Латунь и нержавеющая сталь занимают прочные позиции в промышленных производствах и используются практически во всех сферах и отраслях. Для того, чтобы ответить на вопрос: что лучше — латунь или нержавеющая сталь (или, как ее еще называют — нержавейка), необходимо сначала подробно рассмотреть механические свойства, сильные и слабые стороны каждого материала по отдельности. Только сравнив наглядно и оценив все достоинства и недостатки, можно ответить на вопрос — что лучше: латунь или нержавеющая сталь, что мы и постараемся сделать в нашей статье.
ВИДЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Получить нержавейку можно путем усовершенствования обычной стали, в результате усиления ее свойств при помощи добавления примесей других металлов. Чаще всего в качестве таких усиливающих компонентов используют: медь, никель, хром, марганец, титан сера, кремний и некоторые другие. Несмотря на множество вариантов примесей, именно процентное содержание хрома является основополагающим и определяет наличие тех, или иных свойств нержавейки. Исходя из содержания хрома в составе, принято различать пять основных видов нержавеющей стали.
Аустенитные стали. Они содержат не менее 20% хрома и 4,5% никеля.
Дуплексные стали. В них содержание хрома достигает 25%, 1,5%никеля и незначительной примеси азота.
Ферритные стали. В их составе допускается до 29% хрома.
Мартенситные стали. В них содержание хрома незначительное, не более 13%, а никеля максимум 4%.
Многокомпонентные стали. Минимальное количество хрома и никеля и включают широкий спектр прочих примесей-усилителей.
Твёрдый сплав
- Сплавы на основе карбида вольфрама и кобальта в качестве связки, обозначаются ВК.
- Сплавы на основе карбида вольфрама с добавкой карбида титана и кобальта в качестве связки, обозначаются ТК.
- Сплавы на основе карбида вольфрама с добавкой карбида титана и тантала, и кобальта в качестве связки, обозначаются ТТК.
Скорость резания v < 200-250 м/мин.; максимальная температура резания — t = 1200-1300°С. Обозначения — Т5К10, Т15К6, ВК8, ВК6. Вредные примеси в стали — сера, газы. Полезные примеси в стали — марганец, кремний. Дефекты — флокены, волосовины, неметаллические включения.
СВОЙСТВА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Дак что же лучше: латунь или нержавеющая сталь? Давайте рассмотрим положительные свойства нержавеющей стали:
- Высокая устойчивость к агрессивным средам и условиям окружающей среды;
- Невосприимчивость к коррозийным разрушениям даже в местах повреждения целостности изделия;
- Хорошая устойчивость к повышенным температурам;
- Устойчивость к температурным перепадам;
- Эстетическая привлекательность;
- Экологическая безопасность;
- Возможность использования в медицине и пищевой промышленности ввиду полной безопасности для здоровья человека;
- Простота обработки;
- Способность выдерживать большие нагрузки не теряя при этом формы и своих качеств.
Свойства металлов
Пластичность — свойство металла менять свою форму и размеры без разрушения под действием внешних сил.
Перед ковкой металл нагревается до 1250°С. Нижний предел температуры ковки металла — 700 °С. Рубку металла на молоте можно проводить при температуре 800 °С. Температура плавления стали — 1 535 °С.
Твердость закаленной стали с увеличением содержания углерода увеличивается. Склонность к образованию трещин при закалке повышается с увеличением содержания углерода. Прочность металла с понижением температуры возрастает. Ударная вязкость металла с повышением температуры уменьшается.
Литье
Величина литейных уклонов на отливках — 5-7°. Рекомендуемые марки сталей, применяемые для изготовления заготовок методом литья — 35Л, 40ХЛ. Усадка металла — уменьшение объема и размера при охлаждении.
МАРКИРОВКА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Маркировка нержавеющей стали — число указывающее на процентное содержание углерода; буквенные обозначения, дающие представление о том, какая именно примесь содержится в данном сплаве:Х-хром, Н-никель и т.д. После них идут цифровые обозначения процентного содержания примеси.
Аустенитные стали имеют свою, несколько отличающуюся от других типов маркировку:
- А1. Сталь с высоким содержанием серы. В связи с этим ее антикоррозийные свойства ниже чем у других марок.
- А2. Одна из самых популярных марок. Легко поддается разным видам обработки, в том числе сварке. Обладает хорошей холодоустойчивостью. Основным минусом является подверженность коррозиям при воздействии агрессивных кислотных сред.
- А3. Сходна по свойствам с предыдущей маркой стали, но благодаря большему содержанию усилителей, обладает большей прочностью и устойчива к кислым средам.
- А4. Содержит значительную примесь молибдена, благодаря чему имеет хорошую устойчивость к кислотам.
- А5. Имеет сходный состав с А4, но более устойчива к высоким температурным режимам.
Нержавеющая сталь зарекомендовала себя во многих промышленных сферах:
- Автомобилестроение;
- Химическая промышленность;
- Энергетика;
- Бумажная промышленность;
- Пищевая промышленность;
- Медицина.
Сталь
Сталь — сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода менее 2,14%. Различают:
- низкоуглеродистые стали — 0,1-0,25% С;
- среднеуглеродистые стали — 0,35-0,55% С;
- высокоуглеродистые стали — 0,55-0,80% С.
Условные обозначения легирующих элементов:
- алюминий — Ю;
- бор — Р;
- ванадий — Ф;
- вольфрам — В;
- кобальт — К;
- кремний — С;
- марганец — Г;
- медь — Д;
- молибден — М;
- никель — Н;
- ниобий — Б;
- титан — Т;
- тантал — Та;
- фосфор — П;
- хром — Х;
- цирконий — Ц.
Марка легированной стали составляется из букв, соответствующих легирующим элементам. Если содержание элемента не превышает 1%, соответствующая буква не сопровождается справа цифрой, если содержание элемента более 1%, справа ставится цифра содержания элемента в процентах.
В начале марки слева от букв указывается среднее содержание углерода в сотых долях процента — двузначная цифра, либо в десятых долях процента — однозначная цифра.
Обозначения марок сталей: ст.40Х, ст.40ХН, ст.35ХСА — легированные марки сталей; 38ХН3МА — высоколегированная сталь. Подшипниковая сталь — ШХ15.
Углеродистые стали
Конструкционная сталь обыкновенного качества — Ст.0, Ст.1, Ст.2, Ст.3, Ст.4 поставляется по механическим свойствам. С увеличением цифры повышаются предел прочности и предел текучести, износостойкость, снижаются относительное удлинение и ударная вязкость.
Конструкционная углеродистая качественная сталь — 05, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50. Двузначное число — содержание углерода в сотых долях процента. При повышенном содержании марганца справа ставится буква Г — 60Г, 65Г (пружинная сталь).
Качественная углеродистая инструментальная сталь — У7, У8, У10, У12 (У — углеродистая, цифра — среднее содержание углерода в десятых долях процента). При повышенном содержании марганца справа ставится буква Г — У8Г. В марках высококачественной инструментальной углеродистой стали в конце добавляется буква А — У8А. Углеродистая инструментальная сталь имеет высокое содержание углерода С = 0,8-1,4%, слаболегирована легирующими элементами: C, Cr, Mn, Si; закалка от 750 °С до 800 °С; отпуск — 180 °С; НRС = 65; скорость резания v < 10 м/мин.; максимальная температура резания t = 200-300 °С.
Быстрорежущие стали — сильнолегированные стали с большим содержанием W, Cr, V, Co; закалка — 1350 °С; отпуск — 600 °С; скорость резания v < 25–40 м/мин.; максимальная температура резания: t = 700-750°С. Обозначение:
- вольфрамовые стали Р9;
- вольфрамо-ванадиевые стали Р9Ф5;
- вольфрамо-молибденовые стали Р6М3;
- вольфрам-окобальтовые стали Р6К5;
- вольфрамо-кобальтово-ванадиевые стали Р18К5Ф2;
- вольфрамо-молибденово-кобальтовые стали Р6М5К5.
СУЩЕСТВУЮЩИЕ ВИДЫ ЛАТУНИ
Латунь, в отличие от нержавеющей стали, получена в результате сплавления меди и цинка.
Принято различать два типа латуней:
- Двухкомпонентные. В соответствии с названием, состоят из двух составляющих-меди и цинка. Причем последний является основным связывающим компонентом и составляет обычно от 30 до 50%. Однако, марки с высоким содержанием цинка используются достаточно редко. Двухкомпонентные латуни имеющие в своем составе до 97 процентов меди, называют красными. Второе их название «томпак». Латунь с процентным содержанием меди не превышающим 35, называют желтой;
- Многокомпонентные. Сплавы, содержащие достаточно большое количество добавочных элементов. Чаще всего используются марганец, олово, никель, свинец и кремний.
СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАТУНИ
К основным положительным свойствам латуни относят:
- Легкость в обработке и полировке;
- Привлекательный внешний вид;
- Простота томпака в сваривании с другими металлами;
- Достаточно высокие антифрикционные свойства.
Маркировка латуни производится в зависимости от типа сплава. Так, двухкомпонентные латуни маркируются буквенными и цифровыми обозначениями, где Л-обозначает материал, а последующие цифры говорят о процентном содержании меди. Многокомпонентные сплавы имеют более развернутую и сложную маркировку в связи с наличием сразу нескольких компонентов. В целом, суть остается такой же, как и у простой латуни.
Основные технические характеристики латуни:
- Легкость в обработке под давлением;
- Коррозийная устойчивость имеет средний уровень;
- Высокие температуры, агрессивные среды, воздействие сернистого газа увеличивают риск появления коррозии;
- При понижении температур повышается пластичность, при этом прочность не уменьшается;
- При воздействии температур от 200 до 600 градусов значительно увеличивается хрупкость.
Как отличить бронзу от латуни: состав, характеристики, особенности
Вопрос о том, как отличить бронзу от латуни, неслучайно интересует многих, ведь изделия из этих медных сплавов очень похожи внешне. Между тем, решив использовать изделия из таких материалов для определенной цели, следует разграничивать два этих металла, так как они имеют серьезные отличия по многим параметрам.
Эти бюсты очень похожи, но они сделаны из различных медных сплавов
ЧТО ЖЕ ЛУЧШЕ: ЛАТУНЬ ИЛИ НЕРЖАВЕЙКА — АНАЛИЗ
Рассмотрев подробнее технические характеристики нержавеющей стали и латуни, их отличия, становится понятным, что это абсолютно разные материалы. Скорее всего вряд ли получится однозначно ответить на вопрос: латунь или нержавейка — что лучше?
Каждый из двух сплавов обладает достаточным количеством положительных качеств и каждый хорош в своей сфере.
Так, нержавейка в отличие от латуни является более выносливым материалом, не боящимся термических и механических нагрузок, коррозийных повреждений и агрессивных сред. Но при этом стоит учитывать ее прочность, способную доставить некоторые трудности в процессе обработки, и будет задаваться логичный вопрос: чем режут металл такого типа?. В сравнении с нержавеющей сталью, латунь более пластичный и мягкий сплав. Устойчивостью к агрессивным условиям она явно уступает нержавейке. Однако, благодаря своей «мягкости», она легче принимает заданные параметры, может подлежать покрытию декорирующим слоем и даже сама по себе латунь способна стать отличным материалом для изготовления различных декоративных изделий, с высокой эстетической привлекательностью.
Таким образом, отвечая на вопрос: что лучше: латунь или нержавейка — прежде всего необходимо определить сферу использования и все дополнительные условия и в соответствии с возможностями самих материалов, выбрать оптимальный вариант. Помимо учета технических возможностей немаловажным аспектом может являться финансовая сторона.
Изделия, произведенные из нержавеющей стали, как правило, значительно дороже возможных аналоговых вариантов, изготовленных из латуни. Самым ярким примером может служить разница и соответствие цены-качества в линейке сантехнических изделий. Именно в этом направлении выбор между двумя сплавами актуален, пожалуй, чаще всего. Подводя итог, можно сказать, что при верном подходе к выбору любой из представленных материалов полностью удовлетворит запросы потребителя.
VIRTUEАЛЬНЫЙ ПАРНИЧОК
ВЕРТОГРАД, СИРЕЧЬ: ЦВЕТНИК ДУХОВНЫЙ
Почему железо победило бронзу?
Известно, что римляне, бывшие некогда в буквальном смысле отбросами цивилизованного общества, в конце концов «заклевали» это самое общество. Я имею в виду победу римлян над этрусками. Римляне неблагодарно покорили народ, который некогда помог Риму гордо подняться из болот и научил его почти всему, что со временем позволило ему стать властелином мира и долгие века продержаться на недосягаемой для других народов высоте.
Обычно по этому поводу пишут, что латинские воины были вооружены копьями с железными наконечниками, что давало им неизмеримые преимущества перед этрусками, которые упрямо цеплялись за традиции и не желали расставаться с куда менее эффективными в бою наконечниками копий из мягкой бронзы. Та же самая ситуация сложилась и в противостоянии культурных микенцев с дикими, косматыми племенами дорийцев. Там тоже стальной клинок победил бронзовый.
На первый взгляд кажется, что оружие из железа более «прогрессивное» по сравнению с оружием из бронзы. Но, на самом деле, это не так. Дело в том, что технологически бронзу лить сложнее, чем метал, что не удивительно: там смешивается два металла. И технологи утверждают, что невозможно заниматься лигированием меди оловом, не освоив технологию более простого литья обычного железа. Это как если бы мы сначала изобрели сенсорный телефон, а лишь потом — обычный кнопочный телефон. К тому же добывать бурый железняк значительно проще, чем медь. Он более распространён и легко доступен. А уж про олово и говорить нечего: как говорит Вики, олово было очень дорогим материалом в древности из-за своей труднодоступности.
