Общие сведения
К проводниковым материалам в электротехнике относятся металлы, их сплавы, контактные металлокерамические композиции и электротехнический уголь. Металлические вещества являются проводниками первого рода и характеризуются электронной проводимостью; основной параметр для них — удельное электрическое сопротивление в функции температуры.
Диапазон удельных сопротивлений металлических проводников весьма узок и составляет от 0,016 мкОм×м для серебра до 1,6 мкОм×м для жаростойких железохромоалюминиевых сплавов.
Электрическое сопротивление графита с увеличением температуры проходит через минимум с последующим постепенным повышением.
По роду применения проводниковые материалы подразделяются на группы:
· проводники с высокой проводимостью
— металлы для проводов линий электропередачи и для изготовления кабелей, обмоточных и монтажных проводов для обмоток трансформаторов, электрических машин, аппаратуры, катушек индуктивности и пр.;
· конструкционные материалы
— бронзы, латуни, алюминиевые сплавы и т.д., применяемые для изготовления различных токоведущих частей;
· сплавы высокого сопротивления
— предназначаемые для изготовления дополнительных сопротивлений к измерительным приборам, образцовых сопротивлений и магазинов сопротивлений, реостатов и элементов нагревательных приборов, а также сплавы для термопар, компенсационных проводов и т.п.;
· контактные материалы
— применяемые для пар неразъемных, разрывных и скользящих контактов;
· материалы для пайки
всех видов проводниковых материалов.
Кроме чисто электротехнических свойств, для проведения необходимой технологической обработки и обеспечения заданных сроков службы в эксплуатации, проводниковые материалы должны обладать достаточной нагревостойкостью, механической прочностью и пластичностью.
Медь
Чистая медь по электрической проводимости занимает следующее место после серебра, обладающего из всех известных проводников наивысшей проводимостью. Высокая проводимость и стойкость к атмосферной коррозии в сочетании с высокой пластичностью делают медь основным материалом для проводов.
На воздухе медные провода окисляются медленно, покрываясь тонким слоем окиси CuO, препятствующим дальнейшему окислению меди. Коррозию меди вызывают сернистый газ SO2, сероводород H2S, аммиак NH3, окись азота NO, пары азотной кислоты и некоторые другие реактивы.
Проводниковую медь получают из слитков путем гальванической очистки ее в электролитических ваннах. Примеси даже в ничтожных количествах, резко снижают электропроводность меди, делая ее малопригодной для проводников тока, поэтому в качестве электротехнической меди применяют лишь две ее марки М0 и М1.
Почти все изделия из проводниковой меди изготавливаются путем проката, прессования и волочения. Так, волочением могут быть изготовлены провода диаметром до 0,005 мм, ленты толщиной до 0,1 мм и медная фольга толщиной до 0,008 мм.
Проводниковая медь применяется как в отожженном после холодной обработки виде (мягкая медь марки ММ), так и без отжига (твердая медь марки МТ).
При температурах термообработки выше 900 °C вследствие интенсивного роста зерна механические свойства меди резко ухудшаются.
В целях повышения предела ползучести и термической устойчивости медь легируют серебром в пределах 0,07—0,15%, а также магнием, кадмием, цирконием и другими элементами.
Медь с присадкой серебра применяется для обмоток быстроходных и нагревостойких машин большой мощности, а медь, легированная различными элементами, используется в коллекторах и контактных кольцах сильно нагруженных машин.
Латуни
Сплавы меди с цинком, называемые латунями, широко используются в электротехнике. Цинк растворяется в меди в пределах до 39%.
В различных марках латуни содержание цинка может доходить до 43%. Латуни, содержащие до 39% цинка, имеют однофазную структуру твердого раствора и называются a-латунями. Эти латуни обладают наибольшей пластичностью, поэтому из них изготавливают детали горячей или холодной прокаткой и волочением: листы, ленты, проволоку. Без нагрева из листовой латуни методом глубокой вытяжки и штамповкой можно изготовить детали сложной конфигурации.
Латуни с содержанием цинка свыше 39% называют a+b-латунями или двухфазными и применяют главным образом для фасонных отливок.
Двухфазные латуни являются более твердыми и хрупкими и обрабатываются давлением только в горячем состоянии.
Присадка к латуням олова, никеля и марганца повышает механические свойства и антикоррозионную устойчивость, а добавки алюминия в композиции с железом, никелем и марганцем сообщают латуням кроме улучшения механических свойств и коррозионной стойкости высокую твердость. Однако присутствие в латунях алюминия затрудняет пайку, а проведение пайки мягкими припоями становится практически невозможным.
· латуни марок Л68 и Л63
вследствие высокой пластичности хорошо штампуются и допускают гибку, легко паяются всеми видами припоев. В электромашиностроении широко применяются для различных токоведущих частей;
· латуни марок ЛС59-1 и ЛМЦ58-2
применяются для изготовления роторных (беличьих) клеток электрических двигателей и для токоведущих деталей, изготовленных резанием и штамповкой в горячем состоянии; хорошо паяются различными припоями;
· латунь ЛА67-2,5
применяется для литых токоведущих деталей повышенной механической прочности и твердости, не требующих пайки мягкими припоями;
· латуни ЛК80-3Л и ЛС59-1Л
широко применяются для литых токоведущих деталей электрической аппаратуры, для щеткодержателей и для заливки роторов асинхронных двигателей. Хорошо воспринимают пайку различными припоями.
Рекомендации по выбору
Стоимость силуминовой продукции ниже латунной, поэтому многие пользователи приобретают бюджетные изделия. Даже если к приборам из сплава алюминия и кремния относиться бережно и избегать ударов, разрушение внутри корпуса может случиться при гидравлическом ударе в водопроводной системе.
Силуминовые краны эксплуатируются не больше 1,5 – 2,5 года, ремонту, чаще всего, не подлежат. Их устанавливают во временных бытовках, вагончиках, на дачах.
Латунные смесители отличаются высоким качеством и применяются в санузлах квартир и частных домов. Изделия рассчитаны на длительный срок, в них меняют прокладки, кран-буксы, поэтому можно говорить о возможности ремонта.
Проводниковые бронзы
Проводниковые бронзы относятся к медным сплавам, необходимость применения которых в основном вызвана недостаточной в ряде случаев механической прочностью и термической устойчивостью чистой меди.
Читать также: Техника безопасности при работе с паяльником
Общая номенклатура бронз весьма обширна, но высокой электропроводностью обладают лишь немногие марки бронз.
· кадмиевая бронза
относится к наиболее распространенным проводниковым бронзам. Из числа всех марок кадмиевая бронза обладает наивысшей электрической проводимостью. Вследствие повышенного сопротивления истиранию и более высокой нагревостойкости эта бронза широко применяется для изготовления троллейных проводов и коллекторных пластин;
· бериллиевая бронза
относится к сплавам, приобретающим прочность в результате старения. Она обладает высокими упругими свойствами, устойчивыми при нагревании до 250 °C, и электрической проводимостью в 2—2,5 раза большей, чем проводимость других марок бронз общего назначения. Эта бронза нашла широкое применение для изготовления различных пружинных деталей, выполняющих одновременно и роль проводника тока, например: токоведущие пружины, отдельные виды щеткодержателей, скользящие контакты в различных приборах, штепсельные разъемы и т.п.;
· фосфористая бронза
обладает высокой прочностью и хорошими пружинными свойствами, из-за малой электропроводности применяется для изготовления пружинных деталей с низкими плотностями тока.
Литые токоведущие детали изготовляются из различных марок машиностроительных литьевых бронз с проводимостью в пределах 8—15% проводимости чистой меди. Характерной особенностью бронз является малая усадка по сравнению с чугуном и сталью и высокие литейные свойства, поэтому они применяются для отливки различных токоведущих деталей сложной конфигурации, предназначенных для электрических машин и аппаратов.
Все марки литьевых бронз можно подразделить на оловянные и безоловянные, где основными легирующими элементами являются Al, Mn, Fe, Pb, Ni.
Нержавеющая сталь.
Отличается устойчивостью к коррозиям в агрессивных средах. Это ее главное свойство. Сплав подвергают легированию, основной легирующий элемент при этом — хром, и чем его больше, тем устойчивей сталь к коррозийному воздействию, например, кислот. Содержание хрома может быть от 12 до 20 % (если хрома 17 и более процентов, сплав выдержит воздействие в том числе и азотной кислоты 50% концентрации). Чтобы усилить это замечательное свойство нержавеющей стали, придать ей дополнительные физико-химические свойства, ее легируют еще никелем, титаном, ниобием, молибденом. Соотношение тех или иных элементов и их количество определяет марку стали и ее устойчивость к сильным кислотам (фосфорной, серной и т.д.)
Чем объяснить такую коррозийную стойкость? На границе хромосодержащего сплава и среды образуется пленка окислов и прочих нерастворимых соединений, которая и защищает поверхность. Из нержавейки изготавливают множество различной продукции. И не только в промышленности. Это не только прочный, но и с эстетической точки зрения приятный материал — в архитектуре, в дизайне бытовых предметов он используется очень часто.
Лазерная резка нержавейки
Лазерная резка алюминия
Лазерная резка меди
Лазерная резка латуни
Это самый распространенный цветной металл. Устойчив к коррозиям в воздушной среде (только углекислый газ, содержащийся в воздухе, образует зеленоваты налет — патину), в пресной и соленой воде, с щелочными растворами, но растворяется в сильных кислотах (азотной, серной). Легко обрабатывается пайкой и давлением, однако литейные свойства ее не очень высоки. Раскисленная и бескислородная медь применяется в электронике.
Медные сплавы отличаются износостойкостью, как и чистая медь антикоррозийны.
По взаимодействию меди с примесями выделяют 3 группы:
- Твердые растворы: с алюминием, цинком, сурьмой, никелем, олово, железом (снижается электропроводность и теплопроводность);
- Не растворяющиеся примеси: висмут, свинец (электропроводность не изменяется, но затрудняется обработка давлением);
- Хрупкие химические соединения: сера и кислород (кислород снижает прочность, а сера способствует лучшей резке).
Медь и медные сплавы издавна и по сей день используются в изготовлении посуды, предметов быта, используются в искусстве и архитектуре.
Алюминий
Характерными свойствами чистого алюминия является его малый удельный вес, низкая температура плавления, высокая тепловая и электрическая проводимость, высокая пластичность, очень большая скрытая теплота плавления и прочная, хотя и очень тонкая пленка окиси, покрывающая поверхность металла и защищающая его от проникновения кислорода внутрь.
Малая плотность делает алюминий основой легких конструкционных материалов; большая пластичность позволяет применять к алюминию все виды обработки давлением и получать из него листы, прутки, проволоку, трубы, тончайшую фольгу, штампованные детали с глубокой вытяжкой и др.
Хорошая электрическая проводимость обеспечивает широкое применение алюминия в электротехнике. Так как плотность алюминия в 3,3 раза ниже, чем у меди, а удельное сопротивление лишь в 1,7 раза выше, чем у меди, то алюминий, на единицу массы имеет вдвое более высокую проводимость, чем медь.
Прочная пленка окиси быстро покрывает свежий срез металла уже при комнатной температуре, обеспечивая алюминию высокую устойчивость против коррозии в атмосферных условиях.
Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиеся в воздухе промышленных районов, не оказывают заметного влияния на скорость коррозии алюминия. Действие водяного пара на алюминий также незначительно. В контакте с большинством металлов и сплавов, являющихся благородными по электрохимическому ряду потенциалов, алюминий служит анодом и, следовательно, коррозия его в электролитах будет прогрессировать.
Чтобы избежать образования гальванопар во влажной атмосфере, место соединения алюминия с другими металлами герметизируется лакировкой или другим путем.
Длительные испытания проводов из алюминия показали, что они в отношении устойчивости против коррозии не уступают медным.
Таблица 1. Основные характеристики проводниковых материалов
Плотность, кг/м 3 ·10 3
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C, Ом×м·10 –6
Средний температурный коэффициент сопротивления от 0 до 100 °C, 1/град
Провода, кабели, шины, проводники короткозамкнутых роторов, корпуса и подшипниковые щиты малых электромашин
Кадмиевая бронза — контакты, фосфористая — пружины
Дюраль. Свойства дюрали. Применение дюрали
Дюраль – сокращение от дюралюминия. Это сплав. Его основа, как видно из названия, 13-ый элемент таблице Менделеева. На алюминий приходится 93% массы сплава. 5% занимает медь. Остальное – марганец и, иногда, железо и магний. Причем же здесь приставка «дюр»? Такого элемента нет. Зато, есть город в Германии.
На фото деталь из дюрали
Именно в Дюрене в 1906-ом году химик Альфред Вильм создал новый сплав. Он стал прорывом в металлургии. Более столетия ее спецы не знали, как применить алюминий, растворимый даже в кофе, чае и, вообще любых жидкостях, содержащих хотя бы слабые кислоты и щелочи. Смущала промышленников, так же, мягкость 13-го элемента. Однако, в дюрали его было не узнать.
Свойства дюрали
Сплав дюрали – удача в череде разочарований. Альфред Вильм подобрал состав, как говориться, наугад. Возглавив сектор металлургии в научно-исследовательском институте, химик задался целью создать высокопрочный сплав алюминия. В отчете были уже десятки неудачных попыток.
Дюраль – состав, сформированный в одну из пятниц. Получив сплав, Вильм и его коллеги замерили твердость сырья. Показатель в 70 условных единицу показался ученым фантастическим. Возможно, устали к концу недели, подумали немцы и ушли отдыхать, решив перепроверить расчеты в понедельник. Однако, в начале недели твердость была уже 100.
Самопроизвольное упрочнение с течением времени – отличительная черта сплава дюраль. Листовой, в проволоке или слитках, состав активно укрепляется еще несколько дней после выплавки.
Потом, темпы усовершенствования снижаются, но не сходят на нет. С годами эксплуатационные параметры дюралюминия не ухудшаются, как у других сплавов, а улучшаются. Ученые назвали это эффектном старения.
В лабораториях института Альфреда Вильяма старение проходило естественным путем при температуре 20-25 градусов. В военные годы, когда дюралюминий стал стратегически важным сырьем, придумали искусственный способ закалки. Сократить ее до 3-4 часов удалось нагревом до 500-от градусов и резким охлаждением в воде или селитре в течение 1-2 минут.
На фото лодка из дюрали
До старения алюминий дюраль мягок и податлив, как и чистый металл. После закалки сплав становится жестким и твердым, уплотняясь до 2 800 килограммов на кубический метр. Будучи прочным, лист дюрали остается легким. Масса – заслуга алюминия, чей удельный вес в 3 раза меньше меди. Прочность – следствие взаимодействие с 7% лигатуры.
Состав устойчив к высоким температурам, размягчается при 650-ти градусах. Устойчивостью же к коррозии дюраль алюминиевый не отличается. Приходится плакировать детали, то есть покрывать слоем 100-процентного алюминия. В исходном виде он защищен оксидной пленкой. Она блокирует доступ кислорода, спасая металл от его разрушающего воздействия и попадания влаги.
Применение дюрали
В 21-ом веке дюраль – основа самолетостроения. Интересно, что первое применение сплава тоже было связано с воздушными судами. В 1911-ом из дюралюминия сделали каркас для дирижабля. Это комбинация силовой установки и аэростата. Для передвижения по воздуху требовалось облегчить конструкцию не в ущерб ее надежности.
Для дирижаблей начала 20-го века предлагался лишь один вид дюралюминия. За прошедшее столетие разработали около 10-ти марок, разнящихся по составу и назначению. Так, на детали для самолетов идет дюраль Д16т.
На фото дюралевые изделия для промышленных целей
В состав входит не 3-4 стандартных металла, а 9. В лигатуру включены: медь, железо, кремний, магний. Присутствуют, так же, никель, титан, марганец и цинк. При этом, количество алюминия не снижено – те же 93%.
Сварка дюрали в самолетостроении не ведется. Конструкции держатся на заклепках и других креплениях. В их роли может выступать все тот же 16-ый дюралюминий. Соединения из него прочны на срез, то есть противостоят смятию стыкующихся поверхностей и, наоборот, их расхождению при повышенных нагрузках.
16-ый сплав закупают не только для авиатехники, но и автомобилей. Материал позволяет облегчить их, а значит, улучшить динамику, плавность хода, удешевить. Д16 идет не только на корпуса, кузова, но и внутренние узлы, к примеру, трубы дюралевые. Их помещение внутрь авто возможно благодаря устойчивости сплава к высоким температурам.
Из сплава Д16 может получиться и лодка дюралевая. При правильном уходе она служит около 20-ти лет. Изделие клепается, поэтому бывает шероховатым внешне, с острыми кромками. Подводит и ржавление судна. Зато, оно надежнее деревянного.
Некоторые модели выполняют дюрали Д18. В ней понижена процентовка меди и магния. Это делает сплав исключительно пластичным. Такому составу легко предать любую форму.
На фото дюралевая блесна для рыбной ловли
Высокой пластичностью отличается и В95 дюраль. Профиль из нее легко соединяется точечной сваркой. Материал идет на оформление фасадов, металлоконструкции зданий, навесные карнизы и детали декора в архитектуре. Изготавливают их в среде инертных газов. Это условие сварочных работ с дюралюминием, исключающие образование пор на стыках деталей.
Лом дюрали марок Д17 и Д19 – материалы повышенной жаропрочности. В 17-ом сплаве меньше меди и больше магния, в 19-ом – наоборот. Оба состава – сырье для заклепок. Иногда, после цифрового обозначения марки ставят дополнительную букву. Так, «Т» — свидетельство термической обработки, то есть закалки сплава.
«М» говорит о наличии плакировки, то есть, устойчивости к коррозии. Нюансы изготовления дюралей не меняют основной принцип их производства. Все началось с марки Д1. Это состав 1908-го года, изготавливаемый и сейчас. Углубимся в процесс производства.
Добыча дюрали
Дюраль не добывают, ведь это сплав, а не чистый металл. Из недр извлекают его компоненты, главным образом, алюминий. Он встречается лишь в соединениях – рудах и минералах.
Поэтому, промышленники проводят электролиз оксида 13-го элемента в присутствии криолита. Итог работ – осадок чистого алюминия. Остается добавить к нему легирующие металлы, необходимые для получение дюрали.
Купить правильную дюраль, соответствующую ГОСТу 21631, значит приобрести сплав, добавки в который вводили последовательно. Легирующие металлы засыпаются в расплавленный алюминий не все сразу. Порядок зависит от марки дюрали. Как правило, первой с алюминием соединяется медь. Расплавы делают в электрических печах.
На фото дюралевый карабин для альпинистов
Процесс закалки – тоже часть производства дюрали. Время ее выдержки в селитровых ванных или емкостях с водой зависит от толщины и количества размещаемых в них деталей. 1-2 минуты – лишь примерная планка. Варьируется и температура. Если закаляют в воде, ее не нагревают более, чем до 30-ти градусов. Допустимый нагрев селитры – 51 по шкале Цельсия.
Цена дюрали
Сколько стоит дюраль зависит от вида изделий и их размерных параметров. Из сплава делают пруты, диски, проволоку. Наиболее востребован листовой дюралюминий. Образцы в 1,2 метра шириной, 3 длиной и 0,5 сантиметра толщиной, к примеру, стоят 200-250 рублей.
Это цена дюрали за кг при оптовых закупках. В розницу продукцию берут редко. Поэтому, большинство поставщиков просят уточнять стоимость при штучных заказах.
Существует и рынок дюралевого лома. Здесь ценник тоже устанавливается за килограмм. В среднем, удается выручить 50-60 рублей. Ценник колеблется в зависимости от принимающей фирмы и региона ее расположения.
Что называют медью и латунью
Первое отличие меди от латуни в том, что медь — металл, элемент Таблицы химических элементов, простое вещество, а латунь — это сплав двух металлов – меди и цинка или строго по научному – твердый медно-цинковый раствор. В простых латунях цинк единственная добавка в медь или единственный легирующий элемент. В сложных латунях добавляют к медно-цинковому раствору другие элементы – железо, никель, олово, мышьяк, алюминий. Их количество в разы меньше количества цинка, что отличает латунь от другой группы медных сплавов — бронз. Как малая щепотка специй меняет вкус блюда, так и небольшие добавки 1-2% третьих элементов в медно-цинковый раствор оказывают сильное влияние на свойства латуней: прочность, пластичность. коррозионную стойкость и технологичность.
Зачем в медь добавили цинк и почему не отливают цинковые статуи
Медь сплавляют с цинком чтобы получить сплавы со свойствами, которых нет у меди и цинка по-отдельности. Медь — хороший проводник тепла и электрического тока. Медь пластична, тянется, штампуется. Медные провода, медные трубки для холодильников, нагревателей или кондиционеров, медная посуда полностью реализуют свойства меди как тепло и электропроводность, так и высокую пластичность. Коррозионная стойкость и химическая инертность к бытовым растворам позволяют выпускать медную посуду, сковородки, кастрюли. Но обратная сторона свойств меди – она имеет недостаточную прочность, твердость, коррозионную стойкость при высокой стоимости для широкого применения в технике как конструкционный материал. Пять тысяч лет люди модифицируют медь, добавляя другие металлы в расплав для измерения ее свойств.
Цинк имеет еще более низкую прочность, чем медь. В отличии от меди он чрезвычайно хрупкий в литом состоянии — относительное удлинение литого цинка δ =0,5-1%, несмотря на низкую стоимость и хорошие литейные свойства из цинка не отливают памятники. После холодной прокатки или вытяжки проволоки пластичность цинка резко увеличивается до δ =25-60%. Цинк используют как защитное антикоррозионное покрытие. Оксидная пленка образуется на поверхности цинка и защищает металл от коррозии.
Сплав меди с цинком создает новый конструкционный материал — латуни, которые превосходят своих родителей по прочности, технологичности, сохраняя высокую коррозионную стойкость и пластичность.
Читать также: Рычажно механические измерительные приборы
Смесители из нержавеющей стали
Выбирая смеситель из латуни или нержавеющей стали, важно определиться с характеристиками, которые интересуют в первую очередь. 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.
Ниже представлены смесители из нержавеющей стали от нашей компании:
Преимущества
К преимуществам нержавейки относится:
- жаростойкость,
- практичность,
- устойчивость к окислению,
- устойчивость к механическим нагрузкам,
- инертность по отношению к химически активным веществам.
Смесители из нержавеющей стали верно служат своим хозяевам долгие годы без потери эксплуатационных характеристик. Дополнительным плюсом считается внешняя привлекательность, широкое разнообразие дизайнерских изделий. Это позволяет подобрать модель, которая гармонично впишется в любой интерьер.
Недостатки
Оценивая плюсы и минусы смесителей из нержавеющей стали, пользователи отмечают,что их основной недостаток — высокая стоимость. Однако она с лихвой компенсируется превосходными эксплуатационными характеристиками.
Как отличить от других материалов
Сравнивая особенности различных материалов, стоит отметить, что на рынке попадается много подделок, отличить которые от оригинала достаточно сложно. Чтобы убедиться, что перед вами качественное изделие, возьмите его в руки. Смесители из нержавейки достаточно тяжелые. Если вес практически не ощущается, изделие, скорее всего, изготовлено из силумина, который намного хуже, чем нержавейка или латунь.
Еще одна особенность нержавейки — она не притягивается магнитом. Однако при выборе эта характеристика не настолько очевидна, как вес изделия.
Новые свойства латуни по сравнению с медью
Легирование меди цинком и другими металлами создало 12 марок литейных латуней и 34 марки деформируемых латуней, которые можно штамповать, ковать и протягивать. На вопрос чем латунь отличается от меди, хочется уточнить, а про какую латунь спрашиваете? Томпаки – латуни Л96 и Л90 с высоким содержанием меди мало отличаются от меди. Они красного цвета, хорошо штампуются, прочнее меди на 2-3% при потери пластичности. Томпаки легко спутать с медью.
Увеличение процентного содержания цинка придает латуни желтый цвет, увеличивает прочность сплава. Латуни с содержанием цинка около 30% — Л68, Л70 выигрывают у меди по прочности в полтора раза и по пластичности на 15%.
Добавьте немного свинца в медно цинковый сплав – и вы получите новый вид латуни — свинцовую. С вероятностью 99% ваш смеситель в кухне или ванной сделан из свинцовой латуни. Она спрятана под слоем блестящего хрома или матового никеля. Выкрутите вентили из смесителя и загляните внутрь, увидите желтую латунь. Свинцовая латунь не только приносит удовольствие любителям водных процедур, но ее любят токаря за хорошую обрабатываемость на станках и называют ласково — «сыпучка». Свинцовая латунь не дает витой стружки при обтачивании или сверлении. Ее стружка сыпется из-под резца как золотой песок. Отличие меди от латуни в том, что медь — вязкий и мягкий материал, что создает затруднения при механической обработке.
Если нужно сделать судовой колокол, то не обойтись без добавки в медно-цинковый раствор олова. Олово обеспечивает оловяным латуням стойкость к морской воде и прочность для долгого использования.
Алюминиевая латунь ЛА85-0.5 — материал для украшений. Пол-процента алюминия придают этой латуни золотой блеск, а высокая пластичность дает возможность изготавливать тончайшую проволоку и ленту для бижутерии, украшений и воинских знаков различия. На латунях Л62 и Л68 будущие ювелиры изучают секреты мастерства. Технологические и механические свойство этих латуней близки к сплаву золота 583 пробы, а стоимость несоизмеримо ниже.
Как отличить медь от латуни
Самый надежный и правильный способ отличить медь от латуни – сделать химический анализ. Менее надежный – по цвету. Медь всегда имеет красный цвет, а латунь – желтая кроме двух случаев. Марки латуни с высоким содержанием меди Л96 и Л90 – красного цвета. Малое количество цинка — 4% и 10% соответственно, не дают медно-цинковому сплаву пожелтеть. Такие сплавы имеют отдельное название «томпак». Второй случай покраснения латуни менее известен неспециалисту. Желтые латуни с высоким содержанием цинка подвержены особому виду коррозии —- обесцинкованию. Коррозионная среда вымывает цинк из латуни и повышает концентрацию меди. Поверхность латунных полуфабрикатов теряет желтую окраску с потерей цинка. Тут поможет определиться напильник, шабер или любой инструмент, которым зачищают поверхность латуни, чтобы добраться до желтого металла, который спрятан под корродированной поверхностью.
Латунь – это сплав меди с цинком. Могут быть добавлены и другие элементы. Чем больше в латуни разных составляющих частей, тем она дешевле. Однако этот сплав более прочный, нежели чистый металл. Он не так быстро окисляется, не такой пластичный. И, что самое главное, более доступный.
Что дороже – медь или латунь? Ответ на этот вопрос однозначный. Медь стоит на порядок выше, нежели латунь. Цена может отличаться в два раза. Причина в составе, от которого и зависят особенности этих материалов.
Латунь или алюминий что прочнее
Таблички изготавливаются из разных материалов, выбор которых — целиком дело вкуса и предпочтений заказчика. Кто-то готов удовольствоваться недорогим пластиком, лишь бы обозначить свое местонахождение для клиентов, а кто-то делает табличку одним из элементов пиар-компании своей компании и потому тщательно выбирает материал.
Такому заказчику пластик, конечно же, не подойдет. Лучше всего заказывать вывеску из металла. Но и металл бывает разный, каждый вид имеет свои характерные особенности, которые обязательно следует учитывать. Самыми распространенными являются таблички из латуни и таблички из алюминия.
Главным достоинством первых является внешняя привлекательность и длительный срок службы. Однако уход табличкам из латуни требуется очень серьезный. Особенно если они размещены на улице или в помещениях с повышенной влажностью. В таких условиях латунь окисляется и подвергается коррозии, отчистить следы которых можно лишь прикладывая серьезные усилия. Причем делать это придется периодически.
Кроме того, так как латунь относится к тяжелым металлам, таблички из нее требуют серьезного крепления. Без шурупов тут не обойтись. Чтобы сделать шляпки крепежа менее заметными на общем фоне, можно использовать болты и шурупы из такого же металла или замаскировать их сверху специальными заглушками.
Таблички из алюминия в этом плане гораздо проще в эксплуатации. Этот материал устойчив к влажности, обладает приятным серебристым цветом и блеском, которые сохраняются даже после нескольких десятков лет эксплуатации. Глянцевые дюралевые таблички легко можно очистить от грязи, поэтому они идеальны для размещения на улице. Благодаря своей легкости, такие таблички легко прикрепляются к стенам и держатся даже обычным двухсторонним скотчем. Поэтому если требуется вывеска на стену, сверление которой недопустимо, то без раздумий следует остановить свой выбор на дюрале.
Еще один большой плюс табличек из алюминия — они оставляют огромный простор для творчества. Современное оборудование позволяет делать вывески из этого металла любых форм и размеров, что никоим образом не сказывается на их качестве. Гладкая поверхность дюралевых вывесок отлично держит самоклеющуюся пленку, благодаря чему можно изготавливать яркие и красочные стенды с любой информацией. Это, а также доступная цена на алюминий, делают такие таблички все популярнее. Уже сегодня их можно встретить не только на фасадах, но и в заводских цехах. И на самых разных предприятиях, и в учреждениях образования, культуры и медицины.
Источник
Сравнительные характеристики
Внешний вид латуни зависит от того, сколько в ней меди. Если больше 80%, то отличить сплав будет весьма сложно. Однако чем больше цинка, тем светлее оттенок, он теряет рыжеватые нотки и становится более желтым. Сравним общие физические характеристики этих материалов:
| Показатель | Медь | Латунь |
| Вес | Тяжелее | Легче |
| Цвет | Розовато-коричневый | Золотисто-желтый |
| При ударе | Низкий звук | Высокий звук |
| Плотность | Пластичная | Твердая |
| Стружка | Спиральная | Игольчатая |
Как следует из таблицы, несмотря на схожий состав, медь и латунь весьма отличаются и по химическим, и по физическим характеристикам.
Как узнать – медь или латунь?
Перед тем как начинать сравнительный анализ, необходимо очистить металл от грязи и патины. Есть способы определить разницу в домашних условиях без применения инструментов. Но достоверно выявить – сплав это или металл – лучше все же, используя ряд возможных методов.
Что касается оттенка, то у таких материалов как медь и латунь разница может быть небольшой. Все зависит от уровня содержания металла в сплаве. Однако отличия все же есть. Прежде всего, нужно полностью очистить изучаемый объект от грязи. Изучение следует проводить под ярким, белым освещением. Подойдет либо солнечный дневной свет, либо флуоресцентная лампа.
Медь будет иметь коричневый оттенок с красным либо розоватым отливом. Цветовая гамма латуни лежит в желтых тонах. Однако чтобы быть уверенным полностью, лучше взять вещь, которая точно сделана из меди, и визуально сравнить ее цвет с оттенком изучаемого объекта.
Как определить медь или латунь по звуку? Если предмет достаточно большой, то это один из самых простых и точных методов анализа. Нужно ударить объект какой-то металлической вещью и внимательно послушать высоту звучания. Медь, как более мягкий материал, будет издавать более низкий, даже глухой звук. А латунь, наоборот, будет звучать звонко, высоко.
Твердость
Как проверить латунь в домашних условиях? Достаточно ударить по ней твердым предметом. Металл без примесей более мягкий, он будет деформирован. Сплав же, наоборот, стойко перенесет все удары. Ведь латунь и была создана для того, чтобы придать гибкой меди жесткости.
Читать также: Схема подключения домофона визит в многоквартирном доме
Маркировка
Если речь идет об отдельном изделии, то часто на нем присутствует маркировка. Она даст точную информацию о составе. Медные вещи обозначаются сочетанием букв, первой из которых стоит «М», а у латунных – «Л». В США на латуни ставят метки С2, С3 или С4. В Евросоюзе первая буква маркировки всегда будет С. Однако есть еще несколько моментов, которые помогут определить состав вещи. Важными являются следующие:
- Медь обозначается символами A,B,C,D.
- На вещах, которые состоят из сплава, указываются буквы L,N,M,P,R.
- Если изделие имеет значки Cu Zn – то это тоже латунь.
Вес и плотность
Что тяжелее – медь или латунь? Сплав будет более легким, нежели металл без примесей. Но если изучаемый предмет небольшой, то без весов обойтись не удастся.
Форма стружки
Какие отличия латунь и медь имеют в стружке? Так как сплав более твердый, то стружка, соответственно, будет острая, игольчатая, рассыпчатая. Схожая с морковью, натертой на терке. Что касается меди, то ее стружка спиральная, круговая. Похожа на кожуру очищенного яблока. Однако для сравнения нужно иметь доступ к станку.
Анализ кислотой
Латунь – сплав каких металлов? Меди и цинка. Однако если содержание меди выше 96%, то все вышеприведенные методы не помогут отличить чистый металл от сплава. В таком случае пригодится соляная кислота. Если капнуть ее на металл без примесей, реакции не будет. Только патина сойдет. Однако на латуни из-за того, что в ее составе есть цинк, появится белая окись.
Анализаторы
Это один из наиболее дорогих, но в то же время надежных методов определить состав материала. Такой аппарат, вступая в реакцию с металлом, выводит на жидкокристаллический экран подробную информацию о его составляющих частях. Таким образом будет понятно, есть ли в изучаемом объекте какие-то примеси, или он на 99% и выше процентов состоит из меди.
Нагревание
Температура плавления меди и латуни разная. Однако даже не расплавляя металл, можно узнать о его составе. Для этого способа необходимо приготовить газовую горелку. Нужно нагреть предмет до температуры 600 градусов. На сплаве появится оксид цинка в виде бледного пепельного налета.
Наряду с этими двумя металлами часто используется бронза. Это сплав меди с оловом, алюминием, кремнием и другими веществами. Как отличить медь от бронзы и латуни? Методы те же. Главное, знать отличительные черты бронзы. Прежде всего, она очень крепкая, некоторые сплавы по крепости превосходят сталь. Бронзовые вещи гораздо меньше подвержены коррозии и имеют другой оттенок.
Где используются медь и латунь?
Есть предметы, которые производятся только лишь из чистой меди, а есть те, для которых лучше подходит латунь. Причина – в разных физических свойствах этих материалов. Если объект должен быть прочным, твердым, жестким (например, инструмент), то с вероятностью в 95% можно сказать, что он сделан из латуни. А если требуются гибкость и высокие показатели электро- и теплопроводности – то используют медь. Нельзя сказать, что лучше – медь или латунь: каждый из материалов достойно выполняет свои функции.
Наиболее часто медь используется для производства проводов. Теплопроводность латуни и меди отличается. Именно чистый сплав может обеспечить высокую скорость проведения электрического тока.
Вследствие своей пластичности, медь востребована для производства проволоки. Она обладает высокими показателями прочности. Медная проволока используется в таких сферах промышленности, как электротехника, электроэнергетика, судостроение, производство автомобилей.
Медные трубы очень ценятся, ведь они обладают уникальными свойствами. Они устойчивы к перепадам температур и не боятся ультрафиолетового излучения. Более того, существуют технологии, позволяющие делать медные трубы бесшовными с круглым сечением. Они активно используются для транспортировки жидкостей и газов.
Медь также используется в строительной сфере для производства кровли. При этом, патина, которая возникает спустя некоторое время, выступает в роли определенного защитного экрана, оберегающего кровлю от перепадов температуры, агрессивного воздействия влаги и солнечных лучей.
Что касается латуни, то это тоже весьма востребованный материал. Прежде всего, это идеальный металл для производства сантехники. Дело в том, что латунь от постоянного воздействия влаги не ржавеет, а только лишь темнеет. И этот налет можно без проблем снять. Поэтому латунные смесители, трубы, краны – неизменно пользуются высоким спросом.
Ценятся латунные шурупы, болты и гайки. Они прочные и долговечные. Помимо техников, латунь в почете и у творческих личностей. Из нее создаются великолепные ювелирные украшения, предметы для интерьера, ее используют при создании элементов декора, фурнитуры для окон и дверей. Латунь даже называют «вечный металл» за то, что она долгое время сохраняет свой первоначальный вид.
Как выбрать медные и латунные изделия?
Для того чтобы не разочароваться в покупке, следует заранее определиться, для каких целей изделие будет использоваться.
Важно! Покупки нужно делать только в магазинах с проверенной репутацией. Нередко возникают ситуации, когда медная вещь оказывается подделкой с напылением, или в изделии из латуни присутствует слишком большая часть посторонних примесей.
Отличить медные изделия от латунных не так уж и сложно. Важно внимательно изучить металлический предмет, используя при этом предложенные методы анализа.
Латунь или бронза: несколько способов, как определить сплав
Существует несколько способов, позволяющие понять, какой именно сплав перед вами.
- Необходимо нагреть сплавы до температуры 600 градусов на открытом воздухе. На поверхности латуни образуется тонкая пленка оксида цинка пепельного цвета. В то время бронза не потеряет свой первоначальный вид.
- В процессе нагревания латунь становится более гибкой и пластичной. Оппонент своих свойств не поменяет.
- Определить, латунь или бронза перед вами, можно и с помощью механического воздействия. Достаточно согнуть кусочек метала под прямым углом. В первом случае материал сохранит целостность, во втором — сломается.
- Воздействовать на бронзовую и латунную стружку азотной кислотой. Все, что потребуется, залить 0,05 г материала 10 мл вещества и оставить на некоторое время. После растворения сплавов довести содержимое до кипения и дать постоять полчаса. В сосуде с латунью раствор станет прозрачным, в мензурке с бронзой — появится белый осадок.
- Воздействуя на материалы магнитом, можно обнаружить, что бронзовый сплав слегка магнитится, в то время как латунный нет.
