Кожен майстер, який стикається з латунню, замислювався при якому температурному режимі краще розплавляти латунь, як це зробити вдома і що являє собою технологія різання за допомогою лазера.
Знаючи відповіді на ці та інші питання, ви не зіткнетесь з проблемою пошкодження сировини, оброблятимете метал швидко та якісно. Тому пропонуємо ознайомитись з необхідними відомостями.
Для чого використовують латунь
Латунь – це металевий сплав на основі міді з цинком, до складу можуть входити інші домішки. Має хороші показники провідності теплової та електричної енергії, відносно невеликою щільністю (8,3-8,3 г/см3) і межею міцності до 60000 Н/см2.
За рахунок цих характеристик та цікавого золотистого забарвлення, сплав масово застосовують:
- у творчості. Скульптори використовують цей метал у своїх роботах, оскільки він стає еластичним під впливом високих температур. Більше того, якщо результат роботи не подобається, будь-якої миті є можливість шляхом плавки перетворити всю скульптуру або її частину;
- під час оформлення приміщень. Латунь використовують для виготовлення таких речей як люстри, оправи, верхні частини столів у стилі Mid-century modern, які до того ж закривають практичні потреби. Щоб сплав не темнів під впливом кисню, на нього наносять шар, що захищає;
- у промисловості. Завдяки низькому показнику ковзання, латунь наносять на зовнішній бік підшипників та інших комплектуючих. А також сплав використовують для виготовлення різних пристроїв для транспорту та інше;
- у будівництві. Сплави із міді не руйнуються під впливом вологи. Дуже часто саме з латуні виготовляють арматуру, що перекриває і регулює.
Класифікація
Латунь класифікують за різними критеріями. На основі кількості доданих елементів виділяють:
- 2-компонентні, також їх називають простими. У складі більшість міді і цинку, легуючі добавки якщо і є, то несуттєві. Серед цих сплавів розрізняють:
- сплави, у яких до 39% цинку у складі, називаються однофазними (a-сплавами). Для розпаду цинку не потрібна висока температура (до 905 градусів за Цельсієм).
- Якщо частина цинку більша, то такі сплави називаються 2-фазними (b-сплавами). Така латунь менш піддатлива, але в той же час має більшу міцність.
- Полікомпонентні, тобто їх називають спеціальними. Крім основних елементів, можуть містити Ferrum, Stannum, Silicium, Aluminium, Manganum та Plumbum.
Також латуні поділяються на групи в залежності від типу обробки:
- сплави, що піддаються деформації, використовують для виробництва плоского прокату, пустотілих предметів круглого перерізу та проводів. Їх виготовляють із надтвердої, твердої, напівтвердої та м’якої структури латуні.
- Сплави, що обробляються шляхом лиття. Вміст цинку та інших домішок до 50%, що забезпечує плавку за невисокої температури. До них належить арматура та інші деталі.
Температура плавлення мідно-цинкового сплаву
Для різання та лиття латуні дуже важливо вміти правильно підібрати температурний режим. При вплив на сплав невідповідних температур можна його зіпсувати і, крім того, на таку роботу витрачається значно більше енергії.
Для того щоб розплавити мідно-цинковий сплав, потрібна температура в середньому від 880 до 950 градусів Цельсія. Цифра коливається з урахуванням кількості складових компонентів. Температура виливки та питома теплота кристалізації мають різні цифри.
Більшою мірою різницю видно при обробці сплавів, до складу яких входить свинець, оскільки вони мають низьку межу плинності. Показник варіюється від 145 до 185 градусів за Цельсієм.
Наприклад, метал ЛС59-1В можна розплавити використовуючи температуру 900 градусів Цельсія, а зробити виливок вдасться використовуючи від 1030 до 1080 градусів Цельсія. У зразка ЛС59-1 ці цифри становлять від 885 до 895 градусів за Цельсієм і від 1030 до 1080 градусів за Цельсієм відповідно.
А у зразка ЛС74-3 – 965 градусів Цельсія та від 1120 до 1160 градусів Цельсія. 2-компонентні метали мають однаковий показник температур. Наприклад, Л60 можна плавити і проводити виливок при температурі від 885 до 895 градусів Цельсія, у Л80 цей показник від 965 до 1000 градусів Цельсія, а у Л96 – від 1055 до 1070 градусів Цельсія.
Відносини теплоємності до маси мідно-цинкового металу дорівнює 380 Джоулям на кілограм на градус Цельсія. Це означає, що для нагрівання 380 кілограм латуні до 1 градуса Цельсія потрібно використовувати 1 Джоуль енергії.
Найбільш складно піддається плавці сплав, у складі якого свинець і вісмут (що його число значніше, тим складніше). Найлегше розплавити латунь, здебільшого цинку.
Якщо у складі сплаву відсоток цього елемента досягає цифри 32,5, такий сплав можна обробляти тільки під тиском.
З якою метою виробляють плавку
Плавлення латуні здійснюють перед тим, як зробити елементи, що дозволяють монтувати різні системи трубопроводів, труби для конденсаційного котла, розділові апарати, гвинти зі спеціальним різьбленням та інші вироби, які у використанні піддаються температурам до 300 градусів Цельсія.
Також шляхом плавки виробляють різні оздоблювальні деталі, такі як перила, ручки дверей, карнизи, обрамлення, оправи і так далі. Шляхом лиття розплавленої мідно-цинкової суміші створюють різне кухонне начиння та елементи декору, а також різноманітні аксесуари та сувеніри.
До рідкого стану латунь можна довести навіть удома. З неї можна виготовити різні допоміжні частини та деталі.
Способи плавки латуні будинку
Для плавлення мідно-цинкового сплаву будинку необхідне таке оснащення: високочастотна вогнестійка піч, посуд для плавки, ківш для лиття, щипці зі сталі та велика за обсягом ложка. Перш ніж починати плавку латуні посудину потрібно прогрівати протягом півгодини при 95 градусах Цельсія.
За допомогою ложки прибирають відходи, щипцями дістають розпечену посудину, а ковшем притримують посудину в процесі лиття. Щоб гарантувати безпеку, на підлогу потрібно постелити вогнестійкий матеріал, а рідкий метал переміщати потрібно над ємністю з піском.
Також необхідно подбати про спеціальний костюм. Плавлення потрібно проводити або на вулиці, або в приміщенні з гарною вентиляцією.
Перед початком роботи сировину для плавлення необхідно розділити на дрібні частини. Далі ними наповнюють посудину, яку ставлять у споруду для обробки за допомогою нагрівання.
Коли латунь повністю розплавиться, її потрібно вилити у форму. Контролювати процес можна через спеціальний отвір, або ж піднімаючи верхню частину, що закриває.
Ще один спосіб плавки мідно-цинкового сплаву – помістити посудину з подрібненими частинами на прилад для спалювання газу. Нижня частина цієї посудини нагріватиметься однаково з усіх боків, таким чином розплавляти матеріал.
Дуже важливо не допускати утворення навіть найменших бульбашок, адже вони можуть знизити якість продукту, що виготовляється. Прибирати відходи з верхньої кулі потрібно дуже акуратно, будь-яке помішування категорично заборонено.
Чи призначений мідно-цинковий сплав для паяння
Недосвідчені майстри часто запитують: чи призначена латунь для паяння і яка максимальна температура нагріву. Поєднувати латунні вироби шляхом паяння можна, але це вимагає хороших навичок.
Як припой необхідно вибирати суміш міді та срібла. Необхідні елементи для паяння укладають на вогнетривкий матеріал і наносять шар спеціальної речовини, далі присипають подрібненим припаюванням і розжарюють.
Температуру потрібно поступово збільшувати до значення не вище 700 градусів Цельсія, інакше деталь може спотворитися. Також потрібно враховувати, що показники температури, при якій плавиться латунь і припаювання, відрізняються лише на 50 градусів за Цельсієм.
Тому дуже важливо стежити за температурою, інакше ризикуєте просто розплавити латунь. Якщо ж ви все зробите правильно, місце з’єднання взагалі не буде помітно, це обумовлено дифузією (змішуванням).
На завершення необхідно прибрати сліди спеціальної речовини – флюсу. Це можна зробити нагрітою 3-процентною кислотою, що містить сірку вищою мірою окислення, і в самому кінці деталь потрібно промити водою.