в сухой атмосфере и в ряде случаев обладает достаточной механической прочностью. Техническая медь широко применяется в электро- и радиотехнике. Марки технической меди М1, М2, МЗ имеют суммарное содержание примесей соответственно до 0,1, 0,3 и 0,5%.Сплавы меди с цинком называются латунями. Их маркируют буквой Л, за которой следует число, Обозначающее содержание меди. Например, латунь с содержанием 32% цинка и 68% меди обозначается Л68.Латуни хорошо поддаются горячей и холодной обработке давлением и выпускаются в виде лент, листов, прутков, проволоки и сетки. Латуни обладают высокой коррозионной стойкостью и декоративной окраской. Чем больше в латуни цинка, тем она дешевле, так как цинк дешевле меди. Поэтому наиболее широко применяют латуни со значительным содержанием цинка — Л59, Л62 и Л68. Пластичность латуни Л59 недостаточна для проведения глубокой вытяжки, и детали из нее могут быть изготовлены только вырубкой в штампах. Для улучшения обрабатываемости резанием в эту латунь добавляют 0,8—1,9% свинца (марка ЛС59). Латуни Л62 и особенно Л68 обладают большей пластичностью и применяются для глубокой вытяжки. Сплавы с высоким содержанием меди — полутомпак Л80 и томпак Л90 — обладают значительной .пластичностью; они имеют красивый золотистый цвет, хорошо воспринимают эмалировку, золочение и используются для изготовления художественных изделий. Сплавы меди с оловом, называемые оловянными бронзами, имеют высокие антифрикционные свойства, малый коэффициент трения, небольшой износ, хорошую притираемость в паре со сталью. Оловянные бронзы обладают также высокой коррозионной стойкостью. Они не поддаются обработке давлением и применяются только для литья. Применение бронзы для отливок сложной формы (художественного литья) объясняется их хорошими литейными свойствами. Оловянные бронзы при маркировке обозначают буквами Бр (бронза) и О (оловянная), после которых следует число, указывающее содержание олова. Например, для изготовления пароводяной арматуры, подшипников скольжения и сложного фасонного литья применяется бронза с содержанием 10% олова, обозначаемая БрО-10. Кремниевые и бериллиевые бронзы отличаются высокой упругостью и применяются для изготовления пружин и пружинящих электрических контактов. Среди других сплавов меди следует отметить медно-никелевые сплавы: мельхиор, содержащий 19% никеля, применяется для изготовления посуды и столовых приборов; нейзильбер — сплав с 15% никеля и 20% цинка — используется для изготовления посуды, ювелирных изделий, часов и др. Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, имеют красивый серебристый цвет и удовлетворительно обрабатываются давлением.www.stroimt.ru

сплав меди с цинком — это… Что такое сплав меди с цинком?

• Бронза (сплав меди) — Бронза (франц. bronze, от итал. bronzo), сплав меди с разными химическими элементами, главным образом металлами (олово, алюминий, бериллий, свинец, кадмий, хром и др.). Соответственно, Б. называется оловянной, алюминиевой, бериллиевой и т.п. Б.… …   Большая советская энциклопедия
• Бронза сплав — (химич.) Так называются сплавы меди с оловом в различных пропорциях (медь в избытке), затем сплавы меди с оловом и цинком, а также некоторыми другими металлами или металлоидами (свинцом, марганцем, фосфором, кремнием и др., в небольших… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
• Бронза, сплав — (химич.) Так называются сплавы меди с оловом в различных пропорциях (медь в избытке), затем сплавы меди с оловом и цинком, а также некоторыми другими металлами или металлоидами (свинцом, марганцем, фосфором, кремнием и др., в небольших… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
• Медь — (Copper) Металл медь, месторождения и добыча меди, получение и применение Информация о металле медь, свойства меди, месторождения и добыча металла, получение и применение меди — (лат. Cuprum), Cu, химический элемент I группы… …   Энциклопедия инвестора
• латунь — и; ж. [нем. Latun] Сплав меди с цинком, иногда с примесью других металлов (свинца, железа, олова и др.). Л. проволочная. Л. листовая. Ковш из латуни. Получение латуни. Чистить л. до блеска. * * * латунь (от нем. Latun), сплав Cu (основа) с Zn (до …   Энциклопедический словарь
• Бронза — Статуэтка, отлитая из бронзы Бронза  сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием …   Википедия
• ЛАТУНЬ — (нем. Latun, от ит. latta жесть). Сплав меди и цинка, желтая медь. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЛАТУНЬ нем. Latun, исп. Iaton, alaton, франц. laiton, исланд. latun, медь, от ит …   Словарь иностранных слов русского языка
• ТОМПАК — (фр. tompac, от малайского tamhaga медь). Сплав меди и цинка, желтая медь. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТОМПАК золотисто желтый сплав меди и цинка; последнего бывает не более 1 части на десять.… …   Словарь иностранных слов русского языка
• медь — медь — металл розовато красного цвета, пластичный, с высокими коррозионной стойкостью, электро и теплопроводностью. В древности из меди изготовляли различные бытовые изделия и орудия труда. Ныне она — один из наиболее ценных… …   Энциклопедия «Жилище»
• Бронзы — Статуэтка, отлитая из бронзы Шлем из бронзы Бронза  сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Название… …   Википедия
• НЕЙЗИЛЬБЕР — (нем. новое серебро). Сплав из меди, никеля и цинка, похож на серебро. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НЕЙЗИЛЬБЕР мельхиор, сплав из красной меди, цинка и никкеля, идет на разные поделки. Полный… …   Словарь иностранных слов русского языка

universal_ru_en.academic.ru

Сплав системы медь цинк называется

Сплав меди с цинком больше известен нам под названием латуни, уходит своими корнями в глубокую древность. Римляне выплавляли ее из меди и цинковой руды (галмея). Из этого металла они первыми начали изготавливать посуду, вазы, украшения, фигурки богов. Там же латунь была наделена магическими свойствами.

Алхимиками она обозначалась знаком солнца.

В настоящее время сплав меди и цинка широко применяется при изготовлении часов, в автомобиле и приборостроении. Из нее изготавливают трубы и отливают корпуса арматуры.

Современные способы производства латуни основаны на плавлении халькопирита (медный колчедан) в электрических печах при температуре +1400 °C. Образующийся в процессе плавления силикат всплывает на поверхность и удаляется. Основной металл (штейн) сливается в конвертер и продувается кислородом.

В результате окислительных реакций образуется металлическая «черновая» медь с содержанием металла около 91%. Далее происходит электролитическая очистка в подкисленном растворе медного купороса. Образующаяся на катоде электролитическая медь имеет чистоту 99.

99% и используется в производстве проводов, электрического оборудования и сплавов.

В расплавленную медь порционно вводят цинк, который придает ей новые свойства — прочность, коррозионную стойкость и пластичность.

В зависимости от области применения металла могут добавляться и другие добавки: никель, железо, олово, марганец, алюминий.

Версий о том, как называется сплав, и откуда произошло название латунь, существует множество. Во времена правления Августа ее называли орихалк, что в буквальном переводе означает златомедь.

Нынешнее название пришло в русский язык от немецкого latun, которое, в свою очередь, произошло от итальянского lattone — венец, или laton (latta) — жесть.

В настоящее время это наиболее распространенная версия.

Одним из видов латуни является томпак (медь — 88–97%, цинк — до 10%), который повторно был открыт лондонским часовщиком Кристофером Пинчбеккером в XVIII веке. Ранее этот сплав был известен перуанской цивилизации Моче. Название его происходит от французского tombak, что в переводе означает медь.

Широкое применение томпак получил в плакировании стали и получении биметаллического соединения сталь-латунь.

Латунь получают путем плавления меди и стали.

Плакирование (фр. plaquer — накладывать, покрывать) — это термомеханическое покрытие, используемое для придачи металлу специальных свойств с применением других материалов.

Например, внутренняя поверхность ядерного реактора плакирована высоколегированной аустенитной сталью, так как основной металл корпуса подвержен коррозии при воздействии высоких температур.

Томпак применяется для плакирования стали при изготовлении монет достоинством 10 и 50 копеек.

Область применения латуни

• Сплав меди с цинком в процентном соотношении 70 к 30 является самым востребованным и называется техническим. Он достаточно прочен и пластичен. Высокие антикоррозионные свойства позволяют использовать его в деталях и приспособлениях, имеющих непосредственный контакт с водой. Это, как правило, корпуса арматуры, трубы, конденсаторные трубки и другие изделия.
• При наличии в сплаве только цинка и меди его называют двухкомпонентным, и качество материала будет зависеть от доли цинка. При содержании в сплаве до 20% цинка он называется — красная латунь или томпак, и используется при плакировке поверхности пуль и снарядов. Из такой латуни изготавливают фурнитуру и раструбы некоторых духовых инструментов.Применение красной латуни.
• Если в сплаве цинка с медью содержится 20–35% легирующего металла, то такая латунь называется желтой и служит для изготовления как технических деталей, так и элементов декора и украшений интерьера. Изготавливают их способом ручного литья. Как правило, это изделия единичного высокохудожественного исполнения. Для их производства создается эскиз, на основании которого изготавливается 3D модель. Затем вручную производится форма или набор форм для различных элементов. Это один из наиболее сложных и продолжительных этапов изготовления отливки. Сплав меди с цинком и другими присадками (олово, марганец, алюминий) плавят в электропечи, а затем подготовленную форму заливают латунью. Это наиболее короткий, но очень важный процесс. Производится он вручную с применением ковшей самых разнообразных конфигураций. Во время заливки форм возможны различные виды брака — пустоты, спаи, недоливы, пригары, шлаковые раковины.
• После извлечения отливок происходит процесс зачистки от литников, выпоров и заливов. Называют его обрубкой. Затем детали очищают от формовочной смеси, шлифуют, чеканят и полируют. После всего элементы сваривают в единую конструкцию и окончательно полируют. Такая работа требует больших финансовых затрат, но результат того стоит. Чаще всего изготавливают вентиляционные решетки, столики, подсвечники и другие изделия.Древние артефакты из латуни.
• Сплав из меди и цинка отличается красивым золотистым цветом. Однако без защитной обработки быстро окисляется на воздухе, приобретая благородный тусклый с зеленцой оттенок. В большинстве случаев это не портит изделие. При желании окисную пленку можно убрать, обработав его азотной кислотой, а потом промыть в проточной воде. Изделия из латуни долговечны и будут долгие годы радовать своим видом не одно поколение.

Цинк и его сплавы — производство, свойства, виды и применение

Цинк — хрупкий голубовато-белый металл. В природе без примесей не встречается. В 1738 году Уильям Чемпион добыл чистые пары цинка с помощью конденсации. В периодической системе Менделеева находится под номером 30 и обозначается символом Zn.

Химические свойства цинка

Цинк — активный металл. При комнатной температуре тускнеет и покрывается слоем оксида цинка.

• Вступает в реакцию со многими неметаллами: фосфором, серой, кислородом.
• При повышении температуры взаимодействует с водой и сероводородом, выделяя водород.
• При сплавлении с щелочами образует цинкаты — соли цинковой кислоты.
• Реагирует с серной кислотой, образуя различные вещества в зависимости от концентрации кислоты.
• При сильном нагревании вступает в реакции со многими газами: газообразным хлором, фтором, йодом.
• Не реагирует с азотом, углеродом и водородом.

Физические свойства цинка

Цинк — твердый металл, но становится пластичным при 100–150 °C. При температуре выше 210 °С может деформироваться. Температура плавления — очень низкая для металлов. Несмотря на это, цинк имеет хорошую электропроводность.

• Плотность — 7,133 г/см³.
• Теплопроводность — 116 Вт/(м·К).
• Температура плавления цинка — 419,6 °C.
• Температура кипения — 906,2 °C.
• Удельная теплота испарения — 114,8 кДж/моль.
• Удельная теплота плавления — 7,28 кДж/моль.
• Удельная магнитная восприимчивость — 0,175·10-6.
• Предел прочности при растяжении — 200–250 Мн/м2.

Подробный химический состав цинка различных марок указан в таблице ниже.

примесей в цинке зависит от способа производства и качества сырья.

В России основной процент цинка получают гидрометаллургическим способом — металл восстанавливают из солей в растворах. Такой способ позволяет получить наиболее чистый металл. Но часть цинка обрабатывают при высоких температурах. Такой метод называют пирометаллургическим.

Свинец — особая примесь в цинке, так как основная его часть оседает из-за нерастворимых анодов, содержащихся в металле. Катодный цинк, помимо всех указанных примесей, состоит из хлора и фтора.

Как примеси изменяют свойства цинка

Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в литейных сплавах цинка, чтобы подавить межкристаллитную коррозию.

Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует ломкости цинковых отливок. Кадмий напротив — растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислотной среде.

Железо повышает твердость цинка, но снижает его прочность. Вместе с тем оно усложняет процесс заполнения форм при литье.

Наиболее вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом ее количестве металл становится хрупким и менее пластичным.

Чтобы избежать растрескивания кромок при горячей прокатке цинка, содержание сурьмы не должна быть выше 0,01%. В горячем состоянии она увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.

Сплавы цинка

Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.

Латунь

Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.

Двухкомпонентная латунь — сплав цинка с высоким содержанием меди. Существует желтая латунь с медью в количестве 67%, золотистая медь или томпак — 75%, и зеленая — 60%. Такие сплавы могут деформироваться при температуре 300 °C.

Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.

ЦАМ

ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.

Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.

Вирениум

Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).

Добыча металла

Цинк как самородный металл в природе не встречается. Добывается из полиметаллических руд, содержащих 1–4% металла в виде сульфида, а также меди, свинца, золота, серебра, висмута и кадмия. Руды обогащаются селективной флотацией и получаются цинковые концентраты (50–60% Zn).

Характеристики и применение латуни – сплава меди с цинком

Наверняка многие знают, что представляет собой латунь. И многим известно, что это сплав меди с цинком, в котором дополнительно содержится и ряд других элементов – железо, свинец, марганец, никель и др. Однако ключевая роль в данном сплаве принадлежит цинку.

Характеристики сплава меди с содержанием цинка

Для сплава меди с цинком характерны такие свойства, как устойчивость к коррозии и высокая прочность. Уровень коррозионной устойчивости латуни находится посередине значений данного параметра у меди и второго металла – цинка.

Применение сплава меди с цинком в производстве изделий сложных форм, но с небольшими геометрическими размерами оправдано его технологическими свойствами. Такой материал (как медь и ее сплавы другого типа) хорошо формуется, а готовые изделия из него легко поддаются обработке различными методами.

Виды латуни в зависимости от содержания цинка

Латунь отличается высокой текучестью и незначительной склонностью к ликвации, что делает ее идеальным материалом для производства различных деталей методом литья. Кроме того, латунь хорошо поддается обработке методом пластической деформации, что дает возможность производить из нее различные изделия методом прокатывания (проволока, ленты, листы, прокат различного профиля).

Цинк может содержаться в латуни в количестве 5–45%, сплав по такому параметру может относиться к различным категориям.

Первая категория – это желтые латуни (цинка в них содержится 20–36%), вторая – красные (в них содержание цинка составляет от 5 до 20%). Вид сплава, который называется томпак, содержит до 10% цинка.

Есть латуни, цинка в которых больше 45%, но их использование очень ограничено.

Для сплавов меди (в том числе и с цинком) характерна меньшая тепло- и электропроводность, если сравнивать их с основным металлом, но и стоимость их значительно меньше. Учитывая этот факт, а также то, что по основным характеристикам – механическим, технологическим, а также антифрикционным – такие материалы мало чем отличаются от основного металла, использовать их экономически целесообразнее.

Латунь, состоящая из двух и более компонентов

Среди сплавов меди с цинком выделяют не только красные и желтые, но и двух-, а также многокомпонентные латуни.

В состав двухкомпонентных сплавов входят преимущественно медь и цинк, остальных включений в них совсем немного. Сюда, в частности, относится томпак, цинка в котором, как отмечалось выше, содержится не более 10%.

Количество меди в таком сплаве может доходить до 97%, а ее минимальное содержание составляет 88%.

Как однофазные, так и двухфазные латуни нельзя подвергать деформации при высоких температурах (300–700 градусов Цельсия). При таких условиях в них формируется зона хрупкости.

В структуре сплава меди с цинком, относящегося к категории многокомпонентных, есть дополнительные легирующие элементы. Перечислим их.

• Никель увеличивает коррозионную устойчивость сплава, а также его прочность.
• Олово увеличивает не только прочность, но и устойчивость сплава к воздействию соленой воды.
• Кремнием сплав обогащается для того, чтобы улучшить антифрикционные характеристики изделий из него. Однако этот элемент ухудшает прочность, а также твердость сплавов.
• Свинец при добавлении в сплав значительно улучшает обрабатываемость изделий из него посредством режущих инструментов. Между тем свинец ухудшает механические характеристики сплава.
• Марганец, как и олово, улучшает прочность и коррозионную устойчивость сплавов. Как правило, наряду с марганцем в латунь добавляют олово, железо и алюминий, что значительно повышает эффект от использования этого легирующего элемента.
• Комбинируя легирующие элементы, добавляемые в латунь, можно получать сплавы меди с требуемыми качественными и технологическими характеристиками, а также придавать им особые свойства, если в этом есть необходимость.

Маркировка сплавов, состоящих из меди и цинка

Маркировка сплавов меди, в которых содержится цинк, основана на достаточно несложном принципе.

В обозначении любого сплава меди с цинком (как двух-, так и многокомпонентного) есть буква «Л», которая стоит первой.

В двухкомпонентных сплавах за этой буквой следуют цифры, обозначающие содержание меди в целых процентах. Таким образом, по этой цифре можно сразу узнать, сколько процентов меди содержится в данной марке латуни.

Более сложной маркировкой отличаются многокомпонентные латуни, в обозначении которых присутствует сразу несколько букв и цифр. Первой буквой является «Л», по которой становится понятно, что перед нами латунь, за этой буквой следуют буквенные обозначения различных легирующих элементов.

Вторая часть маркировки многокомпонентных сплавов – это процентное содержание легирующих элементов, указанных в буквенной части маркировки. Для большего удобства цифры, соответствующие содержанию каждого легирующего элемента, разделены между собой дефисами.

Порядок расположения цифр в маркировке многокомпонентных латуней такой:

1. первая двухзначная цифра – это содержание меди;
2. остальные цифры, разделенные дефисами, соответствуют содержанию легирующих элементов, указанных в буквенной части маркировки.

Памятка по маркировке латуни

Чтобы было более понятно, разберем, какие элементы содержатся в сплаве меди с цинком марки ЛАЖМц66-6-3-2. Согласно первой цифре, в данном сплаве содержится 66% меди, затем следует Алюминий (6%), Железо (3%) и Марганец (2%). Если просуммировать эти цифры, то можно определить, что меди с остальными элементами в данной латуни содержится 77%. Оставшиеся 23% составляет цинк.

Несколько иначе маркируются латуни, относящиеся к категории литейных. В их маркировке сразу после букв, обозначающих легирующие элементы, ставятся цифры, соответствующие их процентному содержанию. К примеру, в сплаве марки ЛЦ40Мц1,5 содержится:

• 40% цинка;
• 1,5% марганца;
• оставшиеся 58,5% составляет медь.

Латуни, относящиеся к категории деформируемых и литейных сплавов

Латуни, относящиеся к категории деформируемых сплавов, отличаются повышенной устойчивостью к коррозии, они очень пластичны и обладают исключительными антифрикционными характеристиками.

Сплавы меди с цинком этой категории хорошо свариваются с изделиями из стали. Это свойство дает возможность использовать их для производства различных биметаллических конструкций.

Латуни, относящиеся к категории деформируемых сплавов, используются для производства:

• конденсаторных труб (для этих целей требуются латуни марок ЛМш68-0,05, ЛО60-1, ЛО62-1, ЛО70-1, ЛО90-1, ЛА77-2);
• обладающих повышенной коррозионной устойчивостью деталей машин, речных, морских судов (здесь применяется латунь марок Л68, Л80, Л90);
• деталей, которые производятся методом резки (для производства таких деталей используется латунь марки ЛЖС58-1-1);
• различных втулок, крепежных изделий – болтов, гаек и т.п. (для производства таких изделий применяются латуни марок ЛС59-1, ЛМц58-2, ЛС60-1);
• матриц, которые используются в полиграфической промышленности (для таких изделий требуется латунь марки ЛС64-2).

Состав и свойства различных видов латуни

Латуни, относящиеся к категории литейных сплавов, применяются для производства таких изделий, как:

• штуцеры, используемые для оснащения гидравлических систем автомобилей (ЛЦ25С2);
• подшипники и сепараторы различного типа (ЛЦ40С);
• винты червячного типа, имеющие большие габариты и массу (ЛЦ23А6Ж3Мц2);
• детали с особыми свойствами, которые эксплуатируются при температурах, превышающих 300 градусов Цельсия (ЛЦ40Мц3Ж);
• детали, к которым предъявляются повышенные требования по коррозионной устойчивости (ЛЦ30А3).