В чем отличие бронзы и латуни: особенности сплавов

Медь служит основой ряда сплавов с аналогичными визуальными свойствами и механическими характеристиками, что затрудняет их идентификацию в домашних условиях. Чаще всего возникает вопрос: как отличить бронзу от латуни? В лабораторных условиях с помощью специального оборудования – оптического, рентгеновского или лазерного анализатора – не составит труда определить состав материала. В быту для этой цели придется использовать иные методы, к результатам которых следует относиться достаточно критично – ни один не гарантирует 100% точность.

Свойства бронзы

Общеизвестно, что латунь получают путем легирования меди цинком, но при этом вхождение Zn в сплав отличается в разы – от 4% до 45%. Благодаря этому сплав разных марок, например – Л96 и Л59-1, визуально и качественно обладает особыми свойствами.

Бронза еще более сложна в распознавании. Чем отличается латунь от бронзы: для создания последней медь соединяют с оловом, а также легируют ее алюминием, бериллием, кремнием, марганцем, магнием либо неметаллическими элементами. В результате химический состав существующих сплавов настолько разнообразен, что сложно идентифицировать не только марки, но и отождествить их между собой.

Если для сравнения характеристик двух сплавов использовать их представителей премиальных марок, то бронза от латуни отличается:

• массой – она выше за счет присутствия олова, более тяжелого, чем цинк;
• лучшей коррозионной стойкостью. Последствия контакта с содержащей соли водой для бронзовых изделий минимальны, а для повышения антикоррозионных свойств латунных деталей материал подвергают легированию;
• высокой износостойкостью, благодаря меньшему коэффициенту трения.

Из этого следует, что бронзовые сплавы крепче латунных, но для решения задачи, как определить бронзу или латунь в домашних условиях, это практической ценности не имеет.

Критерии сравнения

Несмотря на то что в металлургии есть четкие критерии различия этих двух сплавов, в реальной жизни неосведомленный человек едва ли их с точностью идентифицирует.

Состав

Явные различия между металлами можно проследить, только если сплавы не содержат примесей. Однако сейчас существует большое количество их разновидностей, что затрудняет идентификацию. Латунь обозначается буквой «Л», последующие символы в маркировке означают присутствие главных элементов и среднее содержание меди в процентах. К примеру, Л70 означает 70% содержание Cu, а ЛАЖ60-1-1 состоит из 60% меди, 1% – алюминия и 1% – железа.

В латунном сплаве медь сочетается с цинком, который придает металлу пластичность и низкую степень износостойкости. Это основной добавочный элемент, но латунь бывает двух- и многокомпонентной. Различаются разные ее виды.

• Деформируемые сплавы. Применяются в выпуске деталей машин, труб, пружин.
• Литейные. Из них делаются подшипники, штуцеры, приборы, предназначенные для работы в условиях повышенной температуры и агрессивной среды.
• Ювелирная латунь. Применяется для выполнения украшений, медалей, элементов декора, художественных изделий.

В бронзе медь легируется оловом, что делает металл крепче, прочнее и долговечнее. Но иногда вместо него выступают алюминий, бериллий или магний. Существуют также несколько видов бронзы.

• Оловянная бронза, по-другому «колокольная». Основной легирующий элемент олово. Сплав обладает хорошей устойчивостью к коррозии и высокими антифрикционными свойствами.
• Безоловянные сплавы. В них применяются другие составляющие (алюминий, свинец, бериллий, кремний и подобные). Эти сплавы намного мягче и пластичнее. Цвет материала зависит от содержащихся в нем компонентов. Например, алюминиевая бронза имеет характерный золотисто-желтый цвет, из-за чего она долгое время использовалась как заменитель золота для производства монет и бижутерии.

Самый известный из безоловянных сплавов – константан. Этот термостабильный металл с высоким удельным сопротивлением имеет в составе медь (около 59%) с добавлением никеля (39-41%) и марганца (1-2%).

Кстати, в маркировках бронзовых сплавов не указывается процентное содержание меди, оно вычисляется. Например, БрА9Ж3Л содержит алюминий – 9% и железо – 3%. Буквы «Бр» означают бронза, а «Л» – литейная.

Внешний вид

Латунь благодаря высокому содержанию цинка по цвету похожа на настоящее золото. Однако оттенок напрямую зависит от процентного содержания того или иного химического элемента. Поэтому спектр красок может варьироваться от розово-красного оттенка до золотисто-желтого. Как правило, латунь выглядит как металл желто-золотистого цвета.

Это интересно: Медная руда — добыча меди, рафинирование, месторождения

Бронзовый сплав отличается серебристо-белым тоном, если в его составе присутствует более 35% олова. Если же его содержание достигает 40%, то цвет металла ближе к белому, напоминающему сталь. Изделия из такой бронзы имеют серебристый цвет с легким золотистым оттенком. Если же в составе наблюдается большая доля меди (более 85%), то цвет этого металла ближе к красному или темно-коричневому.

Свойства

Латунь нуждается в улучшении качеств, поэтому в сплав вводятся разные дополнительные компоненты. Благодаря такому легированию литейный латунный сплав отличается стойкостью к коррозии, низким коэффициентом трения, повышенной жидкотекучестью, небольшой склонностью к ликвации, отличными технологическими и механическими качествами.

Бронза имеет высокие прочностные свойства, обладает низким коэффициентом трения. Из-за отличной устойчивости к негативному воздействию агрессивной среды металл широко применяется в судостроении и мореходстве. Медный сплав отличается обширной сферой применения – от декоративных элементов интерьера до деталей ответственного назначения.

Вес и прочность

Латунь – более хрупкий и менее прочный материал, склонный к быстрому износу. Он не применяется там, где нужна высокая устойчивость к истиранию. Из-за небольшой плотности цинка латунь намного легче бронзы. Бронза – это износостойкий и долговечный материал. Благодаря пластичности это любимый литейный сплав скульпторов. Он намного тверже и прочнее латуни. Например, металл с 27% содержанием олова получается максимально твердым, тяжелым и хрупким. То есть твердость бронзы зависит от процентного содержания в нем олова. Но это утверждение не может касаться безоловянных сплавов.

Более точно удельный вес можно вычислить, умножив плотность металла на объем заготовки.

Что дороже: латунь или бронза

Рыночная цена лома сплавов почти идентична и зачастую зависит от приоритетов конкретного пункта приема – уточнить ее всегда можно на сайте компании и по номеру контактного телефона. При анализе среднерыночной стоимости отличия между латунью и бронзой, влияющие на цену, отражаются в:

• большем спросе на латунь за счет востребованности материала при производстве сантехнических изделий, бытовых аксессуаров, труб и т.п.;
• химическом составе: вхождение в сплав цинка (латунь) либо олова или иных компонентов (бронза);
• физико-технических свойствах и механических характеристиках, которые зависят от состава сплава.

Статистика свидетельствует, что в среднем по России цена килограмма латунного лома в приемных пунктах на 10-20 рублей выше, чем у бронзового.

Сравнительные характеристики

При выборе конкретного сплава рекомендуется учитывать следующее:

1. Главным легирующим компонентом бронзы считается олово, а латуни – цинк. При этом оба металла изготавливаются на основе меди.
2. Бронза лучше противостоит влиянию внешних факторов.
3. Бронзовые изделия обладают темно-коричневым оттенком и крупнозернистой структурой. Латунь характеризуется желто-золотистым окрасом и мелкой зернистостью.

Бронза и латунь представляют собой похожие сплавы, изготовленные на основе меди. При этом в их состав входят разные легирующие компоненты. Это влияет на свойства и структуру металлов.

Визуальная разница

Если в сплавах высок процент содержания базового легирующего вещества, то отличить бронзу от латуни удастся и на глаз:

• при соединении расплава чистой меди с цинком ее изначально розово-красный оттенок изменяется в сторону желтых тонов спектра. Цвет поверхности лома латуни в хорошем состоянии – золотистый, напоминающий драгоценный металл;
• цвет бронзы варьирует в более широком диапазоне в зависимости от количества добавленного в сплав олова. Если его вхождение достигает 33%, то поверхность приобретает серебристо-белый оттенок. Если же меди не менее 90%, то материал сохраняет коричнево-красноватый окрас, характерный для основного металла.

В качестве общего правила эксперты рекомендуют полагать материалы с золотисто-желтым оттенком поверхности латунью, а с красноватым – бронзой.

Сущность материалов

Указанные металлы сегодня широко востребованы в промышленной отрасли. Цвет латуни и бронзы отдельных марок может быть похожим. При этом они могут отличаться по некоторым своим свойствам. Бронза используется людьми на протяжении многих тысячелетий. Изначально делали бронзовые сплавы, в основе которых присутствовали олово и медь. Металлургическая промышленность постепенно развивалась, и люди научились менять олово на иные элементы, такие как железо, например, или свинец. Также достойной альтернативой для него могли послужить кремний, алюминий либо бериллий и фосфор. В зависимости от того, какие именно основные материалы были использованы, бронза может быть:

• оловянной;
• безоловянной.

Из первого типа отливали колокола, соответственно, его называли колокольным. Химический состав вещества может изменяться, но это напрямую отражается как на цвете материала, так и на его характеристиках.

Ключевым легирующим компонентом латуни служит цинк. Это медный сплав, включающий в себя марганец, железо, олово либо свинец. Все эти компоненты могут присутствовать в незначительной концентрации. Необходимы они лишь для того, чтобы менять характеристики в ту или иную сторону. Производство латуни было известно даже жителям Древнего Рима. Им удавалось создать такой материал, смешивая цинк и заранее расплавленную медь.

Наиболее эффективный способ производства удалось создать в Англии. Учёные смешивали цинк в чистом виде и расплавленную медь. Впервые такая технология была открыта в 1781 году.

Латунь характеризуется золотистым тоном. Благодаря хорошим декоративным свойствам, её долгое время использовали для производства украшений, которые в дальнейшем выдавали за золотые. Постепенно производителям удалось обратить внимание на прочие, не менее важные параметры латуни. Выяснилось, что она отличается:

• устойчивостью к коррозии;
• пластичностью;
• стойкостью к истиранию;
• твердостью;
• прочностью.

Рекомендуем: Куда сдать старый холодильник за деньги

Вот почему она сегодня, как и прежде, активно находит применение в декоративных изделиях, но на этом спектр ее использования не заканчивается. У неё имеются отличные литейные свойства. Соответственно, можно активно применять материал в тех или иных отраслях промышленности.

Проверка магнитом

Еще одно распространенное заблуждение гласит, что бронза от латуни отличается лучшими магнитными свойствами. В действительности из компонентов этих сплавов на воздействие магнитом реагируют только железо и никель, максимальное содержание которых – до 11% – характерно только для сплава БрАЖН-10-4-4. Выявить такой материал удается лишь при воздействии мощным неодимовым магнитом.

В сплавах прочих марок бронзы на долю магнитных металлов приходится до 3-5% (в латуни – не более 1-3%) состава, поэтому использовать магнит для идентификации этих материалов нельзя.

Как отличить в домашних условиях?

На практике есть несколько простых и проверенных способов, помогающих определить металлы.

Как отличить бронзу от латуни при помощи магнита?

• Если дело доходит до разнообразных сплавов, то различить бронзу от латуни бывает довольно сложно, потому как они могут быть практически идентичными. Многие специалисты считают, что бронза тяжелее латуни. Это действительно так и связано с содержанием в составе олова, и свинца, которые являются довольно тяжелыми.
• Латунь гораздо легче из-за наличия в составе цинка. Можно провести несколько простых опытов, для того чтобы выяснить, какой из металлов находится перед вами. Практически всегда бронза магнитится, из-за наличия в составе олова.
• То есть, если поднести достаточно сильный магнит, вы увидите значительное намагничивание. Чем выше содержание олова в металле, тем сильнее намагничивается. Латунь в свою очередь не проявляет магнитных свойств, то есть при поднесении магнита она совсем не прилипает.

Обработка материалов

Определение по весу

Это еще один из методов отличия металлов. Для выявления разницы достаточно просто взвесить в руках одинаковые объемом бруски из разных сплавов. Бронзовый экземпляр будет весить намного тяжелее заготовки из латуни.

Однако на массу изделия влияет и плотность соединений. Поэтому использовать вес как четкий критерий отличия металлов рекомендуется не всегда. Например, бронза с низким содержанием олова (2-8%) отличается тем, что будет весить легче латунного аналога.

Как проверить бронзу нагреванием, опиливанием в домашних условиях

Мы предоставляем вам еще два варианта проверки:

• Используйте газовую горелку, так как она дает наиболее высокие температурные значения (до 600 градусов). Для этой операции домашней плиты будет недостаточно. Кроме того, опыт придется производить в отдельном помещении (мастерской или гараже). Возьмите заготовку и долго подержите её над огнем. Бронзовая не изменит внешнего вида. А на поверхности латунного изделия появятся темные пятна.
• Если у вас существует возможность полного расплавления исходного образца, то проведите такой опыт. При перегреве появилось белое пламя и разбрасывающие хлопья такого же цвета. Значит, выгорает Zn и перед вами латунь. Она обладает хорошей пластичностью. Во время деформации она не потеряет своих физических свойств, а бронза обязательно при перегреве раскрошится и сломается.
• Опиливание является наиболее доступным методом, который вы можете провести дома без финансовых затрат. Возьмите ножовку и попробуйте отпилить образцы. Латунное изделие хорошо и легко поддается распиловке, образуя при этом пласты. Стружка будет иметь витиеобразный вид. Металл с содержанием олова под воздействием острого предмета будет ломаться на маленькие кусочки, давая мелкую пыль. Попытавшись согнуть или расплющить образец, вы не добьетесь положительного результата, только испортите заготовку.

Это интересно: Штампованные изделия из металла. Виды объемной штамповки

Использование сверла и маркировка

При помощи дрели можно легко определит латунь. Но важно помнить, что инструмент повредит металлический предмет. Дело в том, что во время работы дрели из-под сверла выходит стружка, которая у меди довольно длинная и витиеватая, а у латуни она, наоборот, короткая и игольчатая. Ведь металл значительно мягче своего сплава.

Иногда на куске исследуемого материала можно увидеть маркировку, которая легко подскажет, что находится перед человеком. Так, отметка на меди начинается с буквы «М», а на латуни — с «Л». Но в других странах маркировка изделий несколько отличается от российской:

1. В США можно на латунном сплаве увидеть значки С2, С3, С4.
2. В Евросоюзе на меди и на латуни ставится буква C, но после неё на металле можно увидеть A, B, C, D, а на сплаве — L, M, N, P, R.

Этот способ позволяет довольно легко отличить чистую медь от латуни. Если присутствует маркировка, то не стоит прибегать к другим методам распознавания.

Нагревание

Надежный способ отличить латунь от бронзы – термообработка, а именно – нагрев металла до температуры не ниже 600-650 °C. При этом:

• заготовка из бронзы нагреется и затем остынет без видимых изменений по цвету материала и его механическим свойствам. Сгибание такого изделия чаще вызывает его разрушение;
• в латунном образце произойдет окисление цинка, в результате которого поверхность покроет налет с пепельным оттенком. Помимо этого, деталь станет пластичной и при сгибании не утратит целостности структуры.

Единственная проблема – найти оборудование, способное создать температурное воздействие требуемого уровня.

Лабораторные методы

Как определить – латунь или бронза у вас в руках – при помощи доступных реактивов:

• подготовить водный раствор (в пропорции 1:1) азотной кислоты ((HNO3) с соблюдением мер предосторожности;
• от детали отколоть небольшой фрагмент или снять стружку;
• металл поместить в емкость с раствором HNO3;
• нагреть содержимое до кипения, которое поддерживать около 30 минут, пока стружка или фрагмент металла полностью не растворятся.

Если по завершению процедуры визуальный осмотр показал, что раствор остался прозрачным, то подопытным образцом была латунь. Если выпал белесый осадок, то изначально в емкости находилась бронза.

Учитывая возможные отличия в составе бронзы и латуни, прежде всего – наличия или отсутствия олова и цинка соответственно, можно констатировать, что абсолютной точностью при идентификации сплавов обладает только спектральный анализ.

Общие характеристики металлов

Бронза и латунь представляют собой металлические сплавы, которые изготавливаются на основе меди. Отличием этих веществ считается легирующий материал. Это отражается на характеристиках сплавов. Как следствие, область их использования отличается.

Под бронзой понимают сплав на основе меди, в котором присутствуют такие легирующие вещества, как кремний, бериллий, олово. Помимо этого, в состав могут входить свинец и алюминий. Также возможно применение других ингредиентов – никеля или цинка. В этом случае сплав называют шпиатром. Он отличается более низкой стоимостью, но также уступает и по физическим параметрам.

Латунь – это сплав меди и цинка. Также в состав могут входить другие ингредиенты – свинец, олово, железо. Иногда в нем присутствуют марганец, никель и прочие компоненты. Для латуни характерна мелкозернистая структура, потому ее активно используют в промышленности.

Сегодня часто изготавливают биметалл сталь-латунь. Он характеризуется высокой степенью стойкости к коррозии и физическому износу. При этом вещество считается достаточно пластичным и легко поддается литью.