Плюсы и минусы латуни, из интернета можете не копировать

Что это за сплав?

Латунь представляется собой двойной или чаще многокомпонентный сплав на основе меди. Основным легирующим веществом является цинк. Кроме того, могут быть добавлены: олово, свинец, марганец, никель, железо. По металлургической классификации латунь не относится к бронзовым сплавам.

Латунь появилась еще в Древнем Риме, хотя цинк был открыт только в XVI веке. Носила название «орихалк», что означало «золотая медь». Раньше вместо цинка использовалась цинковая руда — галмей. Сплав металлического цинка с медью впервые был получен и запатентован Джеймсом Эмерсоном.

Концентрация основного металла, меди, в сплаве составляет 56–67 %. Около 2,5 % может содержаться в латуни свинца, остальное — цинк. В таком состоянии латунь сейчас редко используется для изготовления монет. В древнем Риме чеканились монеты из латуни, хотя это, скорее всего, были сплавы, подобные латунным. Кроме того, латунные монеты встречались в Китае, ГДР, Болгарии.

Сплав на основе меди и цинка не магнитится. Но существуют некоторые подвиды монет, которые выглядят, как латунь, но при этом обладают магнитными свойствами:

• В последнее время в некоторых странах используется для создания монет сплав меди и цинка с добавлением никеля. Так как никель относится к ферромагнетикам то такая монета притягиваться к магниту все-таки будет.
• Делать монеты из цветных металлов удовольствие не из дешевых, но как-то нужно изготавливать монеты разных цветов, в том числе и желтого, поэтому часто используется напыление. Например, на монету из стали наносят латунь. Такая монета магнитится, но при этом имеет вид латунной.

Существует еще один метод получения магнитных монет. Латунь становится магнитной, если при изготовлении сплава туда попал ферромагнетик, чаще всего железо или никель. Бывает так, что это произошло по ошибке и что интересно, такие монеты часто имеют высокую стоимость. Например, некоторые монеты, изготовленные в СССР и России, обладали отличными от основной партии свойствами, и сейчас экземпляр такой монеты стоит дорого.

Редко под названием латуни подразумевают и другие сплавы на основе меди. Например, медно-никелевый сплав, который, конечно, магнититься будет. Разновидностью такого сплава является мельхиор, используемый для изготовления столовых приборов. На самом деле называть его латунью не совсем корректно, но такое употребление встречается.

Элементы состава

Основу латуни составляют медь и цинк. В наиболее традиционном составе такого сплава медь содержится в количестве 70%, а цинк – 30%. Существуют марки технической латуни, в составе которой цинк содержится в количестве 48–50 процентов. Что характерно, больше 50% цинка, используемого для производства латунных сплавов, получают из отходов данного металла.

В зависимости от особенностей внутренней структуры различают латуни альфа- и альфа-бета-типа, которые также называют одно- и двухфазными.

Их основные отличия заключаются в следующем.

• В химическом составе латунных сплавов, относящихся к альфа-типу, содержится 35% цинка.
• Альфа-бета-латуни (двухфазные) на 47–50% состоят из цинка. В их составе также содержится свинец, количество которого не превышает 6%.

Несмотря на то, что латунь, также созданная на основе меди, внешне очень похожа на некоторые марки бронзы, по профессиональной классификации она не относится к бронзовым сплавам. В составе некоторых видов латуни содержится олово – основной легирующий элемент бронзы, но его добавляют в очень незначительных количествах, чтобы добиться улучшения отдельных характеристик сплава. Кроме олова, в химическом составе отдельных марок латуни могут содержаться такие элементы, как свинец, марганец, железо, никель и др., которые также позволяют улучшить ее свойства.

Содержание химических элементов в простых (двойных) латунях (нажмите для увеличения)

Содержание химических элементов в свинцовых латунях (нажмите для увеличения)

Изделия из латуни отличаются красивым золотисто-желтым цветом, хорошо поддаются полировке и другим видам механической обработки. В зависимости от марки сплава, из которого изготовлено изделие, последнее можно подвергать ковке в холодном или нагретом состоянии, но некоторые виды данного металла методами пластической деформации обрабатывать нельзя. Несмотря на то, что для латуни характерна высокая коррозионная устойчивость, поверхность изделий из данного металла при их длительном взаимодействии с окружающим воздухом покрывается окисной пленкой и темнеет. Чтобы избежать изменения цвета поверхности латунных изделий с течением времени, их часто покрывают защитным слоем бесцветного лака.

Никелевая латунь

Никелевая латунь — это медно-цинковый сплав, основным легирующим элементом в котором является никель. Последний обладает свойствами, которые значительно улучшают характеристики латуни. Он делает сплав менее подверженным коррозии и измельчает зерно.

В промышленности часто используется латунь марки ЛН65-5. В ней содержится 64–67 % меди и 5-6 % никеля, остальное — цинк. Допускаются примеси, сумма которых не должна превышать 0,3 %. Она обладает повышенными механическими свойствами, износостойкостью, и подвергается обработке. Из нее делают конденсаторные трубки для морских судов, манометров и так далее. Существует еще и другой распространенный сплав, который содержит 12–14 % никеля, 26–30 % цинка и 56–62 % меди.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Как чистить монеты из латуни?

Как и любую другую монету в нумизматике, их нужно очень бережно хранить. Часто на монетах, изготовленных из латуни, можно заметить помутнение, потемнение, черные, зеленые или голубые пятна. Все это следы внешнего воздействия, от которых нужно избавиться, чтобы изделие приобрело свой первоначальный вид. Как же чистить латунные изделия?

Один из наиболее распространенных методов чистки — электролиз. Но стоит предостеречь, что частым побочным эффектом применения этой чистки на медно-цинковом сплаве является изменение цвета монеты и приобретение медного отлива. Особо следует уделить внимание фиксации монеты во время чистки, так как при касании ее с электродом может произойти короткое замыкание, и монета может получить выщербину. В качестве электролита можно использовать раствор соды, а источником тока послужит автомобильный аккумулятор. Монета крепится к отрицательному заряду, а к положительному — электрод из нержавеющей стали. За пять минут монета полностью очищается, можно ее потом протереть средством для чистки на основе соды, но сильное механическое воздействие применять не рекомендуется.

Хорошо растворяет окислы и следы коррозии на медно-цинковой монете нашатырный спирт. Только нужно знать, что он часто используется не только для чистки монет, содержащих медь, но и патинирования. Так что после удаления монеты из раствора следует ее тщательно промыть.

Трилон Б также может быть использован для чистки латунных монет. Этот раствор удаляет все окислы и не взаимодействует со сплавом, из которого изготовлена монета. Даже если монету оставить в растворе этого вещества на длительное время, ее цвет не поменяется, и она никоим образом не разрушится. Если окислы держатся довольно крепко на поверхности монеты, то можно вместо значительного увеличения времени воздействия просто несколько подогреть раствор.

Метод абразивной чистки неприемлем для монет, которые будут продаваться и имеют большую ценность. Однако, чтобы придать блеск современной монете в коллекции, он сгодится. Для этого лучше всего использовать пасту ГОИ. Полировку можно проводить портативным гравером. Еще одна деталь относительно этого метода: его нельзя использовать для чистки монет с мелкими деталями рисунка.

Сейчас нечасто можно встретить монеты или другие предметы коллекционирования из латуни. Но если они все-таки обладают магнитными свойствами то это вовсе не означает, что они сделаны из какого-либо другого сплава, хотя это может и говорить о поверхностном нанесении. Латунь не магнитится, если никеля или железа в ее составе мало или нет вовсе.

Коллекционеры и нумизматы нередко задаются вопросом: латунь магнитится или нет? Дело в том, что этот сплав часто используется при изготовлении монет. Но оценивать с помощью магнита найденные экземпляры довольно затруднительно, ведь далеко не всякая латунь магнитится.

Что это за сплав?

Латунные сплавы и соединения, подобные им, использовались для чеканки монет еще со времен Древнего Рима. Материал также был популярен в Китае, Болгарии и Германской Демократической Республике.

Латунь относится к диамагнетикам – сплавам, которые выталкиваются из магнитного поля. Она создается на основе меди (56-67%) с добавлением цинка. В качестве лигатуры также могут быть использованы:

Не стоит путать латунь с другими медно-цинковыми сплавами. Латунью считается только соединение с указанными выше пропорциями основных металлов. Если же соотношение легирующих и базовых компонентов будет иным, сплав называется медно-цинковым, не латунным. Например, подобное соединение использовалось для чеканки советских монет номиналом 1, 3 и 5 копеек с 1961 по 1991 год.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

• Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
• Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Никелевая латунь

Латунь никельсодержащая (ЛНЖ) была разработана для электрических разъемов, на замену дорогостоящему серебрению. Она устойчива к коррозии, истиранию, имеет малое переходное сопротивление. Сплав обладает повышенными механическими свойствами, но хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии.

Никелевая латунь применяется для чеканки современных монет во многих странах. Кроме того, к основным сферам ее применения относится изготовление:

• манометрических трубок;
• конденсаторных трубок для судопроизводства;
• сеток для бумагоделательных машин.

Внешне никелевую латунь можно спутать с железистой бронзой (БРАЖ). Именно эти два сплава обычно пытаются различить с помощью проверки магнитом. Такой метод не имеет научных обоснований, так как магнитные свойства зависят не от базовых компонентов сплава (медь с цинком у латуни или медь с оловом у бронзы), а от легирующих добавок (никеля, железа) и их пропорций. Лигатура же варьируется в зависимости от конкретной марки.

Советы и предупреждения

Опытные специалисты отличают никелевую латунь от железистой бронзы по цвету стружки под прямыми лучами солнца: у латуни будет зеленоватый оттенок, у бронзы – желтовато-красноватый. Еще более точный результат дает спектральный анализ химических соединений. Все остальное – мифы и домыслы.

Медные сплавы имеют схожий химический состав, поэтому внешние признаки у бронзы и латуни одинаковые. Это создает сложности при необходимости отличить металлы. Основной причиной трудного определения конкретного сплава становится большое количество марок и модификаций соединений. Цвет часто не позволяет сразу выявить тип сплава, поэтому необходимы другие способы различить латунь и бронзу. Обычно владельцам необходимо определить сплав при продаже лома на вторичный рынок. В нашей компании осуществляется прием латунной стружки и бронзового металлолома на выгодных условиях. Мы бесплатно проведем оценку лома для точного выявления состава и марки металла, а также максимальных денежных выплат клиентам.

Способы визуального определения сплава

Латунь изготавливается с использованием легирующего компонента – цинка или олова. Их содержание находится в пределах 4-45%. Бронза – многокомпонентный сплав, включающий большое количество неметаллических составляющих. Легирующим элементом бронзовых сплавов могут выступать сразу несколько веществ: магний, алюминий, кремний, бериллий или марганец. В обоих сплавах количество меди ограничивается 60-90%, поэтому внешне отличить бронзу и латунь сложно. Опираясь на внешние свойства, стоит отметить следующие признаки конкретных сплавов:

1. Бронза. Ряд марок данного металла содержит большое количество свинца, который придает сплаву бело-серебристые оттенки. При наличии максимального количества меди (около 90%), бронза имеет сходство с медью, имея красно-коричневые оттенки.
2. Латунь. Содержание цинка, олова или никеля практически всегда способствуют образованию желто-золотистого сплава. Латунные составы наиболее близки по цвету к чистому золоту. Однако такие оттенки получают только при соблюдении ГОСТ на производстве.

Способы определения бронзы и латуни

Специалисты отмечают, что бронза от латуни отличается по весу. Как известно, олово и свинец обладает солидной массой, поэтому деталь из бронзы будет весить больше, чем аналогичное изделие из латуни.

При визуальном сравнении двух изделий при качественном освещении изделие из бронзы окажется темнее, чем изготовленное из латуни.

Термообработка

Располагая газовой горелкой, можно попробовать определить латунь в домашних условиях, точнее, в гараже или помещении мастерской. При нагреве до 600 градусов цинк начинает окисляться. Поэтому на поверхности детали из латуни появится окись, имеющая пепельный оттенок.

Изделие из бронзы при термическом воздействии не меняет свой цвет.

Кроме того, после нагревания латунь становится более пластичной, прекрасно выдерживает большие нагрузки.

Примечательно, что термический метод эффективен только для сплавов на основе цинка. Присутствие в латуни иного легирующего компонента не позволит получить такой результат.

Химический метод

1. Достаточно достоверным методом определения сплава служит использование химической реакции. Для проверки потребуется азотная кислота и небольшой кусочек сплава.

Действовать необходимо поэтапно.

1. Отколоть от исследуемой детали небольшую часть.
2. Смешать азотную кислоту с водой в равных пропорциях.
3. Положить исследуемый образец в рабочий раствор.
4. Нагреть до температуры кипения.
5. Поддерживать кипение до полного растворения образца сплава.

Если образец был изготовлен из латуни, то получится прозрачный раствор. Сплав бронзы с наличием в составе олова даст белый осадок. Метод эффективен только для бронзовых сплавов с наличием олова.

Магнитный метод

Учитывая свойства компонентов, которые применяются при производстве латунных и бронзовых сплавов, надо отметить, что магнитится способны лишь никель и железо.

При этом содержание магнитных веществ в некоторых бронзовых сплавах колеблется от 7 до 11%. По этой причине бронза магнитится, но выявить это свойство способен только мощный (например, неодимовый) магнит.

Латунь магнитится не способна, поскольку предельная доля железа или никеля в сплавах марок ЛАЖ и ЛАН составляет от 1 до 3%. В остальных сплавах их еще меньше.

Другие способы идентификации бронзы и латуни

Отличить в бытовых условиях бронзу от латуни несложно, если поскоблить поверхность детали ножом. Латунь даст в результате сыпучую легкую стружку. Если предмет из латуни разбить, но на изломе обнаружится гладкий материал, обладающий мелкозернистой структурой.

При распиливании изделия латунь легче поддается воздействию ножовки, а стружка закручивается в завитки. Бронзовые детали при попытке их распилить ломаются на мелкие куски, образуя при этом пыль.

Визуальное изучение изделия из бронзы, которое долгое время находилось на открытом воздухе, не выявит никаких деформаций и изменений, поскольку сплав устойчив к атмосферному воздействию.

Располагая сварочным аппаратом, несложно воздействовать электродом на край изделия. Появление дымка белого цвета укажет на наличие цинка в составе сплава. Бронза дыма не выделяет.

Важно понимать, что разнообразие марок сплавов на основе меди не позволяет в домашних условиях идентифицировать материал с точностью в 100%. Точный ответ способен дать спектральный анализ. Лабораторное исследование несложно провести в пункте приема металлического лома.

Как отличить бронзу от латуни с помощью магнита?

Такой способ не позволит получить точную информацию. Однако по физическим законам не все металлы обладают магнитными свойствами. В составе латуни и бронзы только железо и никель притягиваются магнитом. Данные металлы присутствуют в основном у бронзовых сплавов марки БрАЖ, БрАЖН и подобных. Тем не менее, процент содержания железа и никеля в составе достаточно мал (порядка 7-11%), поэтому провести опыт можно только с помощью мощного магнита. У латуни объем металлов с магнитными свойствами составляет всего 1-3%. Именно поэтому бронза легче притягивается магнитом, но получить точный ответ сложно, а способ подходит не для всех марок сплавов.

Выявление латуни и бронзы термической обработкой

При наличии оборудования или приборов, способных выдать температуру в пределах 600-650 o C, можно попробовать определить сплав путем нагревания металлов. Метод применим для латуни, поскольку в ней содержится цинк. При воздействии указанной температурой, цинк подвергается окислению. В результате процесса, на поверхности латунного изделия образуется окись (налет пепельного оттенка). Также сам латунный сплав станет более пластичным, поэтому не сломается под воздействием больших нагрузок, а просто согнется. Бронза при температуре до 650 o C просто нагреется без изменения физических свойств. Способ также применим только для латунных сплавов, в которых легирующий компонент – цинк, поэтому легко ошибиться, если в составе его нет.

Методы химического определения сплавов

Химия является довольно эффективным способом выявления латуни и бронзы. Однако точные результаты можно получить только реакциями, которые разрушают металл, что негативно скажется на изделии. Химический метод включает следующие этапы:

• с медного сплава снимается стружка (чтобы не повредить весь металл);
• смешивается раствор азотной кислоты и воды (в соотношении 1:1);
• далее следует поместить стружку в кислотный реагент;
• раствор нагревается до температуры кипения после растворения стружки;
• на медленном огне поддерживается температура кипения в течение получаса.

Если стружка была латунной, то раствор в емкости останется прозрачным. В случае растворения бронзы, выпадает осадок из олова (белого цвета). Учитывая это, метод действует только для бронзы, содержащей олово.

Лабораторные методы отличить латунь от бронзы

Все эти способы подходят лишь в том случае, если вы хотите отличить стандартную латунь от бронзы, которая содержит максимум олова, а также цинка. В противном случае тесты будут довольно сложными, из-за того, что существует безоловянная бронза, которая совсем не содержит в своем составе олова. Соответственно цвет металла будет абсолютно не таким. Поэтому в домашних условиях выяснить состав металла довольно сложно. В лабораторных условиях чаще всего состав определяют при помощи спектрографического и рефрактометрического анализа.

Существую тесты с азотной кислотой. Для проведения испытаний в емкость всыпают немного стружки сплавов и заливают 50% азотной кислотой. Смесь пробирок нужно немного подогреть. В пробирке с латунью произойдет растворение сплава и вы получите прозрачный раствор. В емкости сплава с оловом будет белый осадок его солей.

Антиквариат