Медные сплавы – латунь, бронза и мельхиор

Медные сплавы обладают отличными свойствами, полезными для многих областей применения. По сравнению с другими металлами их самыми большими преимуществами являются:
✅ Хорошая электропроводность;
✅ Высокая теплопроводность;
✅ Неплохое сочетание прочности и пластичности;
✅ Коррозионная стойкость во многих средах;
Эти свойства, в том числе диамагнетизм, меди присутствуют и в ее сплавах. Широкий спектр легирующих элементов добавляет дополнительные желаемые свойства. Хотя многие медные сплавы имеют подходящие характеристики для различных областей применения, они в значительной степени были заменены алюминиевыми сплавами и пластиковыми материалами, имеющими меньшую стоимость.
Тем не менее, латунь, бронза и мельхиор прочно закрепили свои позиции в качестве полезных материалов в различных отраслях, включая машиностроение.

Сплавы с содержанием цинка 10-20 % известны как заменители золота, используемые в ювелирной промышленности и в производстве теплообменников. Сплавы с 30% Zn называются патронной латунью по довольно очевидной причине. Верхний порог содержания цинка в формуемой латуни составляет около 35%.
Добавление других легирующих элементов может дополнительно улучшить свойства латуни. Sn и Al, например, повышают её коррозионную стойкость в морской воде.

Однофазная латунь

Применение : Ювелирные изделия, предметы искусства, детали глубокой вытяжки (столовые приборы, музыкальные инструменты и т. д.) и гильзы для боеприпасов.

Однофазные латуни содержат до 37% Zn. Это так называемые альфа-латуни. Однофазные латунные сплавы имеют однородную кристаллическую структуру.
Такие сплавы более мягкие и имеют высокую пластичность. Благодаря этим качествам альфа-латуни подходят для холодной обработки, волочения, гибки и т. д.
Вышеупомянутая патронная латунь (70/30 Cu/Zn) попадает в эту категорию. Из-за пригодности для холодного волочения этот сплав является идеальным кандидатом для производства снарядов для боеприпасов в больших количествах без высоких энергетических затрат.
Его коррозионная стойкость по сравнению с латунью с более высоким содержанием цинка делает однофазную латунь пригодной для изготовления различных типов крепежных изделий.

Двухфазная латунь

Области применения: теплообменники, конденсаторы, детали, изготовленные на автоматических станках для резки и т. д.
Двухфазные латуни, также известные как дуплексные, содержат как α-, так и β-фазы. Таким образом, присутствуют как структура альфа-зёрен, так и бета-зёрен.
Двухфазная латунь более доступна по цене, чем однофазная, из-за большего количества цинка, используемого в ней. В то же время она более подвержена коррозии. Тем не менее, химический состав приводит к большей прочности и твердости. Таким образом, двухфазная латунь подходит для горячей штамповки и литья. Экструзия металла, штамповка и литье под давлением чаще всего применяются для этого типа латунных сплавов.

Наиболее часто используемые альфа-бета латуни имеют соотношение Cu/Zn 60/40. Такие сплавы известны как металлы Мунца. Для улучшения свойств материала двухфазные латуни содержат больше легирующих элементов. Небольшие количества Pb повышают режущие свойства материала. Mn, Sn, Al, Fe и Ni оказывают значительное влияние на прочность материала.
Латуни, содержащие альфа-бета марганец, известны как высокопрочные. Они обладают отличными литейными качествами, но также используются для горячей обработки. Латуни альфа-бета имеют содержание цинка до 45%. Всё, что выше, является бета-латунью, но оно находит гораздо меньше применения.