Удельная теплота плавления латуни

Содержание

Температура плавления латуни: каков предел?

Удельная теплота плавления латуни

Каждый день человек сталкивается с металлическими предметами. Латунь – популярный в определенных сферах деятельности современного человека металл, представляющий собой двойной, либо многокомпонентный сплав на основе меди. Основным легирующим элементом есть цинк, в редких случаях дополненный оловом, никелем, свинцом, железом, марганцем. Внимания заслуживает температура плавления латуни, то есть предел, при котором металл можно расплавить.

Характеристики металла

Температура плавки латуни в зависимости от состава колеблется в пределах 880-950°C. Таким образом, при увеличении примеси цинка в рассматриваемом материале температура плавления будет понижаться. Стоит отметить, что латунь благодаря своим свойствам способна хорошо свариваться.

Латунь обрабатывается путем контактной сварки, может прокатываться. Не покрытые поверхности рассматриваемого металла при контакте с воздухом чернеют. Латунь имеет желтый цвет, при этом отлично полируется. Расплавить рассматриваемый цветной металл можно при определенных температурных пределах, зависящих от примесей в составе материала.

Технические характеристики металла:

  • Температура плавления – 880-950°C;
  • Плотность материала – 8 300-8 700 кг/кубический метр;
  • Удельная теплоемкость — 0,377 кДж·кг−1·K−1 при 20°C;
  • Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)·10−6 Ом·м.

Полезно знать, что висмут, а также свинец оказывают вредное сопротивление на латунь, поскольку уменьшают способность к деформированию в горячем состоянии.

к меню ↑

Каковы преимущества цветного металла, марки и применение?

Латунь относится к разряду цветных металлов. Полезно знать о химических и физических преимуществах, коими обладает латунь.

Преимущества:

  • Коррозийная стойкость;
  • Высокая степень жидкотекучести;
  • Отличные антифрикционные свойства;
  • Незначительная склонность к ликвации;
  • Отличные технологические свойства;
  • Отличные механические свойства.

На списке, представленном выше, преимущества и выгодные свойства данного металла не ограничиваются. Не следует обходить вниманием наиболее популярные марки материала, а также применение.

Популярные марки и области применения:

  • Л96, Л90 – детали автомобилей, приборов химической, теплотехнической аппаратуры, сильфоны, змеевики;
  • Л85 – детали автомобилей, змеевики, сильфоны, приборы химической и теплотехнической аппаратуры;
  • Л80 – детали машин, приборы химической, теплотехнической аппаратуры, сильфоны, змеевики;
  • Л70 – гильзы химической аппаратуры, штампованные изделия;
  • Л68 – преимущественное большинство штампованных изделий;
  • Л63 – болты, гайки, конденсаторные трубы, детали автомобилей;
  • Л60 – толстостенные патрубки, детали машин, гайки.

Теоретические знания, касающиеся характеристик, технических параметров рассматриваемого материала дают возможность максимально качественно производить обработку металла под названием латунь.

к меню ↑

Как паять рассматриваемый цветной металл?

Осуществлять обработку металлов приходится не одним лишь работникам производства, но и людям в домашних условиях, либо в оборудованных мастерских. Нередко мастерам, испытывающим необходимость в пайке украшений, технических приспособлений и т. п., требуется соединение латуни. Именно поэтому рассматриваемая процедура требует внимательного рассмотрения и ознакомления с технологическими тонкостями.

Инструменты и материалы:

  • Серебро;
  • Газовая горелка;
  • Медь;
  • Графитовая горелка;
  • Бура;
  • Борная кислота;
  • Основание из асбеста.

После того как все требуемые процедурой пайки инструменты и материалы собраны в одном месте, можно приступать к самой главной работе – пайке рассматриваемого цветного металла.

Порядок работы:

  1. Латунь – металл, соединение которого привычным оловянным припоем практически невозможно;
  2. Припой для рассматриваемого металла изготавливается из меди и серебра в пропорции 1:2 соответственно;
  3. Припой тщательно перемешивается, сплавляется на газовой горелке в графитовом тигель;
  4. Тигель необходимо опустить в холодную воду, после чего извлечь застывший тиноль, который удалосьрасплавить;
  5. Тиноль надо расплющить, а затем нарезать, либо наточить из него стружку, применяя для этого крупный напильник;
  6. Из 20 грамм порошка буры, а также 20 грамм борной кислоты понадобится изготовить флюс, заливая смесь порошка 250 миллилитрами воды;
  7. Детали, нуждающиеся в соединении, необходимо положить на асбестовое основание, предварительно подготовленное, а затем смочить флюсом из борной кислоты, буры;
  8. Следующим образом место соединения металлов посыпается кусочками припоя, наточенными ранее;
  9. После, аккуратными движениями производится нагрев соединения посредством газовой горелки;
  10. По мере обработки участка соединения металлов температура нагрева доводится до 700 градусов по Цельсию;
  11. Стоит следить за тем, чтобы температурный режим газовой горелки не перегревал место будущего соединения. В противном случае есть высокий риск испортить нагреваемые детали, быстро расплавить его и привести в негодность;
  12. Если необходимо соединить детали массивных габаритов, нагрев горелкой должен производиться постепенно, в то время как при необходимости нагрева тонких и мелких деталей стоит помнить, что нагрев их достигается очень быстро.

Стоит обратить внимание на то, что рассматриваемая методика сопряжения латунных деталей является более сложной, нежели обыкновенная пайка оловянно-свинцовым припоем. В результате действий, описанных выше, данный цветной металл образует прочные, качественные, надежные, долговечные соединения.

Источник: http://GoodSvarka.ru/oborudovanie-i-materiali/latun/

Теплопроводность сплавов меди. Температура плавления латуни и бронзы

В таблице приведены значения теплопроводности латуни, бронзы, а также медно-никелевых сплавов (константана, копели, манганина и др.) в зависимости от температуры — в интервале от 4 до 1273 К.

Теплопроводность латуни, бронзы и других сплавов на основе меди при нагревании увеличивается. По данным таблицы, наибольшей теплопроводностью из рассмотренных сплавов при комнатной температуре обладает латунь Л96. Ее теплопроводность при температуре 300 К (27°С) равна 244 Вт/(м·град).

Также к медным сплавам с высокой теплопроводностью можно отнести: латунь ЛС59-1, томпак Л96 и Л90, томпак оловянистый ЛТО90-1, томпак прокатный РТ-90. Кроме того, теплопроводность латуни в основном выше теплопроводности бронзы. Следует отметить, что к бронзам с высокой теплопроводностью относятся: фосфористая, хромистая и бериллиевая бронзы, а также бронза БрА5.

Медным сплавом с наименьшей теплопроводностью является марганцовистая бронза — ее коэффициент теплопроводности при температуре 27°С равен 9,6 Вт/(м·град).

Теплопроводность медных сплавов всегда ниже теплопроводности чистой меди при прочих равных условиях. Кроме того, теплопроводность медно-никелевых сплавов имеет особенно низкое значение. Самым теплопроводным из них при комнатной температуре является мельхиор МНЖМц 30-0,8-1 с теплопроводностью 30 Вт/(м·град). 

Таблица теплопроводности латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов

СплавТемпература, КТеплопроводность, Вт/(м·град)Медно-никелевые сплавыЛатуньБронза
Бериллиевая медь 300 111
Константан зарубежного производства 4…10…20…40…80…300 0,8…3,5…8,8…13…18…23
Константан МНМц40-1,5 273…473…573…673 21…26…31…37
Копель МНМц43-0,5 473…1273 25…58
Манганин зарубежного производства 4…10…40…80…150…300 0,5…2…7…13…16…22
Манганин МНМц 3-12 273…573 22…36
Мельхиор МНЖМц 30-0,8-1 300 30
Нейзильбер 300…400…500…600…700 23…31…39…45…49
Автоматная латунь UNS C36000 300 115
Л62 300…600…900 110…160…200
Л68 латунь деформированная 80…150…300…900 71…84…110…120
Л80 полутомпак 300…600…900 110…120…140
Л90 273…373…473…573…673…773…873 114…126…142…157…175…188…203
Л96 томпак волоченый 300…400…500…600…700…800 244…245…246…250…255…260
ЛАН59-3-2 латунь алюминиево-никелевая 300…600…900 84…120…150
ЛМЦ58-2 латунь марганцовистая 300…600…900 70…100…120
ЛО62-1 оловянистая 300 99
ЛО70-1 оловянистая 300…600 92…140
ЛС59-1 латунь отожженая 4…10…20…40…80…300 3,4…10…19…34…54…120
ЛС59-1В латунь свинцовистая 300…600…900 110…140…180
ЛТО90-1 томпак оловянистый 300…400…500…600…700…800…900 124…141…157…174…194…209…222
БрА5 300…400…500…600…700…800…900 105…114…124…133…141…148…153
БрА7 300…400…500…600…700…800…900 97…105…114…122…129…135…141
БрАЖМЦ10-3-1,5 300…600…800 59…77…84
БрАЖН10-4-4 300…400…500 75…87…97
БрАЖН11-6-6 300…400…500…600…700…800 64…71…77…82…87…94
БрБ2, отожженая при 573К 4…10…20…40…80 2,3…5…11…21…37
БрКд 293 340
БрКМЦ3-1 300…400…500…600…700 42…50…55…54…54
БрМЦ-5 300…400…500…600…700 94…103…112…122…127
БрМЦС8-20 300…400…500…600…700…800…900 32…37…43…46…49…51…53
БрО10 300…400…500 48…52…56
БрОС10-10 300…400…600…800 45…51…61…67
БрОС5-25 300…400…500…600…700…800…900 58…64…71…77…80…83…85
БрОФ10-1 300…400…500…600…700…800…900 34…38…43…46…49…51…52
БрОЦ10-2 300…400…500…600…700…800…900 55…56…63…68…72…75…77
БрОЦ4-3 300…400…500…600…700…800…900 84…93…101…108…114…120…124
БрОЦ6-6-3 300…400…500…600…700…800…900 64…71…77…82…87…91…93
БрОЦ8-4 300…400…500…600…700…800…900 68…77…83…88…93…96…100
Бронза алюминиевая 300 56
Бронза бериллиевая состаренная 20…80…150…300 18…65…110…170
Бронза марганцовистая 300 9,6
Бронза свинцовистая производственная 300 26
Бронза фосфористая 10% 300 50
Бронза фосфористая отожженая 20…80…150…300 6…20…77…190
Бронза хромистая UNS C18200 300 171

Примечание: Температура в таблице дана в градусах Кельвина!

Температура плавления латуни

Температура плавления латуни рассмотренных марок изменяется в интервале от 865 до 1055 °С. Наиболее легкоплавкой является марганцовистая латунь ЛМц58-2 с температурой плавления 865°С. Также к легкоплавким латуням можно отнести: Л59, Л62, ЛАН59-3-2, ЛКС65-1,5-3 и другие.

Наибольшую температуру плавления имеет латунь Л96 (1055°С). Среди тугоплавких латуней по данным таблицы можно также выделить: латунь Л90, ЛА85-0,5, томпак оловянистый ЛТО90-1.

Температура плавления латуни

Латуньt, °СЛатуньt, °С
Л59 885 ЛМц55-3-1 930
Л62 898 ЛМц58-2 латунь марганцовистая 865
Л63 900 ЛМцА57-3-1 920
Л66 905 ЛМцЖ52-4-1 940
Л68 латунь деформированная 909 ЛМцОС58-2-2-2 900
Л70 915 ЛМцС58-2-2 900
Л75 980 ЛН56-3 890
Л80 полутомпак 965 ЛН65-5 960
Л85 990 ЛО59-1 885
Л90 1025 ЛО60-1 885
Л96 томпак волоченый 1055 ЛО62-1 оловянистая 885
ЛА67-2,5 995 ЛО65-1-2 920
ЛА77-2 930 ЛО70-1 оловянистая 890
ЛА85-0,5 1020 ЛО74-3 885
ЛАЖ60-1-1 904 ЛО90-1 995
ЛАЖМц66-6-3-2 899 ЛС59-1 900
ЛАН59-3-2 латунь алюминиево-никелевая 892 ЛС59-1В латунь свинцовистая 900
ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 940 ЛС60-1 900
ЛЖМц59-1-1 885 ЛС63-3 885
ЛК80-3 900 ЛС64-2 910
ЛКС65-1,5-3 870 ЛС74-3 965
ЛКС80-3-3 900 ЛТО90-1 томпак оловянистый 1015
Читайте также  Чем чистить латунь от окислов

Температура плавления бронзы

Температура плавления бронзы находится в диапазоне от 854 до 1135°С. Наибольшей температурой плавления обладает бронза АЖН11-6-6 — она плавится при температуре 1408 К (1135°С). Температура плавления этой бронзы даже выше, чем температура плавления меди, которая составляет 1084,6°С.

К бронзам с невысокой температурой плавления можно отнести: БрОЦ8-4, БрБ2, БрМЦС8-20, БрСН60-2,5 и подобные.

Температура плавления бронзы

Бронзаt, °СБронзаt, °С
БрА5 1056 БрОС8-12 940
БрА7 1040 БрОСН10-2-3 1000
БрА10 1040 БрОФ10-1 934
БрАЖ9-4 1040 БрОФ4-0.25 1060
БрАЖМЦ10-3-1,5 1045 БрОЦ10-2 1015
БрАЖН10-4-4 1084 БрОЦ4-3 1045
БрАЖН11-6-6 1135 БрОЦ6-6-3 967
БрАЖС7-1,5-1,5 1020 БрОЦ8-4 854
БрАМЦ9-2 1060 БрОЦС3,5-6-5 980
БрБ2 864 БрОЦС4-4-17 920
БрБ2,5 930 БрОЦС4-4-2,5 887
БрКМЦ3-1 970 БрОЦС5-5-5 955
БрКН1-3 1050 БрОЦС8-4-3 1015
БрКС3-4 1020 БрОЦС3-12-5 1000
БрКЦ4-4 1000 БрОЦСН3-7-5-1 990
БрМГ0,3 1076 БрС30 975
БрМЦ5 1007 БрСН60-2,5 885
БрМЦС8-20 885 БрСУН7-2 950
БрО10 1020 БрХ0,5 1073
БрОС10-10 925 БрЦр0,4 965
БрОС10-5 980 Кадмиевая 1040
БрОС12-7 930 Серебряная 1082
БрОС5-25 899 Сплав ХОТ 1075

Примечание: температуру плавления и кипения других металлов можно найти в этой таблице.

Источники:

Источник: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/metally-i-splavy/teploprovodnost-splavov-medi-temperatura-plavleniya-bronzy-i-latuni

Как плавят латунь: температура плавления и другие характеристики, нюансы обработки металла

Для того чтобы начать работу с тем или иным материалом, для начала следует ознакомиться со всеми его свойствами. Это нужно для того, чтобы знать какое механическое воздействие можно оказывать на материал, а также в каких условиях и какими инструментами можно осуществлять его обработку.

Латунь — металл, так что очень часто её обработка проводится именно посредством плавления. Температура плавления латуни очень важная характеристика, которая должна быть известна, если требуется обработка посредством термического воздействия.

Сплав латуни

Латунь — металл компонентный. Это означает, что чаще всего латунь идёт в сплавах с другими металлами. Для латуни главным легирующим элементом обычно считается цинк. Но при необходимости он может быть дополнен другими элементами: марганец, железо, свинец или никель.

У латуни есть несколько сплавов, которые в разной мере популярны, но рассмотреть следует два самых востребованных и интересных в практическом плане: двойной и многокомпонентный, содержащий медь.

Для любого мастера, работающего с латунью, температура плавления этого сплава имеет определённый практический смысл. Осведомлённость в этой области сможет помочь в решении многих вероятных проблем.

Если знать температуру плавления латуни, то есть предел, при котором её можно расплавить, то появится возможность изготавливать различные конструктивные элементы, возможно и в домашних условиях.

Основные характеристики

На такой показатель, как температура плавления латуни в первую очередь влияет её состав. Температура в разных случаях может иметь различные показатели, которые колеблются в диапазоне от восьмисот восьмидесяти градусов по Цельсию до девятисот пятидесяти.

Конечно, возможно этот диапазон понизить. Если существует потребность в этом, то следует просто в состав сплава вводить больше цинка. Для обратного эффекта следует делать соответственно наоборот.

Обработка этого металла может осуществляться посредством сварки, но следует помнить, что в таком случае она может прокатываться.

Следует знать тот важный факт, что если не позаботиться о покрытии поверхности этого сплава дополнительной защитой, то впоследствии придётся столкнуться с почернением поверхности. Это связано с тем, что при контакте с воздухом она немного окисляется, вследствие чего и происходит лёгкое почернение.

Поверхность латуни достаточно легко поддаётся полировке. Для того чтобы выбрать способ плавления для этого металла следует, для начала, учесть его состав.

Следует помнить, что на латунный сплав весьма негативно влияют такие элементы, как свинец или висмут. Это связано с тем, что эти элементы значительно снижают свойства материала к деформации в условиях, когда он находится в состоянии нагрева.

Латунь является цветным металлом, но в то же время она обладает множеством особых характеристик, что свойственны только этому материалу. Металл обладает некоторыми преимуществами, которые напрямую влияют на популярность материала:

  1. Латунь имеет высокую устойчивость к процессам коррозии.
  2. Материал обладает довольно высокой степенью текучести, что является очень важным фактором при его плавлении.
  3. Можно отметить и высокие антифрикционные свойства этого металла, а также довольно низкую склонность к ликвации.

В принципе, можно отметить ещё много разных достоинств, которые приписываются латуни, но они не общие, а узконаправленные. Это означает, что в зависимости от марки, материал используется в различных промышленных сферах.

Латунь используется в таких важных областях, как автомобилестроение и машиностроение. Также из этого компонентного металла создают большое количество разнообразных изделий различного назначения.

Для того чтобы можно было осуществлять работу с таким материалом, нужно для начала знать все его физические свойства, что впоследствии окажет непосредственную помощь в обработке латуни в домашних условиях.

Технические особенности латуни

  • Температура плавления латуни — 880–950 градусов по Цельсию.
  • Удельная теплоёмкость этого металла — 0,377 кДж*кг — 1*К-1 при термическом воздействии в 20 градусов по Цельсию.
  • Плотность материала — 8300–8700 кг/метр кубический.
  • Удельное электрическое сопротивление (0,07–0,08)*6—10 Ом*м.

Что следует учитывать при работе с латунью

Домашний мастер в бытовой обстановке использует довольно много изделий, изготовленных именно на основе латуни.

Очень много инструментов изготавливаются именно с использованием латуни, её очень часто можно встретить в различных сплавах, основой которых может быть медь или бронза.

Если быть осведомлённым насчёт того, какая температура плавления приемлема для латуни и её сплавов, впоследствии возможно использовать эти знания при починке или изготовлении различных изделий, которые могут быть использованы в хозяйстве.

Процедура плавления такого универсального компонента не лишена различных тонкостей и нюансов, о которых следует знать и помнить, чтобы избежать различных трудностей при обработке, а также отрицательных последствий в результате ошибочных действий.

Следует помнить, что при всех существующих тонкостях при плавлении латуни, отдельные нюансы следует учитывать при плавлении сплавов из бронзы и меди.

Дело в том, что эти сплавы имеет несколько другие параметры плавления, которые отличаются от характеристик латуни, поэтому прежде, чем начать работу с такими латунными сплавами, нужно для начала подробно узнать все их свойства. Это позволит не допустить досадных ошибок при их обработке, а также провести работу максимально эффективно и плодотворно.

Для того чтобы произвести плавку металла в домашних условиях, следует обладать определёнными знаниями и навыками, а также и специальными инструментами, которые смогут помочь в работе и произвести необходимые действия, предполагающие плавку латуни.

К тому же опытные мастера рекомендуют перед процедурой плавки латуни в домашних условиях запастись терпением, так как процедуру эту быстрой никак назвать не получится.

Для работы необходимо запастись следующими элементами:

  • техническое серебро;
  • газовая горелка ручного типа;
  • специальная графитовая горелка;
  • медный сплав.

Нужно перед работой приобрести буру, причём в достаточном количестве. К тому же для того чтобы обеспечить максимальные безопасные условия для окружающего пространства во время плавления металла, следует использовать асбестовый лист.

Процесс плавки латуни является довольно трудоёмким и потребует определённых затрат как времени, так и приложенных сил.

Опять же следует учесть особенности плавления сплавов, содержащих бронзу и медь, так как они имеют немного другие характеристики и свойства, что означает при плавке придётся применять другую температуру термического воздействия.

К процессу плавки латуни следует переходить уже только в том случае, когда рабочее место подготовлено должным образом, а все рабочие инструменты находятся на своём месте и готовы к работе.

Порядок проведения работ

Для начала следует подготовить муфельную печь. В ней и будет осуществляться вся основная работа.

Перед тем как начать непосредственно саму плавку, следует проверить работу имеющихся горелок, которые будут использованы в процессе. Кроме того, под рукой следует иметь специальный сосуд, сделанный из огнеупорного материала. Таким материалом является тигель, так что можно будет применить именно его.

Приобретённый ранее асбестовый лист, следует уложить на поверхность основания. Очень важным фактором является поддержание хорошей вентиляции в помещении, в котором будет проводиться вся работа.

Перед началом плавки, латунь следует измельчить, то есть создать измельчённую массу. Следует помнить, что чем меньше будут получившиеся куски металла, тем легче она будет впоследствии плавиться.

Затем тигель с измельчённой латунной массой помещается в муфельную печь, после чего пользователь выставляет необходимое температурное значение, используя специальный регулятор температур. После включения печи, можно будет наблюдать за всем процессом плавления через специальное маленькое окошко, которое имеется у таких печей.

После того как металл полностью расплавится, пользователю требуется лишь аккуратно открыть дверцы муфельной печи и достать оттуда тигель с расплавленной латуни.

Конечно, делать это нужно, используя специальные щипцы, для того, чтобы обезопасить себя от возможных ожогов. У расплавленной латуни, кстати, есть интересное свойство, которое заключается в том, что на поверхности образуется тонкая плёночка, которую впоследствии надо будет убрать. Такую процедуру можно будет проделать, если использовать обычную стальную проволоку.

После снятия образовавшейся плёнки с поверхности расплавленной латуни, следует просто залить металл в требуемую форму, которую пользователь должен предварительно подготовить на своём рабочем месте.

Плавление с помощи горелки

Кстати, бывают случаи, когда пользователь, к сожалению, не может использовать специальное оборудование, предназначенное для плавления. В этом случае, не стоит отчаиваться, так как плавка латуни может быть осуществлена при помощи газовых горелок.

Читайте также  Где используется латунь

При этом горелка должна быть установлена в вертикальном положении и очень хорошо закреплена. Затем на подставку устанавливает сосуд с металлом и производится плавка.

Следует опять же помнить, что если латунь содержит в своей основе медь, то температура будет непременно увеличиваться, что означает, что металл будет плавиться дольше.

  • Николай Иванович Матвеев
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/latun/plavka-latuni-temperatura-plavleniya-latuni-i-osobennosti.html

Удельная теплоемкость температура плавления и кипения удельная теплота плавления некоторых веществ стр. 20 — стр. 20

Удельная теплоемкость, температура плавления и кипения,
удельная теплота плавления некоторых веществ

Вещество Удельная теплоемкостьпри 20 ºС,Дж/(г·К) Температура плавления,ºС Удельная теплотаплавления,Дж/г Температура кипения,ºС
Алюминий 0,92 660,1 321 2330
Азот 1,04 -209,9 25,5 -195,8
Ацетон 2,18 -94,3 82 56,7
Бензол 1,7 5,5 127,1 80,2
Вода 4,19 335 100
Водород 14,3 -259,2 58,5 -253
Вольфрам 0,142 3380 6000
Гелий 5,23 -272,2 -268,9
Глицерин 2,42 -20 176 290
Железо 0,498 1535 27,2 3000
Золото 0,134 1063 66,5 2660
Калий 0,795 63 760
Кислород 0,9 -219 13,8 -181
Латунь 0,384 900
Лед (вода) 2,09 335 100
Магний 1,05 650 301 1100
Медь 0,394 1083 176 2582
Никель 0,46 1452 244-306 2800
Олово 0,25 231,9 58,5 2337
Платина 0,117 1769 114 4000
Ртуть 0,138 -38,9 11,7 356,7
Свинец 0,13 327,3 22,4 1750
Серебро 0,234 960,5 88 2100
Спирт (этиловый) 2,42 -117 108 78,3
Сталь 0,46 1300-1400 205
Цинк 0,38 419 117 907
Чугун 0,503 1100-1200 96-138
Эфир (этиловый) 2,34 -116,3 98,3 34,6

Названия, символы и атомные массы химических элементов

1. Водород Н 1,0079 32. Германий Ge 72,59
2. Гелий Не 4,00260 33. Мышьяк As 74,9216
3. Литий Li 6,941 34. Селен Se 78,96
4. Бериллий Be 9,01218 35. Бром Br 79,904
5. Бор В 10,81 36. Криптон Кг 83,80
6. Углерод С 12,011 37. Рубиний Rb 85,467
7. Азот N 14,0067 38. Стронций Sr 87,62
8. Кислород О 15,9994 39. Иттрий Y 88,9059
9. Фтор F 18,998403 40. Цирконий Zr 91,22
10. Неон Ne 20,179 41. Ниобий Nb 92,9064
11. Натрий Na 22,98977 42. Молибден Vo 95,94
12. Магний Mg 24,305 43. Технеций Tc 98,9062
13. Алюминий А1 26,98154 44. Рутений Ru 101,07
14. Кремний Si 28,0855 45. Родний Rh 102,9055
15. Фосфор Р 30,97376 46. Палладий Pd 106,4
16. Сера S 32,06 47. Серебро Ag 107,868
17. Хлор Cl 35,453 48. Кадмий Cd 112,41
18. Аргон Ar 39,948 49. Индий In 114,82
19. Калий K 39,0983 50. Олово Sn 118,69
20. Кальций Ca 40,08 51. Сурьма Sb 121,75
21. Скандий Se 44,9559 52. Теллур Те 127,60
22. Титан Ti 47,90 53. Иод I 126,9045
23. Ванадий V 50,9415 54. Ксенон Xe 131,30
24. Хром Cr 51,996 55. Цезий Cs 132,9054
25. Марганец Mn 54,9380 56. Барий Ba 137,33
26. Железо Fe 55,847 57. Лантан La 138,9055
27. Кобальт Co 58,9332 58. Церий Ce 140,12
28. Никель Ni 58,71 59. Празеодим Pr 140,9077
29. Медь Cu 63,546 60. Неодим Nd 144,24
30. Цинк Zn 65,38 61. Прометий Pm [145]
31. Галлий Ga 69,735 62. Самарий Sm 150,4

Свойства некоторых твердых тел

Вещество Температура плавления,°С Удельная теплоемкостьДж/(кг×К) Удельная теплота плавления, кДж/кг Температурный коэффициент линейного расширения,10-5 К-1
Алюминий 659 896 322 2,3
Железо 1530 500 272 1,2
Латунь 900 386 1,9
Лед 2100 335
Медь 1100 395 176 1,6
Олово 232 230 58,6 2,7
Платина 1770 117 113 0,89
Пробка 2050
Свинец 327 126 22,6 2,9
Серебро 960 234 88 1,9
Сталь 1300 460 1,06
Цинк 420 391 117 2,9

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Молекулярно-кинетическая теория 5

1.1. Основные понятия и определения молекулярной физики и термодинамики 5

1.2. Давление. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории 7

1.3. Температура и средняя кинетическая энергия теплового движения молекул 10

1.4. Законы идеальных газов 13

1.5. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона) 16

Контрольные вопросы 17

2. Распределение газовых молекул по скоростям и энергиям 18

2.1. Скорости газовых молекул. Опыт Штерна 18

2.2. Вероятность события. Понятие о распределении молекул газа по скоростям 20

2.3. Функция распределения Максвелла 21

2.4. Барометрическая формула 28

2.5. Распределение Больцмана 30

2.6. Закон распределения Максвелла – Больцмана 32

2.7. Распределение Бозе – Эйнштейна, Ферми – Дирака 33

Контрольные вопросы 34

3. Элементы физической кинетики 35

3.1. Явления переноса в газах 35

3.2. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул в газах 36

3.3. Диффузия газов 38

3.4. Внутреннее трение. Вязкость газов 40

3.5. Теплопроводность газов 42

3.6. Коэффициенты переноса и их зависимость от давления 43

3.7. Понятие о вакууме 46

Контрольные вопросы 47

4. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота 48

4.1. Внутренняя энергия. Работа и теплота 48

4.2. Теплоёмкость идеального газа. Уравнение Майера 50

4.3. Теплоёмкости одноатомных и многоатомных газов 53

4.4. Закон о равномерном распределении энергии по степеням свободы 57

4.5. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам идеальных газов 57

Контрольные вопросы 60

5. Круговые процессы. Тепловые машины 61

5.1. Круговые обратимые и необратимые процессы 61

5.2. Тепловые машины 63

5.3. Цикл Карно (обратимый) 64

5.4. Работа и КПД цикла Карно 66

5.5. Необратимый цикл. Холодильная машина 67

Контрольные вопросы 69

6. Энтропия. Второе и третье начала термодинамики 70

6.1. Приведенная теплота. Энтропия 70

6.2. Изменение энтропии 71

6.3. Поведение энтропии в процессах изменения агрегатного состояния 72

6.4. Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах 75

6.5. Второе начало термодинамики 76

6.6. Свободная и связанная энергии 78

6.7. Статистический смысл энтропии 79

6.8. Третье начало термодинамики 80

Контрольные вопросы 82

7. Термодинамические свойства реальных газов 83

7.1. Реальные газы 83

7.2. Уравнение Ван-дер-Ваальса 86

7.3. Изотермы уравнения Ван-дер-Ваальса 89

7.4. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса 81

Контрольные вопросы 92

Заключение 93

Приложение 1. Элементы геофизики 94

Приложение 2. Справочное 99

Список литературы 99

110

Сергей Иванович Кузнецов

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.

ТЕРМОДИНАМИКА

Учебное пособие

Научный редактор кандидат физико-математических наук, доцент

Н.Д. Толмачева

Редактор О.Н. Свинцова

Компьютерный набор и верстка: Я.А. Панов

Подписано к печати 21.12.2007. Формат 60х84/16. Бумага «Классика».Печать RISO. Усл.печ.л. 7,01. Уч.-изд.л. 6,35.Заказ . Тираж 150 экз.
Томский политехнический университетСистема менеджмента качестваТомского политехнического университета сертифицированаNATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000
. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

Источник: http://uchebana5.ru/cont/2363947-p20.html

Разновидности сплава латуни, его характеристики и область применения

Латунь – сплав меди и цинка, известный с самых давних античных времен. Производить его научились еще в Древнем Риме. И хотя цинк как металл в те времена известен еще не был, цинкосодержащую породу в металлургии научились использовать вполне успешно.

Сегодня латунные сплавы разного вида используются в очень многих областях народного хозяйства. Поэтому данная статья будет посвящена изучению свойств, характеристик, марок и цены за 1 кг латуни, ее применение и производство.

Это одна из разновидностей сплавов на основе меди, известная наряду с бронзами – алюминиевыми, свинцовыми, кремниевыми и так далее.

  • Основным его компонентом выступает медь, вторым всегда является цинк.
  • Кроме того, в состав могут входить разнообразные дополнительные ингредиенты – тот же свинец, олово, кремний.

Данное видео расскажет о том, как заварить латунь:

Сплав – макроскопический однородный материал, в состав которого входят, в основном, металлические компоненты. Его отличие от вещества состоит в наличие свойств, обеспечиваемых микроструктурой и кристаллической структурой фаз. Так, электропроводность и теплопроводность, присущая металлам, всегда является свойством и сплава. Но при этом физические характеристики могут изменяться в зависимости от внешних условий, если главенствующей становится та или иная фаза.

  • Так, например, если речь идет о латуни, увеличение доли цинка влияет на свойства сплава нелинейным образом. Цинк в меди растворяется до 39%. До достижения этой величины сплав обладает вполне определенной структурой и отличается высокой пластичностью при относительно малой прочности. При увеличении доли цинка раствориться он уже не может. В результате появляется другая кристаллическая фаза, которая обеспечивает уменьшение пластичности и увеличение прочности.
  • Эта особенность всех сплавов, а не только латунных, требует обращать пристальное внимание на состав. Золотистая латунь с долей меди в 75% пластина, легко деформируется без нагрева и идеально подходит для ювелирного дела. Латунь с содержанием меди в 58% к деформируемым уже не относится, но зато отлично показывает себя при производстве отливок.
  • В целом все медные сплавы разделяют на латуни, бронзы и припои. Бронзы – это составы, включающие медь и олово в основном, а также бериллий и алюминий, латуни – медь и цинк. Припои могут иметь сложный состав. Но если от припоя отличить материал не составляет труда, то с бронзой можно перепутать.
Читайте также  Химическая полировка латуни

По внешнему виду они очень похожи. Особенно при одинаковой доле меди, однако свойства их отличаются.

  • Бронза обладает выраженной крупнозернистой структурой, отличается долговечностью и хорошей стойкостью к коррозии: изделия из бронзы могут эксплуатироваться на улице. Мало чувствительна бронза и к морской воде, что обеспечило ей большую популярность в судостроении. Ковкость бронзы ниже, чем у латуни, к тому же температура деформации выше, но зато и изделия сохраняют свой вид неизменным очень долго.
  • Латунь – материал, куда более пластичный, поддается холодной ковке, температура деформации ниже 300 С.. Однако именно пластичность является причиной высокой изнашиваемости материала, так что латунные изделия могут использоваться только в качестве внутреннего декора. Стойкость к коррозии в целом ниже, однако специальные сплавы – морская латунь, например, могут соперничать с бронзой в стойкости к действию солей и кислот.

Латунь чаще используют в ювелирном деле. А вот для декоративных деталей крупных – кованые украшение на лестнице, предметы интерьера, лучше использовать бронзу.

Хромированная латунь

Плюсы и минусы

Любой металл обладает определенными характеристиками, которые в разных ситуациях могут выступать достоинствами, а могут превратиться в недостатки. В строительных работах латунь применяется не так уж часто, что свидетельствует, скорее, о популярности других материалов, а не недостатках сплава.

  • К главным достоинствам латуней любого рода относят малый вес. Именно это и делает материал незаменимым в самолето- и ракетостроении. В быту это преимущество оказывается востребованным в тех случаях, когда требуется минимальный вес системы водоснабжения, например.
  • К наиболее востребованным качествам материала относятся его декоративные свойства. Латунь обладает очень красивой и разнообразной цветовой гаммой. Фурнитура и аксессуары, декор и предметы обихода, выполненные из латуни, неизменно привлекательны и подчеркивают элегантность и сдержанную роскошь интерьера. Причем сплав одинаково хорошо смотрится в любой модификации: и в виде блестящего изделия в стиле барокко, и с благородной патиной.
  • Показатели теплопроводности латуни ниже, чем у меди или бронзы. Эту особенность используют для получения предметов и систем, где важно сохранение тепла: при изготовлении роскошных латунных ванн или даже мебели, поскольку трубы и вставки из латуни не будут столь неприятно холодными на ощупь как, например, стальные.
  • С другой стороны, это качество уменьшает популярность отопительных труб, поскольку медные отдают тепло воздуху быстрее.
  • Латунь относится к диамагнетикам, то есть, выталкивается из магнитного поля. Сплав издавна применялся для изготовления оправы для компасов. Сегодня это свойство используют в приборостроении.
  • Коррозионная стойкость латуни даже выше чем у меди, однако падает с увеличением температуры. Поэтому системы водоснабжения из латунных труб выгоднее, чем из медных – стоимость ниже, а вот для отопления все же лучше медный трубопровод.
  • Стоимость – тоже весьма немаловажный фактор. И ювелирные, и автоматические латуни стоят меньше, чем медь, поскольку цинк является металлом, куда более доступным и снижает цену сплава.
  • Прочность латуни по сравнению с бронзой ниже, хотя ударная вязкость выше. Поэтому те же перила и ограждения лучше изготавливать из бронзы. С другой стороны, латунные сплавы, легированные железом, марганцем, кремнием обладают достаточной прочностью, чтобы быть сырьем для машинных деталей самого разного вида.

Структура и состав

Как и в других сплавах свойства материала определяются составом и фазовым состоянием. Причем различия настолько велики, что делают латуни разной марки невзаимозаменяемыми.

Различают 2 вида сплавов: двухкомпонентные и многокомпонентные.

  • Двухкомпонентные, то есть, состоящие из 2 металлов. При этом могут наличествовать примеси, но в таком объеме, который на качества не влияет. Главным является медь, поэтому в маркировке, например, указывают лишь долю меди, а долю цинка просто рассчитывают. Свойства такого сплава во многом определяются фазовым составом.
    • Так, латунь с содержанием цинка до 39% включает только одну фазу – α -фазу. Такой сплав отличается высокой пластичностью, однако прочность его относительно невелика.
    • При повышении доли цинка металл не может полностью раствориться в меди, и в итоге появляется β-фаза. Пластичность при этом уменьшается, а прочность резко возрастает до содержания цинка в 45%, а затем снова падает.
  • Многокомпонентные латуни наряду с медью и цинком включают и другие металлы и неметаллы. На свойства сплава они оказывают весьма заметное влияние. Определяются они характером компонента. Так, добавление олова значительно увеличивает стойкость к действию морской воды. А добавка никеля, например, увеличивает механическую прочность изделия из такой латуни.

Другая классификация связана с методами обработки сплава.

  • Деформируемые, то есть, латуни, которые можно подвергать деформации в холодном состоянии. Выпускают такие сплавы латуни в виде листов, прутков, проволоки, из которых затем изготавливают, например, всевозможные трубы.
  • Литейные – сплавы лиатуни, которые деформируют лишь под воздействием высокой температуры и давления при литье. Из такого материала детали отливают и получают подшипники, машинные детали, арматуру и прочее.

Используется классификация по доле цинка.

  • Красная или томпак – доля цинка составляет 5–20%. Сплав отличается превосходными антифрикционными и антикоррозийными свойствами и используется для получения биметалла сталь-латунь.
  • Желтая – с долей цинка от 20 до 36%. Состав сохраняет высокую пластичность.
  • Техническая – с 48–50% цинка, применяется для получения фитингов, машинных деталей, частей химической аппаратуры и так далее.

О свойствах латуни по ГОСТу погорим ниже.

Свойства и характеристики

Свойства латуни определяют составом как химическим, так и фазовым. Поэтому говорить об общих технических свойствах довольно затруднительно. Каждый сплав обладает своими особенностями.

Усредненные данные выглядят так:

  • средняя плотность – 8300–8700 кг/куб. м;
  • удельная теплоемкость при нормальной температуре — 0,377 кДж·кг−1·K−1
    удельное сопротивление – (0,07-0,08)·10−6 Ом·м;
  • теплопроводность – 0,26–0,592 кал/см · сек, · °С, чем выше доля меди, тем выше теплопроводность;
  • температура плавления определяется химическим составом и варьируется от 880–950 С. Увеличение доли цинка температуру уменьшает;
  • материал можно сваривать, но только не сваркой плавлением, а, например, контактной сваркой.
  • Сплавы любого состава хорошо полируются.

Введение легирующих добавок существенно влияет на физические характеристики. Приведенные данные касаются именно двухкомпонентных латуней.

Про изготовление деталей из латуни и меди массово и на заказ, а также изготовление других изделий из нее погорим ниже.

Плавка латуни в индукционной печи без графитового тигля представлена в видео ниже:

Получение латуни отличается энергоемкостью и относится к довольно сложным технологическим процессам. Дело в том, что температуры плавления составляющих латуни заметно отличаются, поэтому плавка проходит поэтапно. То же самое касается и легирующих добавок: компоненты нужно добавлять в точной последовательности, причем многие из них требуют использования покровного флюса, поскольку взаимодействуют с кислородом.

Схема производства зависит от типа сплава. Литейные в виде слитков отправляются на отливку деталей. Деформируемые сплавы попадают в прокатный цех, где подвергаются механической обработке, отжигу и протравливанию в зависимости от формы выпуска.

В целом схема получения выглядит так:

  • подготовка сырья – используются несколько методов для извлечения меди и цинка из руды;
  • плавка – в зависимости от состава сплава загрузка компонентов производится в определенной последовательности. В первую очередь расплавляют медь;
  • разливка в формы – получение слитков;
  • деформирование слитков в прокатном цеху – не менее трех этапов;
  • отжиг и протравливание – если получают листы, например;
  • последний этап прокатки.

Изготовление латунных сплавов возможно лишь на достаточно крупных предприятиях цветной металлургии.

Про пайку изделий,художественное литье из латуни погорим ниже.

Цвет латуни

Свойства материалов определяют и область применения. Состав каждого сплава указывается подробно с тем, чтобы не допустить ошибок при использовании.

  • Латунь издревле применялась в ювелирном деле: желтая латунь по внешнему виду ничем не отличается от золота 583 пробы. И, кстати, именно она использовалась в качестве тренировочного материала для золотых дел мастеров, так как и физические ее характеристики во многом близки к золоту. Сегодня сплав используют для изготовления украшений, которые хоть и относятся к бижутерии, однако весьма популярны благодаря красоте и изяществу.
  • Материал применяется в производстве мебели. Он легко поддается ковке, что позволяет значительно украсить мебель. Благодаря этому же свойству из него производят множество предметов декора – статуэтки, посуду, подставки, бра.
  • Кроме того, томпак, то есть, состав с высоким содержанием меди, применяется для получения деталей теплотехнической и химической аппаратуры: змеевиков, капиллярных трубок, сильфонов и прочего.
  • Из литьевой латуни получают множество фасонных деталей, включая разнообразные фитинги.
  • Автоматная – материал для изготовления часовых деталей, машинных, а также различного вида крепежа.
  • Морская применяется в судостроении для производства корпусов приборов, профилей, труб.
  • Деформируемые сплавы используют при изготовлении дверной фурнитуры, водопроводных труб, смесителей, кранов и прочего.

Латуни разного состава применяются во многих отраслях. В основном их использование связано с хорошей коррозийной стойкостью материала, малым весом и, конечно, редкой эстетической привлекательностью сплава.

О том, как начистить медь и латунь до блеска, поведает данный видеоролик:

Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/latun/raznovidnosti-harakteristiki-oblast-primeneniya.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: