7.2. Латуни и томпаки
7.2. Латуни и томпаки
Технические сплавы меди с цинком называются латунями. Латунь с содержанием цинка 10 %, остальное медь, называют томпаком, а сплавы меди с 14–20 % Zn – полутомпаками.
Различают латуни простые – двойные сплавы меди с цинком и с некоторыми примесями, не имеющими существенного значения, и сложные – легированные, которые содержат в своем составе ряд элементов, оказывающих существенное влияние на свойства сплава.
Диаграмма состояния системы Сu – Zn показана на рис. 6.2. В этой системе практический интерес представляют область одного твердого раствора ? (Zn в Сu) и следующая за ней область, в которой встречаются две фазы, (? + ?) или ?’. Поэтому латуни по химическому составу и структуре разделяют на однофазные (?-латуни) и двухфазные (? + ?’) – латуни.
Граница между ними – предел растворимости Zn в Сu – 39 %.
?-фаза представляет собой твердый раствор на базе электронного соединения CuZn и имеет решетку объемно центрированного куба (отличную от Сu и Zn).
При температуре выше 453–470 °C ?-фаза является неупорядоченным твердым раствором. При 453–470 °C происходит упорядочение расположения атомов меди и цинка в кристаллической решетке центрированного куба (на каждый атом Сu приходится атом Zn). Упорядоченный твердый раствор обозначен ?’.
?-фаза распространяется на область содержания Zn от 46 до 50 %. CuZn может растворять в себе и Сu, и Zn.
?-фаза – твердый раствор на базе электронного соединения Cu5Zn8. Он хрупок, поэтому сплавы меди с цинком, содержащие ?-фазу, применения не находят.
Практическое применение находят латуни с содержанием Zn не более 45–47 %. Таким образом, применение имеют только два типа латуней: ?-латуни с содержанием Zn до 39 % и (? + ?’) – латуни с содержанием Zn от 39 до 47 %. При содержании цинка более 50 % в сплавах может быть ?-фаза – твердый раствор на базе электронного соединения CuZn3; ?-фаза – твердый раствор меди в цинке.
В ювелирном деле латуни используют для изготовления украшений и посуды. Например, сплавы золота 585-й пробы имитируются латунью ЛАМц66-4-3. В ряде остальных случаев используют многокомпонентные латуни.
В состав многокомпонентной латуни вводят такие элементы, как олово, кремний, алюминий, никель и др. Основная цель – повысить литейные свойства латуни.
Олово . При содержании олова до 2,0–2,5 % оно не оказывает влияния на жидкотекучесть. Улучшает механические свойства в области твердого раствора, повышает коррозионную стойкость.
Рис. 7.2. Диаграмма состояния Си – Zn.
Кремний . Увеличивает жидкотекучесть, уменьшает испарение цинка при плавке и литье. Улучшает обрабатываемость резанием, паяемость. Увеличивает прочностные свойства, твердость.
Алюминий . Повышает жидкотекучесть, качество поверхности отливок, увеличивает коррозионную стойкость. Улучшает механические свойства. Сильно уменьшает растворимость цинка. Уменьшает испарение цинка при плавке и литье.
Марганец . Несколько снижает жидкотекучесть, повышает коррозионную стойкость и механические свойства.
Никель . Добавки 1,0–1,5 % Ni улучшают жидкотекучесть, измельчают зерно; при содержании 2 % жидкотекучесть ухудшается. Увеличивает коррозионную стойкость.
В таблице 7.2 приведен химический и фазовый состав латуней с высокими декоративными свойствами.Таблица 7.1
Химический и фазовый состав латуней с высокими декоративными свойствами (содержание железа по массе 0,8–1,570 )
Входящие в группу латуней, томпаки и полутомпаки имеют желтоватый цвет и по свойствам близки к меди.
Их используют для изготовления различных ювелирных изделий с соответствующим защитным и декоративным покрытием.Данный текст является ознакомительным фрагментом.