Латунь
Лату́нь (від нім. Latun)[1], мося́ж[2] (від давн.в-нім. massing через польське посередництво)[1] або жовта мідь[3] — сплав міді та цинку. До складу також можуть входити інші метали, чи неметали. Частка цинку у латуні може бути відносно високою (понад 36 %). Мідь і цинк розчиняються один у одному у будь-яких пропорціях, але незважаючи на відсоткове співвідношення міді і цинку латуні вважаються сплавами на основі міді. Латуні з вмістом цинку до 36 % називаються однофазними сплавами, або альфа-сплавами. Вони чудово піддаються холодним методам обробки. Латуні з вмістом цинку понад 37 % називаються двофазними сплавами, або бета-сплавами. Вони добре піддаються гарячим методам обробки. Латуні із низьким вмістом цинку (менше ніж 20 %) найчастіше використовуються для виробництва прикрас та виготовлення трубок. Латунь досить добре зварюється і прокатується. Хоча не покрита лаком поверхня латуні чорніє на повітрі, але в масі вона краще чинить опір впливу довкілля, ніж мідь. Має жовтий колір і відмінно полірується. Вісмут і свинець шкідливо впливають на латунь, оскільки зменшують здатність до деформування у гарячому стані.
Фізичні властивості
- Густина латуні становить 8400—8730 кг/м3[4].
- Питома теплоємність при 20 °C — 0,377 кДж·кг−1·K−1.
- Питомий електричний опір — (0,07…0,08)×10−6 Ом·м.
- Температура плавлення латуні в залежності від складу досягає 900—940 °C. Зі збільшенням вмісту цинку температура плавлення знижується.
- Границя міцності на розрив — 310…460 МПа.
- Модуль Юнга — 78…123 ГПа.
- Коефіцієнт Пуассона — 0,37.
- Модуль зсуву — 37 ГПа.
Фазова діаграма Cu — Zn
Мідь з цинком утворюють крім основного α-розчину низку фаз електронного типу β, γ, ε. Найчастіше структура латуней складається з α- або α+β’- фаз: α-фаза — твердий розчин цинку в міді з кристалічною ґраткою міді ГЦК, а β’-фаза — впорядкований твердий розчин на базі хімічної сполуки CuZn з електронною концентрацією 3/2 й примітивною елементарною коміркою.
При високих температурах β-фаза має невпорядковане розташування (ОЦК) атомів і широку область гомогенності. У цьому стані β-фаза є пластичною. За температури нижчої за 454…468 °C розташування атомів міді й цинку у цій фазі стає впорядкованим, і вона позначається β’. Фаза β’ на відміну від β-фази є суттєво твердішою і крихкою; γ-фаза це електронна сполука Cu5Zn8.
Однофазні латуні характеризуються високою пластичністю; двофазні латуні при наявності β’-фази мають вищу міцність і меншу пластичність.
При вмісті цинку до 30 % зростають одночасно і міцність, і пластичність. Далі із збільшенням вмісту цинку пластичність зменшується, спочатку за рахунок ускладнення α — твердого розчину, а далі відбувається різке її зниження у зв'язку з появою у структурі крихкої β’-фази. Міцність зростає до вмісту цинку близько 45 % , а далі зменшується так же різко, як і пластичність.
Більшість латуней добре обробляється тиском і перш за все однофазні латуні. Вони деформуються при низьких і при високих температурах. Однак в інтервалі 300…700 °C існує зона крихкості, тому за таких температур латуні не деформують.
Двофазні латуні є пластичними при нагріванні вище температури β’-перетворення, особливо вище за 700 °C, коли їх структура стає однофазною (β-фаза). Для підвищення механічних властивостей і хімічної стійкості латуней в них часто вводять легувальні елементи: алюміній (Al), нікель (Ni), манган (Mn), силіцій (Si) тощо.
Маркування латуней
Латуні маркуються літерою «Л». Прості латуні: Л96, Л85, Л59, де число показує кількість міді у відсотках, а решта цинк. В багатокомпонентних латунях легуючі елементи позначаються початковою літерою назви цього елемента: А — алюміній, Б — берилій, Ж — залізо, К — кремній, Н — нікель, О — олово, С — свинець, Ф — фосфор.
Приклади маркування та використання:
- Латуні, що оброблюються тиском[5]:
- Л96, Л70, ЛАН65-3-2 (міді 65 %, алюмінію 3 %, нікелю 2 %, решта цинк) — суднобудування, електричні машини,
- ЛА85-1 — для виготовлення атрибутів відзнак (замінник золота),
- ЛО70-1 — стійкість проти корозії в прісній та морській воді,
- ЛС59-1, ЛС64-2 (автоматні або свинцевисті латуні) — добре обробляються різанням, мають добрі антифрикційні властивості.
- Ливарні латуні. Маркуються по типу маркування легованих сталей[6]:
Див. також
Примітки
- Етимологічний словник української мови : у 7 т. : т. 3 : Кора — М / Ін-т мовознавства ім. О. О. Потебні АН УРСР ; укл.: Р. В. Болдирєв та ін ; редкол.: О. С. Мельничук (гол. ред.) та ін. — К. : Наукова думка, 1989. — Т. 3 : Кора — М. — 552 с. — ISBN 5-12-001263-9.
- Мосяж // Словник української мови : в 11 т. — К. : Наукова думка, 1970—1980.
- Російсько-український академічний словник 1924–33рр. (А. Кримський, С. Єфремов)
- Walker, Roger. Mass, Weight, Density or Specific Gravity of Different Metals. Density of Materials. United Kingdom: SImetric.co.uk. Архів оригіналу за 24 червня 2013. Процитовано 9 січня 2009. «brass - casting, 8400-8700... brass - rolled and drawn, 8430-8730»
- ДСТУ ГОСТ 15527:2005 Сплави мідно-цинкові (латуні), оброблювані тиском. Марки (ГОСТ 15527-2004, IDТ)
- ГОСТ 17711-93 Сплавы медно-цинковые (латуни), литейные. Марки.
Джерела
- Хільчевський В. В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник. К.: Либідь, 2002. — 328с. ISBN 966-06-0247-2.
- Попович В. В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: [підручник для студ. вищ. навч. закл.] / В. В. Попович, В. В. Попович. — Львів: Світ, 2006. — 624 с. — ISBN 966-603-452-2.
- Пахолюк А. П. Основи матеріалознавство і конструкційні матеріали: [підруч. для студ. вищ. навч. зал.] / А. П. Пахолюк, О. А. Пахолюк. — Львів: Світ, 2005. — 172 с. — ISBN 966-603-387-9.
- Лахтин Ю. М. Основы металловедения. — М.: Металлургия, 1988. — 320с.
Посилання
- Мосяж // Українська мала енциклопедія : 16 кн. : у 8 т. / проф. Є. Онацький. — Буенос-Айрес, 1961. — Т. 4, кн. VIII : Літери Ме — На. — С. 1043. — 1000 екз.