Латунь. Виды латуни и её применение в крепеже

Дата публикации: 04.08.2023

Прочтение: 10 мин. Просмотров: 1057 Производство Трайв

Латунь, она же жёлтая медь — это медно-цинковый сплав. У него характерный вид: яркий золотисто-желтый оттенок и металлический блеск. Первые опыты с латунью человечество ставило за 4 тысячелетия до нашей эры. Материал считается относительно мягким, но существует несколько распространённых металлов, которые мягче по сравнению с ней: золото, серебро, свинец, кадмий (тяжёлый металл, используется в промышленности), медь. Последняя в чистом виде характеризуется большой мягкостью, но после легирования другими элементами – например, цинком в латуни – её твёрдость увеличивается.

Материал является хорошим проводником электричества и слабым – тепла. Сохраняет свои свойства и прочность при низких температурах. Поэтому уместно применение в охладительный приборах. Латунь имеет привлекательный внешний вид, обладает способностью уничтожать некоторые бактерии и микробы, что повышает гигиеничность продукции. Практически не реагирует на магнит. Устойчива к коррозии, хотя есть склонность к окислению и чувствительность к некоторым средам. Высокие антифрикционные качества (низкий коэффициент трения, повышающий способность противостоять механическому износу от соприкосновения с другими деталями). Большим преимуществом является высокая пластичность и обрабатываемость. Всё это объясняет повсеместное применение латуни и делает её популярным выбором для изготовления всевозможной фурнитуры и крепежных элементов. 

Разновидности латуни по составу, роль добавок

Обычная (двухкомпонентная) латунь содержит примерно 60-70% меди и 30-40% цинка, больше ничего. Многокомпонентная отличается соотношением меди и цинка и дополнительными добавками. Каждый вид жёлтой меди имеет свои особые свойства и лучше подходит для решения различных задач в разных сферах промышленности и производства. Но в целом применение самое широкое. 

Выбор примесей зависит от требований к свойствам конечного продукта и её применения в конкретных отраслях и производстве. Примеси позволяют получить оптимальный вид латуни для решения поставленных задач. Фосфор улучшает обрабатываемость, пластичность и прочность металла. Применение олова позволяет получить устойчивую к коррозии разновидность жёлтой меди, делая её подходящей для условий, где важна стойкость к воздействию влаги и химических веществ; например, олово входит в «морской» вид сплава, предназначенный для судостроительства. Добавление алюминия улучшает прочность и устойчивость к коррозии. Кремний повышает прочность и стойкость к износу, делая сплав более долговечным. Добавление марганца тоже делает материал прочнее. От никеля растёт стойкость к коррозии и повышается теплостойкость металла. Свинцовая добавка улучшает обрабатываемость и снижает трение; применение такой латуни возможно в различных механических компонентах и узлах. Примесь цинкографита повышает смазываемость жёлтой меди, делая её идеальным материалом для производства самосмазывающихся элементов. Применение бериллия улучшает прочность, жаропрочность и устойчивость к коррозии, делая латунь подходящей для использования в агрессивных средах. Сурьма увеличивает сопротивление усталости и облегчает формовку, что делает латунь применимой для производства сложных деталей. Арсен улучшает прочность и жаростойкость. Применение антимона повышает твердость и износостойкость металла. Производитель может использовать и другие элементы для получения желаемых результатов.

Альфа и альфа-бета латуни — это разновидности, которые отличаются молекулярной структурой и составом и свойствами.

• Альфа-латунь (однофазная). Данный вид представляет собой сплав меди и цинка с преобладанием альфа-фазы. В альфа-фазе атомы меди расположены более плотно и упорядоченно, что делает металл мягким и обладающим хорошей обрабатываемостью. Альфа-латунь имеет высокую пластичность и деформируется легче других типов латуни. Она обычно имеет содержание цинка менее 37%.

• Альфа-бета-латунь (двухфазная) — это разновидность сплава с присутствием бета-фазы. В бета-фазе атомы располагаются хаотично и менее плотно, что делает данный вид латуни твёрже и менее пластичным. Формовать его можно только горячим. Альфа-бета-латунь обладает более высокой прочностью и устойчивостью к износу. Она имеет содержание цинка более 45%.

Применение у однофазной и двухфазной латуни разное, и выбор между ними зависит от требуемых характеристик. Альфа-латунь часто используется для декоративных и художественных изделий, а также для компонентов, которые требуют хорошей обрабатываемости. Альфа-бета-латунь используется в механических деталях, где важны устойчивость к износу и прочность.

Каталог латунного крепежа

Классификация по назначению и маркировка

Также латунь подразделяют на группы по дальнейшему использованию. Разработана система обозначений, позволяющих пользователю быстро определить вид жёлтой меди (содержание химических элементов и, как следствие, свойства и рекомендации по применению).

Понятие «деформируемые» относится к группе марок латуни, которые предназначены для деформации давлением, такой как прокатка, штамповка, гибка и другие методы обработки без расплавления. Деформируемые сплавы обладают хорошей пластичностью и обрабатываемостью, что позволяет легко изменять их форму и размеры без разрушения структуры материала. К сплавам медно-цинковым (латуням), которые подвергаются обработке давлением, относится ГОСТ 15527. Обозначения начинаются с буквы «Л». Затем следуют все буквы, которые обозначают нормируемые элементы сплава, кроме цинка. После этого идет список цифр, указывающий процентное содержание элементов, исключая цинк. Он и нежелательные примеси составляют остаток до 100%. Например, к этому классу относятся Л63 и ЛС59-1, которые часто идут на изготовление крепежей. Литера С указывает на примесь свинца.

Применение литейной латуни ограничено производством изделий методом литья (под давлением, центробежного, кокильного). В процессе отливки расплавленный металл заливается в форму, где он затвердевает и принимает желаемую форму изделия. Этот вид материала устойчив к коррозии, обладает повышенной жидкотекучестью (это способность принимать форму жидкости при определенной температуре и давлении и течь подобно воде).

Предназначен для литья. На него действует стандарт ГОСТ 17711. Среднее содержание компонентов сплава в процентах указывается сразу после обозначающей его название буквы. Содержание цинка на первом месте, поэтому литейные марки начинаются с букв «ЛЦ». Доля меди и нежелательных примесей вычисляется как остаток до 100%. Например, ЛЦ40Мц1,5 содержит 40% цинка и 1,5% марганца. Оставшиеся до 100% — медь и загрязняющие примеси.

Марки, применение которых — ювелирное дело, стоит выделить отдельно. Их обозначение начинается литерой М (например, M67/33). Этот вид жёлтой меди не предназначен для изготовления крепежа, только для ювелирных изделий.

Крепёжные изделия из латуни

Сплав на производственной линию по изготовлению метизов обычно имеет вид заготовок для дальнейшей деформации на станках (прокатки, штамповки, волочения и др.). Это могут быть прутки (длинные цилиндрические стержни), полосы, листы, трубы и трубки, профили, проволока.

Производится крепёж различных разновидностей:

• Винты с различными типами головок (шестигранные, цилиндрические, фланцевые) и разными видами резьбы (метрическая, UNC, UNF и т.д.).

• Гайки для обеспечения прочного и надежного соединения с участием болтов и шпилек.

• Шайбы для распределения нагрузки между поверхностями соединяемых деталей и предотвращения деформации.

• Болты (стержни с наружной резьбой и головкой на одном из концов).

• Клепки для создания надежных соединений без необходимости резьбовых отверстий.

• Втулки применяются для выравнивания и поддержания деталей или для создания подшипниковых поверхностей.

• Саморезы с резьбой и острым кончиком для введения в металл или дерево без необходимости предварительной подготовки паза.

• Крючки и оправки для подвешивания предметов.

• Зажимы и скобы для закрепления проводов, труб и подобных объектов.

• Стержни. 

Это лишь основные варианты, и в зависимости от конкретных требований и проекта могут быть разработаны другие типы латунных крепёжных изделий, применение которых отличается от стандартного.

Латунный крепёж широко применяется в различных отраслях благодаря своим уникальным свойствам. Их сочетание делает материал достаточно универсальным и позволяет активно использовать латунную фурнитуру в быту и промышленности. У жёлтой меди эстетичный внешний вид, она обладает высокой прочностью, не ржавеет от контакта с водой. В строительстве и дизайне находит применение для фиксации таких элементов как решётки, перила, двери и окна. В сантехнике – для труб, фитингов, кранов и смесителей. В электротехнике – для крепления проводов, кабелей, розеток и других компонентов, в электронике – к примеру, для плат. Часто используется в мебельном производстве при сборке изделий, а также при изготовлении музыкальных инструментов, декоративных предметов из различных материалов, одежды и аксессуаров, утвари, бытовой техники (например, холодильников), которые приобретают солидный и немного старинный вид. Распространено применение латунных креплений в приборостроении, автомобилестроении, судостроении, авиастроении и других областях промышленности.

Источник