Металл похожий на бронзу

Обновлено: 19.09.2024

В связи с моим увлечением бижутерией я стала активно интересоваться, а из чего же мы все делаем - что это за металлы? какие у них свойства? что за проба золота в каратах? Что за бирюзу я покупаю? Какие бывают подделки? и др. Я подумала, что это интересно не только мне. так что буду здесь потихоньку выкладывать все это.

(информация вся "надергана" из интернета с разных сайтов)

Медь – металл, обозначаемый в таблице химических элементов Менделеева как Cu (Cuprum). Медь является одним из первых металлов, которые в древности начал использовать человек. В итоге на сегодняшний день все месторождения меди выбраны, и добывается она из низкосортных руд.

Человек открыл медь раньше всех прочих металлов за исключением золота. Еще в доисторические времена медь использовалась людьми каменного века.

Медь обнаруживают в довольно чистом состоянии — в самородках и крупинках металла без примесей. Возможно, впервые человек поднял с земли эти самородки потому, что они были красивыми. Затем человек сделал великое открытие, выяснив, что этим странным красноватым камешкам можно придать любую форму. Это был более простой метод изготовления оружия и ножей, чем обкалывание кремней.

Прошло много времени, и уже другие люди выяснили, что они могут расплавлять красные камни и изготовлять из расплавленной массы чашки и кувшины. Тогда люди начали добывать медь и делать из нее всевозможные приспособления и утварь.

В течение тысяч лет медь оставалась единственным пригодным для обработки металлом, поскольку золото было не только слишком редким, чтобы принимать его во внимание, но и слишком мягким для практических целей. Медные инструменты использовались, возможно, еще при строительстве великих египетских пирамид.

Когда была открыта бронза (сплав меди и олова), стали добывать еще больше меди. Но после открытия железа медь стала использоваться в не больших количествах, в основном народами на низкой ступени цивилизации, пока не наступила эпоха электричества. Поскольку медь — хороший проводник электричества, она широко использу ется в современной промышленности.

Очень немногие видели чистую медь и вряд ли узнают ее, если увидят. Это блестящее серебристое вещество с легким розоватым оттенком, которое приобретает красноватый цвет по мере соприкосновения с воздухом. Медь, которую мы обычно видим, имеет красновато-коричневый цвет. Это цвет окиси меди, которая образуется в результате взаимодействия металла с воздухом.

Большая часть меди, имеющейся в мире, существует в сочетании с другими веществами, от которых она должна быть отделена перед использованием. Часто она соседствует с сернистыми веществами, которые могут сочетаться еще и с железом и мышьяком, что затрудняет очищение меди.

Медь имеет и некоторые другие достоинства, не считая того, что она пережила многие другие металлы. Она имеет высокую прочность, но тем не менее достаточно пластична, чтобы ее можно было вытягивать и придавать ей любую форму за счет обработки. Она проводит тепло не хуже, чем электричество. По меди можно делать резьбу и гравировку. Но ее непросто сломать. Кроме того, из нее можно создавать такие сплавы, как бронза и латунь, соединяя ее с другими металлами.

Латунь (желтая медь) - представляет один из самых полезных и наиболее употребляемых сплавов. Состав её изменяется в довольно широких пределах соответственно её назначению, но главные составные части - медь и цинк -обыкновенно находятся в отношении около 2 частей меди и 1 ч. цинка.(Хотя цинк был открыт в XVI cтoлетии, но латунь была известна уже древним римлянам и готовилась ими с помощью восстановительной плавки меди (или кислородных медных руд) с галмеем, который, как полагали, обладал свойством окрашивать медь в желтый цвет. Этот способ приготовления латуни практиковался также и в средние века и удержался вплоть до нашего столетия, но ныне совершенно оставлен). Латунь иногда содержит незначительные количества олова и свинца. Латунь более тверда, чем медь и, следовательно, труднее изнашивается; она очень ковка и вязка и потому легко прокатывается в тонкие листы, плющится под ударом молотка, вытягивается в проволоку или выштамповывается в самые разнообразные формы; она сравнительно легко плавится и отливается при температурах ниже точки плавления меди. Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она более сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Наконец, она имеет красивый желтый цвет и отлично полируется.

Многие не носят латунные украшения, потому что на них бывает раздражение кожи и аллергия. Это происходит, когда в латунь добавляют никель. Да, латунь с добавлением никеля имеет красивый оттенок, она выглядит богаче, дороже, но именно эти дорогие латунные украшения и дают самое сильное раздражение кожи. Совет: покупайте изделия из дешевой латуни или ищите на этикетке слово Nickel free.

Олово - относительно мягкий металл, используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами.

Это один из семи металлов древности. В Египте, Месопотамии и других странах древнего мира бронза из олова изготовлялась уже в III тысячелетии до н. э.; олово применялось также для выделки различных предметов обихода, особенно посуды.

Половина добываемого во всем мире олова расходуется на получение белой жести, применяемой главным образом для изготовления консервных банок. Поэтому олово иногда образно называют металлом консервной банки.

Сам сплав олова и меди - бронза , являясь своеобразным символом, обозначающим в истории человечества длительный период - бронзовый век, свидетельствует о давнем знакомстве человека с оловом.

Не так уж трудно понять причину, по которой олово и медь стали объектом внимания людей древности и почему бронза сыграла такую большую роль в истории человеческой культуры. Сравнительно легко получается из руд медь, но еще проще получается металлическое олово, у которого температура плавления составляет всего лишь 232°С. Достаточно оловянную руду (главнейшая из них касситерит, или оловянный камень, соединение олова с кислородом) смешать с углем, поджечь уголь и продувать воздух обычными кузнечными мехами, которыми пользовались люди много тысяч лет назад, чтобы выплавилось чистое олово. Во всяком случае, в Средней Европе, куда сведения о металлах проникли из древнейших очагов культуры, олово было известно за две тысячи лет до нашей эры. Египтяне могли получать олово из руд уже за 3000 лет до нашей эры. Само же название олова (от санскритского слова "ста", что значит "твердый") свидетельствует, что в странах Востока этот металл знали еще раньше, за 4000 с лишним лет до нашей эры.

Можно предположить, что бронзу, на первых порах, получали случайно, ибо есть руды, содержащие одновременно олово и медь. Позже бронзу готовили по определенной рецептуре, об этом свидетельствуют результаты анализа древних бронзовых изделий.

Очень часто в состав бронзы входит свинец и никель. Будьте осмотрительны при выборе украшений из бронзы и не приобретайте их из сомнительных источников. Такие украшения могут нанести серьезный урон здоровью.

Более трехсот лет тому назад было замечено, что олово очень хорошо держится на поверхности чистого железа и защищает его от ржавления. В то же время из опыта многовекового пользования оловянной посудой было известно, что олово почти не тускнеет и пища в оловянной посуде не получает неприятного привкуса.

В отличие от ранних и средневековых свинецсодержащих сплавов, современная посуда из cплавов олова безопасна для использования.

Пьютер (pewter) - это сплав на основе олова. Старое русское название пьютера - столовое олово. Технический пьютер содержит свинец и вреден для человека. Ювелирные пьютеры не содержат свинца и никеля (Lead free и Nickel free). Эти сплавы идеальны для литья, хорошо поддаются обработке, на изделия из пьютера идеально ложится позолота и серебрение. Сама Английская Королева ест из посуды, изготовленной из пьютера. Также, из пьютера с незапамятных времен изготовляли амулеты и талисманы, потому что материал этот, как оказалось, весьма чувствителен к энергетике человека. Поэтому, имея бижутерию из пьютера не давайте ее никому носить. Это может привести к печальным последствиям как Вас, так и того, кому вы одолжили свое украшение. Единственный серьезный недостаток пьютера - он довольно хрупкий и легко ломается. Не роняйте, не гните эти украшения во избежание поломки.

Мельхиор (maillechort фр.). Весьма остроумное название, данное изобретателями Майо (Maillot) и Шорье (Chorier), как бы сплав из двух имен, получившийся созвучным имени библейского волхва Мельхиора (вспомните поклонение волхвов младенцу Иисусу). Говорим мельхиор, подразумеваем сплав серебра и меди с низким содержанием серебра. Так ли это? На самом деле сплав этот состоит из меди, никеля, марганца и железа. А где же серебро? Его там нет. На вид он очень похож на серебро: такой же благородный оттенок, стойкость к коррозии. Из него даже изготавливают медицинские инструменты. Но серебра, все же, он не содержит.

Нейзильбер (от нем. Neusilber — новое серебро), сплав меди с никелем и цинком. При повышенном содержании никеля имеет красивый белый цвет с зеленоватым или синеватым отливом и высокую стойкость против коррозии. Дорогие изделия из сплавов типа Н. под названием "пакфонг" завезены в Европу из Китая в 18 в. В 19 в. изделия из сплавов такого типа, обычно посеребрённые, производили под разными наименованиями: китайское серебро, мельхиор и др. И тоже серебром тут и не пахнет.

Отличия бронзы от латуни по свойствам, составу и цвету — расписываем во всех подробностях

В металлургической промышленности существуют четкие критерии отличия одного сплава от другого. Совершенно иная история в быту, когда простой обыватель берется использовать какой-то металл или сплав, толком не разобравшись, что для чего применяется и чем отличается.

Медь как составляющая латуни и бронзы

Медь — цветной металл, имеет золотистый цвет с красным оттенком. По структуре мягкий и с легкостью поддается обработке. Обладая высокой электро- и теплопроводностью, используется для изготовления:

кабелей;
деталей для электроприборов;
радиаторов.

Чтобы повысить уровень прочности меди и улучшить характерные показатели, а также снизить стоимость материала, при производстве в него добавляют определенное количество примесей других металлов, чаще всего латуни или цинка.

При повышенной влажности окружающий среды медь покрывается зеленоватым налетом — патиной. Металл не закаляют, так как он имеет свойство становиться твердым даже при холодной ковке.

Латунь имеет характерный золотистый оттенок и, в отличие от меди, менее интенсивно поддается окислению. У нее твердая структура, она более прочная, но не такая пластичная в работе. В состав латуни входит большое количество меди, а в зависимости от того, для чего сплав предназначается, в него добавляют немного свинца, олова, марганца, кремния.

Визуальный подход

Сплавы, обладающие высоким содержанием основного легирующего компонента, вполне доступно распознать по окраске. Методика, как визуально отличить латунь от бронзы состоит в следующем:

Латунь (brass) – сплав с высоким содержанием цинка. Это обуславливает смещение цвета соединения от розово-красного оттенка чистой меди к золотисто-желтым тонам. Можно уверенно сказать, что окрас латуни ближе к золоту. Хотя лом латуни бывает в разном виде и разном состоянии и тут «глазами» уж точно непросто определить, тоже касается и лома бронзы.
Бронза (bronze). Количественное содержание в составе сплава олова обуславливает цвет соединения. Бронза с максимальным вхождением Sn на уровне 33%, характеризуется серебристо-белым цветом. Сплав, содержащий от 90% меди, заимствует и ее окрас – ближе к коричнево-красным тонам.

Поскольку на практике, соединения с высоким вхождением олова встречаются редко, то можно доверять следующему правилу. Латунь – золотисто-желтый оттенок, бронза – красноватый.

Характеристика металлов

Бронза – это сплав меди и олова, кремния, бериллия, алюминия, свинца и других элементов. Однако только олово довольно часто применяют для того, чтобы получить качественную бронзу. Также существуют сплавы, в которых используется никель и/или цинк. Называются они шпиатр и представляют собой дешевый аналог бронзы.

В зависимости от того, какой металл присутствует в сплаве, различают бронзу:

оловянную;
бериллиевую;
алюминиевую;
кремниевую.

Благодаря такой разновидности материал делится на две большие группы – оловянную и безоловянную. Ранее существовала также мышьяковистая бронза, но широкого распространения она не получила.

Латунь также является сплавом, но здесь в качестве основного элемента выступает цинк в сочетании с медью, в который иногда могут добавлять никель, олово, свинец, марганец, железо или другие элементы. Уже в Древнем Риме были известны способы получения этого сплава. Римляне научились плавить медь с цинковой рудой. Только лишь в 1781 году в Англии для получения латуни стал использоваться цинк в чистом виде. В девятнадцатом веке благодаря особому цвету этот металл стал использоваться в качестве поддельного золота и это довольно быстро распространилось на многие страны.

В настоящее время такой сплав используют для того, чтобы получить биметалл сталь-латунь. Он обладает устойчивостью к образованию коррозии и истиранию, а также является довольно пластичным. Помимо того, что латунь используется в промышленности, ее разновидность, называемая томпак, довольно часто применяют для изготовления фурнитуры, художественных изделий и знаков отличия.

Сравнение

Как мы выяснили, основным металлом для получения бронзы и латуни является медь. Однако сочетание ее с оловом (как в бронзе) или с цинком (как в латуни) позволяет получить сплавы, обладающие различными свойствами и имеющими определенные области применений. К примеру, бронза – это один из любимейших материалов скульпторов, использующих ее для бюстов, памятников, оград и других решений, которые требуют красоты и долговечности. Латунь вряд ли можно использовать с подобными целями, хотя и ее порой применяют для создания художественных изделий. Причина тому пластичность латуни, она в большей степени подвержена износу, тогда как бронзовые памятники могут жить века.

Интересно и то, что бронзовые изделия издревле используются в морском деле. Они достаточно хорошо выдерживают воздействие соленой воды, а вот латунь в чистом виде на это не способна. Чтобы придать ей нужные свойства, требуется легирование оловом, алюминием или свинцом.

По внешнему виду эти два сплава тоже различаются. Бронза имеет крупнозернистую структуру темно-коричневого цвета. Латунь в свою очередь более светлая, похожа на золото из-за характерной желтизны, а по структуре более мелкозерниста, нежели первый сплав.

Слева — латунь. Справа — бронза

Ну и конечно, оба сплава разделяются на разные группы. Латунь делится на двухкомпонентную и многокомпонентную, тогда как бронза на оловянную и безоловянную.

Структура и цвет

Чтобы определить, латунь или бронза были использованы для производства изделия, можно посмотреть на сплавы и их излом. Латунь более светлая по цвету и мелкозернистая на разрезе. Бронза же имеет крупнозернистую структуру и отличается темно-коричневым оттенком.

Материалы отличаются по целому ряду характеристик. К ним можно отнести следующие особенности:

Применение олова в качестве легирующего элемента в бронзе, а цинка — в латуни. При этом базовым компонентом обоих металлов является медь.
Бронза, в том числе имеющая традиционный химический состав, хорошо справляется с агрессивными компонентами, в том числе солёной водой моря.
Для придания максимальной коррозионной стойкости вводят дополнительные легирующие элементы в состав латуни.

Область применения

Бронза получается при сплавлении меди с оловом, а латунь — меди с цинком.
Бронза может контактировать с морской водой, а латуни для этого нужно дополнительное легирование.
Бронза более прочная и износостойкая, может использоваться для памятников, а латунь на это не способна, хотя и применяется в художественных изделиях.
Бронза отличается темно-коричневым цветом и крупнозернистостью, тогда как латунь желтая и мелкозернистая.
Бронза делится на оловянную и безоловяную группу, а латунь на двухкомпонентную и многокомпонентную.

Термическая обработка

Температура 600- 650 °C – критическая для цинка. Металл окисляется при таком нагреве. Это реальный способ как визуально отличить бронзу от латуни в пламени горелки:

Бронза. Сплав просто нагреется. Его цвет и механические свойства останутся неизменны. Попытка согнуть бронзовый образец может привести к его разрушению.
Латунь. Окисление цинка вызывает налет пепельного цвета на поверхности соединения. Дополнительно, после термообработки в 600 °C, латунь обретает пластичность, и образец из сплава не ломается при сгибании.

Остается найти только мощную горелку. Тут уже газовой плиты или пламени зажигалки будет недостаточно.

Видео — Плавка бронзы и латуни:

Способы отличить бронзу от латуни нагреванием, опиливанием

Определить разновидность металла можно при помощи нагревания. Однако этот способ подходит лишь в случае, если у вас есть своя мастерская или гараж. Дело в том, что для этого опыта вам понадобится газовый резак. Нагрейте образец предполагаемого материала при помощи газовой горелки до 600 градусов.

Если после этого попробовать его согнуть, то бронза легко сломается. Она при нагревании становится довольно хрупкой и не сгибается. Латунь в свою очередь очень хорошо гнется и легко плавится. Это связано с наличием в составе цинка. Этот материал является более пластичным и податливым в процессе нагревания, нежели олово.

Многие советуют для определения сплава взять ножовку, немного подпилить изделие, и обратить внимание на качество стружки, которая образовалась. Металл с оловом распиливается крошечными хлопьями, которые являются хрупкими. То есть в результате вы получите мелкую пыль, которая не совсем похожа на стружку. Это связано с тем, что в составе бронзы очень много олова, которое крошится и как бы обламывается от основного куска металла. Латунь распиливается абсолютно по-другому, образовывая пласты, а также характерную витиеватую стружку.

Химическая методика

Использование реактивов – эффективный, но разрушительный способ различить медные сплавы. Проходит химический анализ в несколько этапов:

С латуни и бронзы снимается стружка.
Приготавливается раствор водный азотной кислоты с пропорцией 1:1.
Стружка помещается в различные емкости, заполняемые кислотным реактивом.
Каждый резервуар подогревается до кипения после полного растворения стружки.
Составы удерживаются в кипящем состоянии на медленном огне 30 мин.

Результат – емкость с латунью остается прозрачной, в бронзовом резервуаре выпадает оловянный осадок белого цвета. Естественно, для безоловянных сплавов технология не подходит.

Лабораторные методы отличить латунь от бронзы

Все эти способы подходят лишь в том случае, если вы хотите отличить стандартную латунь от бронзы, которая содержит максимум олова, а также цинка. В противном случае тесты будут довольно сложными, из-за того, что существует безоловянная бронза, которая совсем не содержит в своем составе олова. Соответственно цвет металла будет абсолютно не таким. Поэтому в домашних условиях выяснить состав металла довольно сложно. В лабораторных условиях чаще всего состав определяют при помощи спектрографического и рефрактометрического анализа.

Существую тесты с азотной кислотой. Для проведения испытаний в емкость всыпают немного стружки сплавов и заливают 50% азотной кислотой. Смесь пробирок нужно немного подогреть. В пробирке с латунью произойдет растворение сплава и вы получите прозрачный раствор. В емкости сплава с оловом будет белый осадок его солей.

Сварочный аппарат

Чем не средство, как отличить бронзу от латуни? Необходимо поймать дугу электродом на краю болванки. У бронзы процесс бездымный. Напротив, воздействие сварочной дугой электрода на латунную болванку приведет к выгоранию цинка. Процесс сопровождается появлением дыма белого цвета.

Отличия по характеру излома и оценке готового изделия

Многие вообще скажут, зачем разбираться латунь это или медь, если два сплава выглядят практически одинаково? Но дело в том, что это важно для многих, в частности для людей, которые будут заниматься изготовлением каких-то скульптур или переплавкой. Соответственно очень часто отличие требуется в том случае, если вы собираетесь сдавать металл на металлолом.

Дело в том, что латунь стоит дешевле бронзы, соответственно в пункте сбора металлов могут попросту обмануть, предложить меньшую сумму. Если вес небольшой, то потери будут незначительными, но если у вас довольно большое количество товара, то вы потеряете приличную сумму денег. Стоит отметить, что нет необходимости проводить испытания, достаточно только посмотреть на готовые изделия. В судоходстве практически никогда не используется латунь.

Слесарный инструмент

Этот материал при воздействии морской соленой воды разрушается, соответственно компасы, какие-то детали в кораблестроении используются исключительно бронзовые. Поэтому, если вас пытаются обмануть, настаивайте на проверке товара, или обращайтесь в сертифицированный центр. В них обычно имеются пункты приема, а также небольшие компактные лаборатории. В них могут провести быстрый, простой анализ, и проанализировать товар на лабораторном оборудовании.

Довольно просто различать металлы при просмотре места излома. Латунь ломается довольно мелкими зернами, бронза отламывается крупными кусками, имеет крупную зернистость. При этом цвет излома бронзы с красноватым оттенком, если это латунь, то с белесым или желтоватым.

Фурнитура череп

К сожалению, в домашних условиях эти методы невозможно использовать, из-за отсутствия лабораторного оборудования. Для домашних пользователей доступны испытания с магнитом и стружкой. Они также являются весьма информативными.

ВИДЕО: Как отличить бронзу от латуни?

Спектральный анализ – единственный способ с гарантией результат

Многообразие химического состава медных сплавов, усложняет возможность точно идентифицировать тип соединения. Каждый из предложенных способов, как отличить латунь и бронзу не дает 100% гарантии. Поэтому, при необходимости получить точный ответ, лучше обратиться в пункт приема металлолома, имеющий спектральную лабораторию.

Кол-во блоков: 20 | Общее кол-во символов: 19871
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

Как отличить бронзу от латуни: состав, характеристики, особенности

Вопрос о том, как отличить бронзу от латуни, неслучайно интересует многих, ведь изделия из этих медных сплавов очень похожи внешне. Между тем, решив использовать изделия из таких материалов для определенной цели, следует разграничивать два этих металла, так как они имеют серьезные отличия по многим параметрам.

Эти бюсты очень похожи, но они сделаны из различных медных сплавов

Что собой представляют бронза и латунь

Бронза и латунь – сплавы, основу которых составляет медь. Более того, отдельные марки таких сплавов очень похожи по своему цвету, но при этом их характеристики могут иметь серьезные отличия. Для того чтобы хорошо ориентироваться в вопросе о том, в каких случаях использовать латунь, а в каких – бронзу, необходимо более подробно познакомиться с их свойствами и химическим составом.

Химический состав простых латуней

Химический состав оловянных бронз (нажмите для увеличения)

Такой материал, как бронза, используется человечеством уже на протяжении нескольких тысячелетий, и его популярность не становится меньше. Изначально человек научился производить бронзовые сплавы, основу химического состава которых составляют медь и олово. Позднее с развитием металлургической промышленности начали производить бронзы, в которых олово было заменено на другие химические элементы – алюминий, свинец, железо, кремний, бериллий, фосфор и др. Бронзы первого типа стали называть оловянными (часто их именуют колокольными, потому что раньше из них изготавливали колокола), а второго – безоловянными. Изменение химического состава бронзы приводит к изменению не только ее характеристик, но и цвета.

Латунь также является медным сплавом, но основной легирующий элемент в ней – цинк. В химическом составе различных марок латуни могут присутствовать такие элементы, как никель, свинец, железо, олово, марганец и др., но их содержание является незначительным и необходимо только для того, чтобы придать готовому сплаву определенные характеристики. Известно, что производить латунь умели еще древние римляне, которые получали ее, смешивая расплавленную медь и цинковую руду. Более эффективную технологию производства, которая предполагает смешивание расплавленной меди и чистого цинка, разработали в Англии, и произошло это в 1781 году.

Физические свойства простых латуней (нажмите для увеличения)

Физические свойства оловянных бронз (нажмите для увеличения)

Долгое время латунь, которая отличается красивым светло-золотистым цветом, использовалась для изготовления декоративных изделий, в том числе и тех, которые выдавались за золотые. Однако производственники не могли не обратить внимание на другие, не менее значимые характеристики данного сплава, к которым относятся высокая коррозионная стойкость и устойчивость к истиранию, пластичность, сочетаемая с достаточно высокой твердостью и прочностью.

Именно поэтому латунь, которая также отличается и хорошими литейными свойствами, стали активно применять не только в декоративных целях, но и для изготовления изделий, успешно используемых в различных отраслях промышленности.

Сравнительные характеристики

Основу бронзы и латуни, как сказано выше, составляет один и тот же металл – медь. Разница между данными сплавами заключается в их химическом составе и, соответственно, в характеристиках, которыми они обладают. Естественно, что отличия между этими медными сплавами определяют и сферы их применения.

Из-за того, что бронза является более прочным и долговечным материалом, если сравнивать ее с латунью, из данного материала издревле изготавливают колокола, скульптурные композиции, элементы ограждений, ландшафтных и интерьерных конструкций. Немаловажным является и то, что многие марки данного сплава характеризуются хорошей текучестью в расплавленном состоянии. Это позволяет отливать из них изделия даже очень сложной конфигурации. Добавляя в химический состав бронзы различные химические элементы, можно изменять ее цвет в достаточно широком диапазоне, что также имеет большое значение при производстве изделий декоративного назначения.

Это кольцо от часов, судя по цвету, скорее желтая латунь (бронза была бы краснее). На поверхности легко остаются царапины – тоже признак латуни

Латунь отличается от бронзы более высокой пластичностью и, соответственно, меньшей прочностью и износостойкостью, что ограничивает использование этого сплава во многих сферах. Кроме того, латунь менее устойчива к воздействию агрессивных сред, в частности соленой морской воды, что не позволяет использовать латунные изделия в судостроительном производстве, где бронза применяется очень активно и успешно.

Существует также заметная разница в цвете данных сплавов и в их внутренней структуре. Любой опытный специалист может рассказать, как отличить латунь от бронзы: для этого достаточно взглянуть на излом изделий из этих сплавов. Латунь на изломе имеет более светлый цвет и явно выраженную мелкозернистую структуру, в то время как бронзу легко определить по темно-коричневому цвету излома и крупнозернистой внутренней структуре.

Излом бронзовой муфты

Основным легирующим элементом в бронзе является олово, а в латуни – цинк. При этом оба сплава созданы на базе одного металла – меди.
Бронза (даже с классическим химическим составом) отлично противостоит воздействию агрессивных сред, в частности соленой морской воды. Для того чтобы коррозионная устойчивость латуни стала лучше, в такой сплав необходимо вводить дополнительные легирующие элементы.
Прочностные и антифрикционные характеристики бронзы также лучше, чем у латуни. Такие качества значительно расширяют сферу применения бронзовых сплавов, из которых изготавливаются не только прочные и долговечные декоративные элементы, но и ответственные детали для использования в различных отраслях промышленности. Латунь чаще применяется для производства биметаллических элементов («сталь – латунь»), демонстрирующих высокую устойчивость к образованию и развитию коррозионных процессов.
Бронзовые изделия имеют на изломе темно-коричневый цвет и крупное зерно, а латунные – желто-золотистый и мелкозернистую структуру. Такая разница в цвете и внутренней структуре позволяет легко определить, из какого сплава изготовлено изделие.
Бронза, как и латунь, хотя их основу составляет такой металл, как медь, подразделяются на совершенно разные категории. Так, бронза может быть оловянной или безоловянной, в то время как латунь бывает двух- или многокомпонентной.

Сравнение свойств латуни и бронзы

Бронзу и латунь, температура плавления которых ниже, чем у меди, можно использовать для изготовления различных изделий в домашних условиях. Однако для этого, естественно, необходимо запастись соответствующим оборудованием и хорошо изучить технологию и правила выполнения такой технологической операции, как литье.

Бронза – состав, свойства и характеристики сплава

Своей высокой популярностью бронза обязана не только своим декоративным характеристикам, но и целому ряду других свойств. Между тем немногие из тех, кто использует данный металл, могут назвать состав бронзы, а ведь именно он определяет характеристики этого медного сплава.

Бронза литейная БрОЗЦ8С4Н1 в чушках используется для производства антифрикционных деталей

Основные легирующие добавки

Бронза – это цветной сплав на основе меди, определяющей большую часть его характеристик. Производить и использовать бронзу для изделий различного назначения человек начал еще с древних времен, о чем свидетельствуют результаты археологических раскопок. Изначально использовалась бронза, состав которой был обогащен оловом. К сплавам данного типа относится, в частности, так называемая колокольная бронза (из нее на протяжении многих веков отливали колокола).

Кроме бронз, содержащих в своем составе олово, сегодня активно используются и сплавы меди, в которых данного химического элемента нет. Вместо олова в качестве основной легирующей добавки в таких медных сплавах применяются:

бериллий, который придает бронзе повышенную прочность;
кремний и цинк – элементы, благодаря которым поверхность бронзового изделия становится очень устойчивой к истиранию и улучшается текучесть бронзы, что особенно важно для выполнения литейных операций;
свинец, придающий бронзе устойчивость к коррозии;
алюминий, наделяющий бронзу достойными антифрикционными свойствами и высокой устойчивостью к коррозии.

На вопрос же о том, какой металл обязательно присутствует в любой бронзе, можно ответить однозначно: это медь.

Химический состав различных марок бронзы (нажмите для увеличения)

Кроме разделения по химическому составу, существует классификация бронзовых сплавов по технологии обработки:

деформируемые (используемые для производства изделий, которые обрабатывают методом пластической деформации);
литейные (изделия из них производят методом литья).

Современная промышленность выпускает множество марок бронзы, отличающихся своим химическим составом и, соответственно, характеристиками и областью применения. Многие опытные мастера даже по цвету бронзы могут определить, к какому типу она относится. Однако далеко не все это умеют. Самым верным и наиболее простым способом получения информации о том, что содержится в составе бронзы определенной марки и к какому типу она относится, является расшифровка маркировки, которая включает в себя как буквенные, так и цифровые обозначения.

Струны для гитары: слева из обычной оловянной бронзы (20% олова), справа из фосфорной (7,7% олова, 0,3% фосфора)

Все марки бронзовых сплавов, выпускаемые современными предприятиями в строгом соответствии с требованиями нормативных документов (ГОСТов), перечислены в специальных таблицах, из которых можно получить информацию не только о химическом составе сплава определенной марки, но и о сферах его применения и характеристиках. Впрочем, даже не пользуясь такими таблицами, можно определить тип сплава и его химический состав, если знать, по какому принципу формируется его обозначение.

Механические свойства и применяемость оловянных бронз (к — литье в кокиль, п — литье в песчаную форму)

Понять, что перед вами бронза, сплав меди, можно по первым буквам «Бр», присутствующим в маркировке. После них ставятся буквы, по которым можно узнать, какие еще металлы, кроме меди, содержатся в химическом составе данного сплава. Нормативным документом установлены следующие правила обозначения химических элементов, присутствующих в составе бронзы:

Обозначение добавок в составе бронзы

Что характерно, в маркировке бронзы любой марки не указывается количество меди, содержащейся в ее химическом составе. При этом цифры, присутствующие в обозначении, указывают на количественное содержание (в целых долях процента) остальных элементов. Соответственно, количество меди, содержащееся в бронзе определенной марки, высчитывается как разность между 100% всего состава и количеством добавок. Например, в бронзе марки Бр АЖ 9-4, содержится 9% железа и 4% алюминия, остальные 87% составляет медь.

Бронзовый металлопрокат выпускается в виде ленты, проволоки, труб, втулок, плит и прутков

Количество чистой меди, содержащейся в составе бронзы, оказывает влияние не только на технологические и эксплуатационные характеристики изделия, но и на цвет его поверхности. Так, изделия из наиболее распространенных марок бронзовых сплавов, в составе которых около 85% меди, отличаются золотистым цветом. Если количество меди уменьшить до 50%, то на выходе может получиться белая бронза, очень похожая по своему цвету на серебро. При желании может быть получена серая и даже черная бронза – такого результата можно добиться, если уменьшить количество меди в составе сплава до 35% и ниже.

Многие старые бронзовые изделия, поверхность которых имеет практически черный цвет, приобрели его не из-за использования для их производства сплава определенного состава, а в результате воздействия времени и различных внешних факторов (пожары, длительное нахождение в сырой земле и др.). В древности просто не могло существовать технологий производства бронзы, состав которой дополняют редкоземельные металлы, придающие ей насыщенный черный цвет.

Марки и сферы их применения

Естественно, что различные химические элементы в состав любой бронзы вводят не бесцельно, а для того, чтобы улучшить ее свойства. Так, содержание в бронзе такого металла, как олово, оказывает влияние на ее пластичность. Чем больше в составе бронзы содержится данного металла, тем более твердым и, соответственно, более хрупким становится сплав. Однако самое значительное влияние на твердость и прочность бронзы оказывает такой химический элемент, как бериллий. Некоторые марки бронзовых сплавов, содержащие в своем химическом составе бериллий, превосходят по своим прочностным характеристикам высококачественные стали. Если подвергнуть бериллиевую бронзу процедуре закалки, то она наряду с высокой прочностью приобретает упругость, что позволяет изготавливать из такого материала пружины, рессоры и мембраны различного назначения.

Свойства и применение бериллиевых бронз (нажмите для увеличения)

Из бронзовых сплавов, химический состав которых обогащен алюминием, производят изделия, которые должны сочетать достаточно высокую прочность с исключительной коррозионной устойчивостью. Благодаря характеристикам бронзовых сплавов данного типа изделия из них успешно эксплуатируются в самых неблагоприятных условиях (повышенная влажность, воздействие морской воды и др.). В тех случаях, когда из бронзы необходимо изготовить изделие, которое в процессе эксплуатации будет подвергаться значительным ударным и фрикционным нагрузкам, лучше применять сплавы, содержащие в своем химическом составе свинец. Из такой бронзы, в частности, производятся подшипники, используемые в механизмах различного назначения.

Особенности безоловянных алюминиевых бронз

Бронзы, в составе которых, кроме меди, содержится кремний и цинк, отличаются повышенной текучестью в расплавленном состоянии, поэтому их используют преимущественно для производства сложных деталей методом литья. Отличительным свойством бронз данного типа является и то, что при механическом воздействии на изделия, которые из них изготовлены, не образуются искры. Такое качество очень важно во многих случаях.

Относительно новым видом бронз, которые были разработаны в связи с развитием нефтедобывающей промышленности, являются медные сплавы, состав которых обогащен алюминием и никелем. Такие бронзы, отличающиеся исключительной коррозионной устойчивостью, часто называют морскими, потому что изделия из них способны сохранять все свои первоначальные характеристики даже после длительной эксплуатации в соленой морской воде. Получить такие сплавы, которые активно используются для производства элементов нефтяных платформ, устанавливаемых на морских и океанских шельфах, удалось благодаря развитию металлургической промышленности.

Большая часть марок бронзовых сплавов не магнитится, что дает возможность успешно использовать их для производства изделий электротехнического назначения.

Как производят бронзу

За длительный период существования технологии производства бронзы изменились только инструменты и оборудование, а суть осталась прежней. Как и в древние времена, в качестве сырья для получения этого медного сплава может выступать шихта или бронзовые отходы, а флюсом, который предотвращает слишком интенсивное окисление металла в расплавленном состоянии, является древесный уголь.

Эта установка центробежного литья позволят производить бронзовые заготовки весом до 50 кг

Сам процесс плавки, в результате которой и получают бронзу, выполняется в следующей последовательности.

Тигель с исходным сырьем помещают в печь, предварительно разогретую до требуемой температуры.
Чтобы металл после расплавления сильно не окислялся, к нему добавляют измельченный древесный уголь – флюс.
После того как металл полностью расплавится и хорошо прогреется, в его состав вводят фосфористую медь, играющую роль кислотного катализатора.
После некоторой выдержки в прогретом состоянии в расплавленный металл добавляют легирующие и связующие элементы (лигатуры), после чего полученный сплав тщательно перемешивается.
Перед разливкой расплавленного металла в него вновь добавляют фосфористую медь, которая в данном случае необходима для снижения активности окислительных процессов.

На всех этапах производства надо очень тщательно следить за соблюдением правильного температурного режима в печи и самом сплаве. Следует также контролировать количество легирующих и связующих компонентов, добавляемых в расплавленный металл.

Естественное и искусственное патинирование

Многие наверняка задавались вопросом о том, почему старые бронзовые изделия выглядят не как обычная, а как зелено-белая бронза. Такой цвет появляется из-за образования пленки, которая называется патина. Фактором, который влияет на процесс образования такой пленки и интенсивность его протекания, является взаимодействие поверхности бронзового изделия с окружающим воздухом и содержащимися в нем компонентами (выхлопные газы, дым, водные пары и др.).

Патина, которая может быть оксидного или карбонатного происхождения, представляет собой защитную пленку. Ее наличие делает вид изделия более благородным (достаточно взглянуть на фото старых бронзовых предметов, чтобы понять это).

Сахарница из патинированной бронзы

На сегодняшний день разработаны технологии, которые позволяют не только снимать с поверхности бронзового изделия слой патины, но и выполнять искусственное патинирование, чтобы придать бронзовому предмету некоторую винтажность. Выполняют такое патинирование с помощью препаратов, содержащих в своем составе серу. После их нанесения на поверхность изделия его нагревают до определенной температуры.

Кроме искусственной патины, поверхность бронзовых изделий может покрываться слоем лака, позолоты, хрома или никеля.

Как отличить бронзу от латуни в домашних условиях?

Часто при приобретении старинных украшений, посуды, статуэток из медных сплавов возникает необходимость идентификации металла, из которого они сделаны. Особенно это важно для людей, занимающихся литьем и переплавкой высокохудожественных изделий и украшений. Но как отличить бронзу от латуни в домашних условиях, если нет возможности провести экспертизу в лаборатории.

Общие характеристики металлов

Латунь и бронза – это два внешне похожих сплава на основе меди, из которых изготавливается множество декоративных и технических изделий. Оба металла имеют невысокую температуру плавления, что позволяет своими руками выполнять из них разные изделия. Несмотря на сходство, они имеют совершенно разные химический состав, цвет и физические свойства. Однако обычному человеку, не занятому в металлургии, идентифицировать их довольно сложно.

Латунь

В ее основе используется цинк, иногда с добавлением других элементов (никель, олово, марганец, свинец, железо, висмут и другие). Металл был известен еще задолго до нашей эры. Благодаря цвету, напоминающему золото, из латуни чеканились древнеримские монеты, различные предметы обихода и ювелирные украшения. В современном мире сплав чаще всего используется для получения биметалла стали-латуни, из которого изготавливаются художественные изделия, декоративная фурнитура.

Часто этот сплав используют для имитации золота. Сейчас из него делают школьные золотые медали, покрытые напылением из настоящего золота.

Бронза

Это медный сплав, где главным элементом является олово или другие химические элементы (никель, алюминий, кремний и тому подобные). Но качественная бронза получается только в сочетании с оловом. Появился металл в быту человека еще в начале бронзового века. Самые древние изделия из него датируются 5 тысячелетием до нашей эры. Классический вариант применения его в недалеком прошлом – это литье колоколов и пушек.

В расплавленном состоянии металл обладает хорошей текучестью, что позволяет отливать из него любые, даже самые сложные формы. Благодаря высокой устойчивости к механическим истираниям, стойкости к коррозии материал применяется в машиностроении, ракетной технике, авиации, судостроении. А благодаря тому, что сплав не подвергается негативному воздействию атмосферных явлений, используется для литья скульптур, памятников, декоративных элементов экстерьера.

Критерии сравнения

Несмотря на то что в металлургии есть четкие критерии различия этих двух сплавов, в реальной жизни неосведомленный человек едва ли их с точностью идентифицирует.

Состав

Явные различия между металлами можно проследить, только если сплавы не содержат примесей. Однако сейчас существует большое количество их разновидностей, что затрудняет идентификацию. Латунь обозначается буквой «Л», последующие символы в маркировке означают присутствие главных элементов и среднее содержание меди в процентах. К примеру, Л70 означает 70% содержание Cu, а ЛАЖ60-1-1 состоит из 60% меди, 1% – алюминия и 1% – железа.

В латунном сплаве медь сочетается с цинком, который придает металлу пластичность и низкую степень износостойкости. Это основной добавочный элемент, но латунь бывает двух- и многокомпонентной. Различаются разные ее виды.

Деформируемые сплавы. Применяются в выпуске деталей машин, труб, пружин.
Литейные. Из них делаются подшипники, штуцеры, приборы, предназначенные для работы в условиях повышенной температуры и агрессивной среды.
Ювелирная латунь. Применяется для выполнения украшений, медалей, элементов декора, художественных изделий.

В бронзе медь легируется оловом, что делает металл крепче, прочнее и долговечнее. Но иногда вместо него выступают алюминий, бериллий или магний. Существуют также несколько видов бронзы.

Оловянная бронза, по-другому «колокольная». Основной легирующий элемент олово. Сплав обладает хорошей устойчивостью к коррозии и высокими антифрикционными свойствами.
Безоловянные сплавы. В них применяются другие составляющие (алюминий, свинец, бериллий, кремний и подобные). Эти сплавы намного мягче и пластичнее. Цвет материала зависит от содержащихся в нем компонентов. Например, алюминиевая бронза имеет характерный золотисто-желтый цвет, из-за чего она долгое время использовалась как заменитель золота для производства монет и бижутерии.

Самый известный из безоловянных сплавов – константан. Этот термостабильный металл с высоким удельным сопротивлением имеет в составе медь (около 59%) с добавлением никеля (39-41%) и марганца (1-2%).

Кстати, в маркировках бронзовых сплавов не указывается процентное содержание меди, оно вычисляется. Например, БрА9Ж3Л содержит алюминий – 9% и железо – 3%. Буквы «Бр» означают бронза, а «Л» – литейная.

Внешний вид

Латунь благодаря высокому содержанию цинка по цвету похожа на настоящее золото. Однако оттенок напрямую зависит от процентного содержания того или иного химического элемента. Поэтому спектр красок может варьироваться от розово-красного оттенка до золотисто-желтого. Как правило, латунь выглядит как металл желто-золотистого цвета.

Бронзовый сплав отличается серебристо-белым тоном, если в его составе присутствует более 35% олова. Если же его содержание достигает 40%, то цвет металла ближе к белому, напоминающему сталь. Изделия из такой бронзы имеют серебристый цвет с легким золотистым оттенком. Если же в составе наблюдается большая доля меди (более 85%), то цвет этого металла ближе к красному или темно-коричневому.

Вес и прочность

Латунь – более хрупкий и менее прочный материал, склонный к быстрому износу. Он не применяется там, где нужна высокая устойчивость к истиранию. Из-за небольшой плотности цинка латунь намного легче бронзы. Бронза – это износостойкий и долговечный материал. Благодаря пластичности это любимый литейный сплав скульпторов. Он намного тверже и прочнее латуни. Например, металл с 27% содержанием олова получается максимально твердым, тяжелым и хрупким. То есть твердость бронзы зависит от процентного содержания в нем олова. Но это утверждение не может касаться безоловянных сплавов.

Более точно удельный вес можно вычислить, умножив плотность металла на объем заготовки.

Свойства

Латунь нуждается в улучшении качеств, поэтому в сплав вводятся разные дополнительные компоненты. Благодаря такому легированию литейный латунный сплав отличается стойкостью к коррозии, низким коэффициентом трения, повышенной жидкотекучестью, небольшой склонностью к ликвации, отличными технологическими и механическими качествами.

Бронза имеет высокие прочностные свойства, обладает низким коэффициентом трения. Из-за отличной устойчивости к негативному воздействию агрессивной среды металл широко применяется в судостроении и мореходстве. Медный сплав отличается обширной сферой применения – от декоративных элементов интерьера до деталей ответственного назначения.

Стоимость

Изделия из латуни характеризуются невысокой стоимостью. Особенно это важно знать при сдаче металлолома в пункты приема сырья. Однако цена не является определяющим критерием, так как она зависит от концентрации меди. Чем ее больше, тем металл дороже. А для бронзы определяющим фактором является еще и содержание олова. Например, оловянная бронза ценится выше, чем кремниевая.

Как отличить в домашних условиях?

На практике есть несколько простых и проверенных способов, помогающих определить металлы.

Нагревание

Термическая обработка помогает различить между собой медные сплавы. Проводится она с помощью пламени мощной горелки. Для этого образец металла нагревается до 600-650?С. Костер или конфорка обычной газовой плиты не обеспечивают достаточную температуру. Если на поверхности изделия в результате процедуры появляется пепельный налет (оксид цинка), а сам материал становится пластичным, значит, это латунь.

При изгибании металл не ломается, а гнется. Такая пластичность и податливость связана с наличием в нем цинка. Если же изделие стало при нагревании горячим, но не изменило ни цвета, ни других механических характеристик, это указывает на бронзу. При сгибании она имеет свойство ломаться.

Опиливание

Суть способа заключается в определении сплава по качеству стружки, образуемой подпиливанием металлического изделия. В качестве инструмента используется ножовка. Латунь распиливается пластами, образуя фигурную стружку. А бронза из-за своей хрупкости пилится мелкими хлопьями, больше напоминающими пыль.

Использование магнита

Не все медные сплавы ферромагнитны. Например, олово и свинец имеют свойство притягиваться к магниту, а на латунь он не оказывает никакого влияния. Для такого метода проверки необходим сильный магнит (например, из неодима), который нужно поочередно подносить к изделиям из разных материалов. Бронза из-за содержащегося в нем олова, железа или никеля будет слегка прилипать. Чем больше содержание этих составляющих в металле, тем больше изделие из бронзы склонно намагничиваться. К примеру, металл с маркировкой БрАЖН-10-4-4, где цифровое обозначение указывает на содержание Fe (4%) и Ni (4%), обладает максимальной магнитной восприимчивостью.

Классическая латунь никак не реагирует на неодим. Однако латунные сплавы с содержанием железа и никеля (ЛАЖ и ЛАН), соответственно, тоже будут притягиваться к магниту. Все эти факты ставят действенность самого способа под сомнение.

Определение по характеру излома

Иногда, когда нет возможности определить металл другими способами, это можно сделать с помощью визуального осмотра места излома. Латунь имеет свойство разламываться мелкими зернами белесого или желтоватого цвета. Бронзовый сплав отламывается большими кусками с крупнозернистой структурой. Цвет на разрезе имеет характерный красноватый оттенок.

Химическая обработка

Другой действенный метод различить между собой медные сплавы – это воздействие на них химического реагента. Потребуются только необходимое спецоборудование и 50% азотная кислота (HNO3). Пробирки со смесью из реактива и металлических стружек нагреваются до появления белого оловянного осадка, наличие которого указывает на бронзу. Если же жидкость остается прозрачной, то это значит, что в ней находится латунь.

Однако такой метод не подходит для безоловянных сплавов. При отсутствии азотной кислоты ее можно заменить раствором морской соли. В этом случае стружка из латуни изменит свой цвет, а бронзовая останется без видимых изменений.

Сварочный аппарат

У латуни процесс сварки будет сопровождаться образованием белого дыма, образуемого из-за выгорания цинка. У бронзы же в результате контакта со сварочной дугой никакого дыма наблюдаться не будет.

Определение по весу

Это еще один из методов отличия металлов. Для выявления разницы достаточно просто взвесить в руках одинаковые объемом бруски из разных сплавов. Бронзовый экземпляр будет весить намного тяжелее заготовки из латуни.

Однако на массу изделия влияет и плотность соединений. Поэтому использовать вес как четкий критерий отличия металлов рекомендуется не всегда. Например, бронза с низким содержанием олова (2-8%) отличается тем, что будет весить легче латунного аналога.

Что лучше выбрать?

Если нет никакой возможности идентифицировать сплав, проверить металлическое изделие можно в сертифицированных центрах – и это будет лучшим выбором метода определения состава. В таких заведениях есть компактные лаборатории, где на специальном оборудовании проводят спектральный анализ. Этот способ позволяет с максимальной точностью определить химический состав материала. Для проверки используется специальный инструмент – стилоскоп. Метод отличается высокой чувствительностью и возможностью определения состава без изменения структуры металла.

Обычно в точках приема металла тоже есть такое оборудование. Оно используется для быстрой и точной идентификации черных и цветных сплавов. А также этот способ хорош тем, что для его применения достаточно даже небольшого экземпляра.

О том, как различать металлы, смотрите в следующем видео.

Читайте также: