Latón
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|---|---|
| Conductividad térmica | 121 W/(m·K) |
| Densidad | 8560 ± 160 kg/m³ [1] |
| Temperatura de fusión | 932 °C [2] [3] |
| sistema de cristal | sistema cubico |
| El módulo de Young | 115 ± 20 GPa |
| el coeficiente de Poisson | 0.37 |
| Módulo de Young en compresión | 50 GPa |
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El latón es una aleación doble o multicomponente a base de cobre , donde el componente principal de la aleación es el zinc , a veces con la adición de estaño (menos que el zinc, de lo contrario se obtiene el bronce al estaño tradicional ), níquel , plomo , manganeso , hierro y otros elementos. Según la clasificación metalúrgica, no pertenece a los bronces.
Las aleaciones de cobre y zinc son más duras que los metales originales. Se utilizan para la fabricación de electrodomésticos, piezas de máquinas y artículos para el hogar.
Historia y origen del nombre
A pesar de que el zinc como elemento químico se descubrió recién en el siglo XVI , el latón se conocía incluso antes de nuestra era [4] [5] . Los mossinoides lo obtuvieron fusionando cobre con galmei [6] , es decir, con mineral de zinc. En Inglaterra, el latón se obtuvo por primera vez aleando cobre con zinc metálico, este método fue patentado el 13 de julio de 1781 por James Emerson (patente británica No. 1297) [7] [8] . En el siglo XIX , el latón se usaba como oro falso en Europa Occidental y Rusia .
En la época de Augusto en Roma , el latón se llamaba orichalcum. ( lat. aurichalcum - literalmente "cobre dorado"), se acuñaron sestertia y dupondia . Orichalcum obtuvo su nombre del color de la aleación, similar al color del oro. Sin embargo, en el propio Imperio Romano, antes de la conquista de Gran Bretaña en el siglo I d.C. mi. no se producía latón, porque los romanos no tenían acceso a fuentes de zinc (que apareció y comenzó a desarrollarse solo después de la formación de la provincia de Gran Bretaña como parte del imperio), antes de eso, el zinc solo podía ser importado por Hellenic y comerciantes romanos, no hubo extracción propia en la Europa continental y el Mediterráneo [9] .
Propiedades y tipos
La demanda mundial total de zinc para la fabricación de latón es actualmente del orden de 2,1 millones de toneladas, a su vez, 1 millón de toneladas de zinc primario, 600 mil toneladas de zinc obtenido a partir de residuos de producción propia y 0,5 millones de toneladas de materia prima secundaria Los materiales se utilizan en la producción. . Así, más del 50% del zinc utilizado en la producción de latón se obtiene a partir de residuos. Los latones técnicos suelen contener hasta un 48-50 % de zinc. Según el contenido de zinc, se distinguen el latón alfa y el latón alfa + beta. Los latones alfa monofásicos (hasta un 35 % de zinc) se deforman bien en estado frío y caliente. Por su parte, los latones alfa+beta bifásicos (hasta un 47-50% de zinc) tienen una plasticidad baja en estado frío. Por lo general, se trabajan en caliente a temperaturas en la región alfa o alfa+beta. En comparación con el latón alfa, los latones dúplex tienen mayor fuerza y resistencia al desgaste con menos ductilidad. Los latones dobles suelen estar aleados con aluminio, hierro, magnesio, plomo u otros elementos. Dichos latones se denominan especiales o de múltiples componentes. Los elementos de aleación (excepto el plomo) aumentan la resistencia (dureza), pero reducen la ductilidad del latón. El contenido de plomo en el latón (hasta un 4%) facilita el corte y mejora las propiedades antifricción. El aluminio, el zinc, el silicio y el níquel aumentan la resistencia a la corrosión del latón. La adición de hierro, níquel y magnesio al latón aumenta su resistencia.
Propiedades físicas
- Densidad - 8500-8700 kg / m³.
- La capacidad calorífica específica a 20 °C es 0,377 kJ kg −1 K −1 .
- Resistividad eléctrica - (0.07-0.08)⋅10 −6 Ohm m.
- No es un ferromagneto .
- El punto de fusión del latón, según la composición, alcanza los 880–950 °C. A medida que aumenta el contenido de zinc, disminuye el punto de fusión. El latón se suelda bastante bien mediante varios tipos de soldadura, incluida la soldadura por gas y por arco en un entorno de gas de protección, y laminado. Las tecnologías de soldadura de latón se describen en la literatura pertinente. Aunque la superficie del latón, si no está barnizada, se ennegrece al aire, pero a granel resiste mejor que el cobre la acción de la atmósfera. Es de color amarillo y se pule bien.
- El bismuto y el plomo tienen un efecto perjudicial sobre el latón, ya que reducen la capacidad de deformarse cuando están calientes. Sin embargo, la aleación de plomo se utiliza para obtener virutas sueltas, lo que facilita su corte [10] .
Diagrama de estado Cu-Zn
Cobre con forma de zinc , además de la principal solución α, una serie de fases del tipo electrónico β, γ, ε. Muy a menudo, la estructura del latón consta de fases α- o α + β'-: la fase α es una solución sólida de zinc en cobre con una red cristalina de cobre fcc , y la fase β' es una solución sólida ordenada basada en la compuesto químico CuZn con una concentración de electrones de 3/2 y una celda elemental primitiva.
A altas temperaturas, la fase β tiene una disposición desordenada ([bcc]) de átomos y una amplia región de homogeneidad. En este estado, la fase β es plástica. A temperaturas inferiores a 454–468 °C, la disposición de los átomos de cobre y zinc en esta fase se vuelve ordenada y se designa como β'. La fase β', a diferencia de la fase β, es más dura y quebradiza; La fase γ es un compuesto electrónico Cu 5 Zn 8 .
Los latones monofásicos se caracterizan por su alta plasticidad; La fase β' es muy frágil y dura, por lo que los latones bifásicos tienen mayor resistencia y menor ductilidad que los monofásicos.
El contenido de zinc en el cobre afecta las propiedades mecánicas de los latones recocidos.
Con un contenido de zinc de hasta el 30 %, tanto la resistencia como la ductilidad aumentan simultáneamente. Luego, la plasticidad disminuye, primero debido a la complicación de la solución α-sólida, y luego se produce una fuerte disminución debido a la aparición de una fase β' frágil en la estructura. La resistencia aumenta hasta aproximadamente un 45% de zinc y luego disminuye tan bruscamente como la ductilidad.
La mayoría de los latones funcionan bien con presión. Los latones monofásicos son especialmente plásticos. Se deforman a bajas y altas temperaturas. Sin embargo, en el rango de temperatura de 300 a 700 °C, existe una zona de fragilidad, por lo que el latón no se deforma a tales temperaturas.
Los latones bifásicos son dúctiles cuando se calientan por encima de la temperatura de transformación β', especialmente por encima de los 700 °C, cuando su estructura se vuelve monofásica (fase β). Para mejorar las propiedades mecánicas y la resistencia química del latón, a menudo se les introducen elementos de aleación: aluminio (Al), níquel (Ni), manganeso (Mn), silicio (Si), etc.
Orden de marcado
URSS y Rusia
En la URSS, Rusia y algunos países postsoviéticos, existen GOST para la composición de las aleaciones de latón y su marcado:
- GOST 15527 Aleaciones de cobre y zinc (latón), procesadas por presión. Sellos
- GOST 17711 Aleaciones de fundición de cobre-zinc (latón). Sellos
El sistema de designación es diferente para el latón tratado a presión (GOST 15527) y el de fundición (GOST 17711). Para el latón tratado a presión, primero viene la letra “L”, seguida de todas las letras de los elementos normalizados excepto el zinc, y luego una lista de dígitos del porcentaje de elementos en el mismo orden, excepto el zinc. El contenido de zinc e impurezas indeseables es la masa restante hasta el 100%. Por ejemplo:
- L70 - latón que contiene 70% de cobre. El resto es zinc y contaminantes.
- LAZH60-1-1 - latón con 60% de cobre, aleado con 1% de aluminio (A) y 1% de hierro (G). El restante hasta el 100% es zinc y contaminantes.
Para los latones de fundición (GOST 17711), el porcentaje promedio de componentes de aleación se coloca inmediatamente después de la letra que indica su nombre. Al mismo tiempo, el contenido de zinc es el primero en normalizarse, por lo que los grados de fundición comienzan con las letras "LC". La proporción de cobre e impurezas no deseadas se calcula como resto hasta el 100%. Por ejemplo:
- LTS40Mts1.5 - el latón contiene 40 % de zinc (C) y 1,5 % de manganeso (Mc). El restante hasta el 100% es cobre y contaminantes.
Aplicación
Latón forjado
Tombac ( francés tombac , del malayo tambaga - cobre ) - latón doble que contiene hasta un 20 % de Zn, se llama tompak (latones que contienen un 14-20 % de Zn - semi-tompak) ( http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/ lat ). Tiene propiedades de alta ductilidad , anticorrosión y antifricción , bien soldado con acero . Se utiliza para la fabricación de bimetales de acero-latónDebido a su color dorado, el tompak se utiliza para la fabricación de productos de arte, insignias y accesorios.
| Latón forjado doble | |
| Marca | Área de aplicación |
|---|---|
| L96, L90 | Detalles de máquinas, dispositivos de ingeniería térmica y equipos químicos , bobinas , fuelles , etc. |
| L85 | Detalles de máquinas, dispositivos de ingeniería térmica y equipos químicos, bobinas, fuelles, etc. |
| L80 | Detalles de máquinas, dispositivos de ingeniería térmica y equipos químicos, bobinas, fuelles, etc. |
| L70 | Mangas para equipos químicos, productos individuales forjados |
| L68 | La mayoría de los productos estampados |
| L63 | Tuercas , pernos , piezas de automóvil , tubos de condensador |
| L60 | Tubos de paredes gruesas , tuercas, piezas de máquinas. |
| Latones forjados de varias piezas | |
| Marca | Área de aplicación |
| LA77-2 | Tubos de condensadores marinos |
| LAZH60-1-1 | Detalles de los buques de mar. |
| LAN59-3-2 | Detalles de equipos químicos, máquinas eléctricas , embarcaciones marinas |
| LZhMa59-1-1 | Semicojinetes , partes de aeronaves , embarcaciones marinas |
| LN65-5 | Manómetros y tubos condensadores |
| LMts58-2 | Tuercas, pernos, accesorios , piezas de máquinas, moneda de cambio soviética de 1958, denominación de 1-5 kopeks. |
| LMtsA57-3-1 | Detalles de embarcaciones marítimas y fluviales |
| LO90-1 | Tubos de condensador de equipos de ingeniería térmica. |
| LO70-1 | Tubos de condensador de equipos de ingeniería térmica. |
| LO62-1 | Tubos de condensador de equipos de ingeniería térmica. |
| LO60-1 | Tubos de condensador de equipos de ingeniería térmica. |
| LS63-3 | Piezas de reloj , bujes |
| LS74-3 | Piezas de reloj, bujes |
| LS64-2 | Matrices de impresión |
| LS60-1 | Tuercas, pernos, engranajes , bujes |
| LS59-1 | Tuercas, pernos, engranajes, bujes |
| LZhS58-1-1 | Piezas hechas por corte |
| LK80-3 | Piezas de máquinas resistentes a la corrosión |
| LMsh68-0.05 | Tubos de condensador |
| LANKMts75- 2- 2.5- 0.5- 0.5 | Resortes , tubos de manómetro |
Latón fundido
- resistente a la corrosión,
- generalmente con buenas propiedades antifricción
- buenas propiedades mecánicas y tecnológicas
- buena fluidez
- poca tendencia a la segregación
| Latón fundido | |
| Marca | Área de aplicación |
|---|---|
| LTs16K4 | Detalles de barras de refuerzo |
| LTs23A6ZhZMts2 | Tornillos sinfín masivos , tuercas de tornillo de presión |
| LCZOAZ | Piezas resistentes a la corrosión |
| LTs40S | Accesorios fundidos , bujes, separadores , cojinetes |
| LC40MtsZZh | Piezas críticas que funcionan a temperaturas de hasta 300 °C |
| LTs25S2 | Accesorios del sistema hidráulico del coche |
Aleaciones de joyería
| Aleaciones de joyería | ||
| Tipo de procesamiento | Color | Nombre de la aleación |
|---|---|---|
| fundición | amarillo | Latón en gránulos M67/33 |
| fundición | verde | Latón en gránulos M60/40 |
| fundición | oro | Latón en gránulos M75/25 |
| fundición | amarillo | Latón en gránulos M90 |
Notas
- ↑ https://www.simetric.co.uk/si_metals.htm
- ↑ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagramme_binaire_Cu_Zn_laiton.svg
- ↑ (título no especificado) - ISBN 2-8293-0216-8
- ↑ Dzhua M. "Historia de la química", traducido del italiano por G.V. Bykov, editado por S.A. Pogodin. - Moscú: Mir. Editorial de Literatura Química, 1975.
- ↑ Zinc: la historia del descubrimiento del elemento . Consultado el 10 de enero de 2017. Archivado desde el original el 10 de enero de 2017.
- ↑ Galmey // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
- ↑ Woodcroft B. Índice de materias (hecho solo a partir de títulos) de patentes de invención, desde el 2 de marzo de 1617 (14 James I.) hasta el 1 de octubre de 1852 (16 Victoriae ) . - Londres, 1857. - Pág. 444.
- ↑ IV. especificación del Sr. Patente de Emerson para fabricar latón con cobre y espelta // El repertorio de artes, manufacturas y agricultura (inglés) . - Londres, 1796. - Vol. V.-P.24-25.
- ↑ Invitado, Edwin . Sobre ciertos términos extranjeros, adoptados por nuestros antepasados antes de su establecimiento en las Islas Británicas (Parte II) Archivado el 27 de septiembre de 2018 en Wayback Machine . // Actas de la Sociedad Filológica . - Londres, 11 de junio de 1852. - Vol. 5 - No. 124 - pág. 188-189.
- ↑ [bse.sci-lib.com/article089370.html Automatic brass] - artículo de la Gran Enciclopedia Soviética (3ra edición)
Literatura
- Brass // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
Enlaces
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