Каждый мастер, сталкивающийся с латунью, задумывался при каком температурном режиме лучше расплавлять латунь, как это сделать дома и что собой представляет технология резки с помощью лазера.
Зная ответы на эти и другие вопросы, вы не столкнетесь с проблемой повреждения сырья, будете обрабатывать металл быстро и качественно. Поэтому предлагаем ознакомится с необходимыми сведениями.
Для чего используют латунь
Латунь – это металлический сплав на основе меди с цинком, в состав также могут входить другие примеси. Обладает хорошими показателями проводимости тепловой и электрической энергии, относительно небольшой плотностью (8,3-8,3 г/см3) и пределом прочности до 60000 Н/см2.
За счет этих характеристик и интересному золотистому окрасу, сплав массово применяют:
- в творчестве. Скульпторы используют этот сплав в своих работах, потому что он становится эластичным под влиянием высоких температур. Более того, если результат работы не нравится, в любой момент есть возможность путем плавки преобразовать всю скульптуру или ее часть;
- при оформлении помещений. Латунь используют для изготовления таких вещей как люстры, оправы, верхние части столов в стиле Mid-century modern, которые, к тому же, закрывают практичные потребности. Чтобы сплав не темнел под влиянием кислорода, на него наносят защищающий слой;
- в индустрии. Благодаря низкому показателю скольжения, латунь наносят на внешнюю сторону подшипников и других комплектующих. А также сплав используют для изготовления разных устройств для транспорта и прочее;
- в стройке. Сплавы из меди не разрушаются под влиянием влаги. Очень часто именно из латуни изготавливают перекрывающую и регулирующую арматуру.
Классификация
Латунь классифицируют по разным критериям. На основе количества добавленных элементов выделяют:
- 2-компонентные, также их называют простыми. В составе большая часть меди и цинка, легирующие добавки если и есть, то несущественны. Среди этих сплавов различают:
- сплавы, в которых до 39% цинка в составе, называются однофазными (a-сплавами). Для распада цинка не нужна высокая температура (до 905 градусов Цельсия).
- Если часть цинка больше, то такие сплавы называются 2-фазными (b-сплавами). Такая латунь менее податлива, но в то же время обладает большей прочностью.
- Поликомпонентные, другими словами их называют специальными. Помимо основных элементов, могут содержать Ferrum, Stannum, Silicium, Aluminium, Manganum и Plumbum.
Также латуни делятся на группы зависимо от типа обработки:
- сплавы, которые поддаются деформации, используют для производства плоского проката, пустотелых предметов круглого сечения и проводов. Их изготавливают из сверхтвердой, твердой, полутвердой и мягкой структуры латуни.
- Сплавы, которые обрабатываются путем литья. Содержание цинка и других примесей до 50%, что обеспечивает плавку при невысокой температуре. К ним принадлежит арматура и прочие детали.
Температура плавления медно-цинкового сплава
Для резки и литья латуни очень важно уметь правильно подобрать температурный режим. При воздействии на сплав неподходящих температур, можно его испортить и, кроме того, на такую работу расходуется значительно больше энергии.
Для того чтобы расплавить медно-цинковый сплав, необходимо температура в среднем от 880 до 950 градусов Цельсия. Цифра колеблется на основе количества составляющих компонентов. Температура отливки и удельная теплота кристаллизации имеют разные цифры.
В большей мере разницу видно при обработке сплавов, в состав которых входит свинец, поскольку у них низкий предел текучести. Показатель варьируется от 145 до 185 градусов Цельсия.
К примеру, сплав ЛС59-1В можно расплавить используя температуру 900 градусов Цельсия, а произвести отливку удастся используя от 1030 до 1080 градусов Цельсия. У образца ЛС59-1 эти цифры составляют от 885 до 895 градусов Цельсия и от 1030 до 1080 градусов Цельсия соответственно.
А у образца ЛС74-3 – 965 градусов Цельсия и от 1120 до 1160 градусов Цельсия. 2-компонентные сплавы имеют одинаковый показатель температур. К примеру, Л60 можно плавить и производить отливку при температуре от 885 до 895 градусов Цельсия, у Л80 этот показатель от 965 до 1000 градусов Цельсия, а у Л96 – от 1055 до 1070 градусов Цельсия.
Отношения теплоемкости к массе медно-цинкового сплава равно 380 Джоулям на килограмм на градус Цельсия. Это означает, что для нагрева 380 килограмм латуни до 1 градуса Цельсия, нужно использовать 1 Джоуль энергии.
Наиболее сложно поддается плавке сплав, в составе которого свинец и висмут (чем его число значительнее, тем сложнее). Легче всего расплавить латунь, с большей частью цинка.
Если в составе сплава процент этого элемента достигает цифры 32,5, то такой сплав можно обрабатывать только под давлением.
С какой целью производят плавку
Плавление латуни осуществляют перед тем, как произвести элементы, позволяющие монтировать различные системы трубопроводов, трубы для конденсационного котла, разделительные аппараты, винты со специальной резьбой и прочие изделия, которые в использовании подвергаются температурам до 300 градусов Цельсия.
Также путем плавки производят разные отделочные детали, такие как перила, дверные ручки, карнизы, обрамления, оправы и так далее. Путём литья расплавленной медно-цинковой смеси создают различную кухонную утварь и элементы декора, а еще различные аксессуары и сувениры.
До жидкого состояния латунь можно довести даже дома. Из нее можно изготовить различные вспомогательные части и детали.
Способы плавки латуни дома
Для плавления медно-цинкового сплава дома необходимо такое оснащение: высокочастотная огнестойкая печь, сосуда для плавки, ковш для литья, щипцы из стали и большая по объёму ложка. Прежде чем начинать плавку латуни сосуд нужно прогревать в течении получаса при 95 градусах Цельсия.
С помощью ложки убирают отходы, щипцами достают раскалённый сосуд, а ковшом придерживают сосуд в процессе литья. Чтобы гарантировать сохранность, на пол необходимо постелить огнестойкий материал, а жидкий сплав перемещать необходимо над емкостью с песком.
Также необходимо позаботиться о специальном костюме. Плавление нужно производить либо на улице, либо в помещении с хорошей вентиляцией.
Перед началом работы сырье для плавления нужно разделить на мелкие части. Далее ими наполняют сосуд, который ставят в сооружение для обработки при помощи нагревания.
Когда латунь полностью расплавится, ее нужно вылить в форму. Контролировать процесс можно через специальное отверстие, либо же поднимая верхнюю закрывающую часть.
Еще один способ плавки медно-цинкового сплава – поместить сосуд с измельченными частями на прибор для сжигания газа. Нижняя часть этого сосуда будет нагреваться одинаково со всех сторон, таким образом расплавлять материал.
Предназначен ли медно-цинковый сплав для пайки
Неопытные мастера часто задаются вопросами: предназначена ли латунь для пайки и какая максимальная температура нагрева. Соединять латунные изделия путем пайки можно, но это требует хороших навыков.
В качестве припоя необходимо выбирать смесь меди и серебра. Необходимые элементы для пайки укладывают на огнеупорный материал и наносят слой специального вещества, далее присыпают дробленой припайкой и раскаляют.
Температуру нужно увеличивать постепенно до значения не выше 700 градусов Цельсия, иначе деталь может исказиться. Также нужно учитывать, что показатели температуры, при которой плавится латунь и припайка, отличаются всего лишь на 50 градусов Цельсия.
Поэтому очень важно следить за температурой, иначе рискуете просто расплавить латунь. Если же вы все сделаете правильно, то место соединения вообще не будет заметно, это обусловлено диффузией (смешиванием).
В завершении необходимо убрать следы специального вещества – флюса. Это можно сделать нагретой 3-процентной кислотой, содержащей серу в высшей степени окисления, и в самом конце деталь нужно промыть водой.
