Латунь — это двухкомпонентный или более сложный сплав, на основе меди (Cu) и цинка (Zn). Содержание цинка в латуни составляет от 5 до 45% и более.
Путём сплавления меди с металлическим цинком латунь впервые была получена в Англии. Метод запатентовал Джеймс Эмерсон 13 июля 1781 года (патент №1297). В XIX веке латунь часто использовалась как фальсификат золота.
Цинк был открыт только в XVI веке, современный технологический процесс получения латуни весьма сложен, однако латунь была известна ещё до нашей эры. Во времена императора Августа в Риме латунь называлась орихалк (лат. aurichalcum — буквально «златомедь»), из неё чеканились сестерции и дупондии. Считают, что моссинойки получали орихалк сплавляя медь с цинковой рудой (галмеем).
Латунь во многих случаях оказывается предпочтительней меди благодаря более высокой прочности и твёрдость, лучшей ковкости и вязкости, а также более высокой коррозионной стойкости. Помимо улучшенных механических характеристик, сплав меди с цинком обладает хорошими эстетическими свойствами, легко поддаётся полировке и имеет красивый жёлтый или красноватый цвет. При этом латунь дешевле чем медь или бронза.
На воздухе латунь темнеет, поэтому ремесленные и художественные изделия из неё следует покрывать лаком. Если в латуни содержится более 20% Zn, то во влажной среде сплав подвержен сезонным растресскиваниям. Противостоять этому помогает отжиг изделий. А при содержании в сплаве более 39% Zn сплав имеет двухфазную структуру, что негативно сказывается на прочности и пластичности изделий из него. Латунь обладает меньшей тепло и электропроводностью по сравнению с медью.
В горячем виде обработке давлением при температуре от 300 до 700°C лучше поддаются латуни с высоким содержанием цинка, однако с повышением концентрации Zn выше 30% пластичность и прочность сплавов падает, поэтому на практике для этих целей не применяются сплавы с содержанием Zn выше 39%. В холодном виде любые виды латуни обрабатываются хорошо.
Классификация латуней
Так как в сплав меди и цинка добавляются и другие легирующие элементы, то различают двухкомпонентные сплавы
и многокомпонентные сплавы латуни.
Легирующие элементы сложных сплавов: Mg, Sn, Ni, Pb, Si, Fe, Al и другие. Все они определённым образом сказываются на свойствах изделий. Mg в сочетании с Fe и Al влияет на прочностные характеристики и коррозионную стойкость. Ni – положительно сказывается на устойчивости к окислительным процессам. Pb повышает пластичность и ковкость латуни.
По способу дальнейшей обработки различают — литейные сплавы, сплавы обрабатываемые давлением и специальные латуни.
По фазовому состоянию сплавы подразделяют на латуни a-фазы, с содержанием Zn до 39%, и латуни b-фазы, с более высоким содержанием цинка. Латунь в а-фазе имеет более высокую пластичность и прочность, чем в фазе b, так как двухфазные сплавы имеют свойство слоиться, из-за того что медь с цинком не образуют прочные связи.
По содержанию цинка также выделяют красную (томпак) и жёлтую латуни. Первая содержит от 5 до 20% цинка, а вторая — более 20%.
Чем выше содержание Zn в составе, тем ниже стоимость сплава.
Маркировка латуней
Латунный сплав обозначают буквой «Л», после чего следуют буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л75 — латунь, содержащая 75% Cu. В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60% Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1% и железом (Ж) в количестве 1%.
В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40% цинка (Ц) и 1,5% марганца (Мц).
Евгений Лавриненко (СМ)