Из чего состоит латунь, чем она хороша и где применяется? Каковы ее плотность, температура плавления и другие физические свойства? В этой статье мы ответим на вопросы как о самой латуни, так и об изделиях из этого материала. Особый фокус – на латунной дверной фурнитуре: ручках, петлях, навесных замках и цилиндровых механизмах. Как производитель замочно-скобяных изделий мы просто не могли обойти эту близкую нам тему стороной.
1. ЛАТУНЬ – ЧТО ЭТО ЗА СПЛАВ?
Латунь – сплав металлов на основе меди с добавлением цинка (и иногда присадками других элементов). При этом медь всегда превалирует, а содержание цинка колеблется в пределах от 5 до 45% в зависимости от марки сплава.
Податливая, стойкая к коррозии и сверкающая золотом, латунь применяется еще с античности. Считается, что одними из первых ее изловчились добывать моссинойки – племена, тысячи лет назад населявшие Причерноморье. Водилась латунь и в Древнем Риме, но по достоинству ее там толком не оценили. Возможно, виной всему уж слишком сильное и оттого разочаровывающее сходство с золотом, но вероятнее всего – дефицит на Апеннинах цинковой руды. Мало что изменилось и в эпоху Средневековья. Если латунь и использовалась, то эпизодически и по большей части в Китае и Индии, тогда как как европейцев куда больше занимало железо.
Короче говоря, латунный бум откладывался очень долго, вплоть до XVIII века. К этому времени цинк уже был описан и добывался по всей Европе, а Промышленная революция запустила гонку предпринимательского азарта. Победителем в последней стал Джеймс Эмерсон из Бристоля, в 1781 году запатентовавший технологию сплавки меди с цинком. Это событие и есть нулевая точка, определившая вектор развития латунной металлургии.
2. ЧТО ДЕЛАЮТ ИЗ ЛАТУНИ?
Чего только не делают! Вот лишь несколько областей применения латуней сегодня:
Музыкальные инструменты
Прочность и долговечность делают латунь подходящим материалом для корпусов духовых инструментов и варганов. Не забудем и про латунные гитарные струны – может, не самые прочные, зато со звонким объемным звучанием.
Трубы и сантехника
Латунь исключительно стойка к водным средам, а с присадкой марганца и некоторых других металлов ее иммунитет к коррозии только возрастает.
Электроника и электротехника
На правах медесодержащего сплава с высокой электропроводностью латунь применяется при изготовлении токопроводящих винтов, шайб, гаек, штепсельных контактов и коммутирующих элементов.
Декор, ювелирные изделия
Знаете ли вы, что начинающие ювелиры часто выбирают латунь учебным материалом? Особенно марки Л62 и Л68. Они и внешне напоминают золото, а уж по механическим свойствам вообще один в один 583 проба.
Дверная фурнитура
Из латуни отливают элитные дверные ручки и петли премиум-качества; корпуса навесных замков; механизмы и высокоточные детали к ним.
3. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛАТУНИ
Поскольку латунных сплавов множество, мы приведем усредненные значения:
• Плотность латуни: 8500–8700 кг/м3 (8,5-8,7 г/см3).
• Температура плавления: 880–906 °C (чем больше цинка, тем ниже температура).
• Удельная теплоёмкость при 20°C: 0,377 кДж·кг−1·K−1.
• Коэффициент теплопроводности: 97-111 Вт/(м·К).
• Удельное электрическое сопротивление: (0,07-0,08)⋅10−6 Ом·м.
• Латунь не является ферромагнетиком и не притягивается магнитом.
Цвет латуни определяется соотношением цинка к меди:
• Золотистая, красновато-золотистая: Zn ≤ 20%.
• Приглушенно-желтая: Zn 20-36%.
• Зеленоватая: Zn 36-45%.
Отметим, что латунь с Zn ≤ 20% называют красной. Ее, в свою очередь, подразделяют на томпак (Zn <10%), полутомпак (Zn 10-20%).
4. ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ЛАТУНИ (С ФОКУСОМ НА ДВЕРНОЙ ФУРНИТУРЕ)
(+) Латунь пластична и податлива в обработке
Отлично подходит для тонкостенного литья, создания сложных и детализированных форм, точного воспроизведения размеров. Сравните при возможности латунные и стальные петли для деревянных дверей – разница в качестве видна ненаметанным глазом.
(+) Красива даже без гальванического покрытия
Те же латунные петли необязательно покрывать гальваникой. Достаточно их отполировать и пройти сверху лаком – будет вам сияющий золотистый цвет.
(+) Если латунь покрыта, то держит цвет дольше многих других сплавов
Основная причина: высокое содержание меди. С точки зрения электрохимии медь относится к малоактивным металлам. При окислительных реакциях она слабо вытесняется водородом и неохотно участвует в межмолекулярной диффузии. Во многом поэтому на латунь так прочно налипают гальванические покрытия: «хром», «никель», «античная бронза» и др.
(+) Изделия из латуни теплые на ощупь
Дело в основном в теплопроводности. Чем ниже теплопроводность металла – тем теплее он кажется в условиях комнатной температуры. Посмотрите таблицу выше – у латуни теплопроводность в 2 раза ниже, чем у алюминия. Неудивительно, что латунные межкомнатные ручки по ощущениям комфортней, чем алюминиевые.
(+) Латунь – фактически вечный материал
Она не ржавеет (в ней нет или почти нет железа) и мало подвержена коррозии. Да, когда-нибудь на латуни проступят темная окись и зеленоватая патина. Однако: а) в обычных бытовых условиях и при наличии слоя лака этот процесс растянется на десятилетия; б) окислы можно вывести полиролем или народными средствами.
В подтверждение всему сказанному фото выше. Сложно поверить, но эта латунная ручка-скоба родом из 1950х!
(–) Латунь сравнительно легко пилится и сверлится
Там, где существует риск вандализма, уместней использовать сплавы потверже. Есть один показательный пример из жизни – навесные замки. Если на дверь в сарай латунный замок в самый раз, то куда-нибудь в гараж берите стальной или чугунный.
(–) Латунь очень тяжелая
С плотностью 8500–8700 кг/м3 латунь перевешивает все основные фурнитурные сплавы: и сталь Ст3 (7850 кг/м3), и ЦАМ 4-1 (6700 кг/м3), и алюминий (2700 кг/м3). Имейте это в виду, если подбираете что-то с прицелом на транспортабельность –скажем, навесной замок на противоугонную цепь для велосипеда.
(–) Дорого!
Латунные петли в 3-5 раз дороже соразмерных им стальных. Похожая ситуация и с дверными ручками. Цена алюминиевой ручки – 500-1000 руб.; аналог из ЦАМ будет стоить от 1200 руб. Точно такая же по дизайну ручка из латуни обойдется минимум (!) в 4500-6000 руб.
5. СОСТАВ ЛАТУНИ: ПОДРОБНЕЕ ОБ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТАХ
Медь (Cu)
Главный элемент сплава. Отвечает за твердость, износостойкость, электропроводящие и теплообменные свойства.
Цинк (Zn)
Сплавляется с медью для улучшения механических, технологических и антифрикционных свойств, влияет на цвет (см. п.3). При добавлении до 38% цинка повышается прочность, причем без существенных потерь в пластичности. В то же время, если цинка 20% и более, сплав становится восприимчивее к коррозионному растрескиванию из-за остаточных напряжений, особенно во влажной атмосфере со следами сероводорода или аммиака.
Все двухкомпонентные латуни считаются двойными (простыми). Обозначаются они буквой Л, за которой следует указание усредненного % меди. Пример: Л68 – простая обрабатываемая давлением латунь с Cu 68%, Zn 32% и примесями.
Рассмотрим теперь, чем легируется многокомпонентная литейная латунь.
Алюминий (Al)
Повышает стойкость к коррозии, вместе с тем ухудшая литьевые качества (один из нежелательных эффектов – пенистость в отливках).
Кремний (Si)
Делает сплав податливее к пайке и сварке, устойчивее к коррозии, улучшает антифрикционность.
Марганец (Mn)
Добавляется для большей сопротивляемости коррозии в морской воде, атмосфере горячего пара и хлоридов. Как правило, комбинируется с другими присадками.
Железо (Fe)
Уменьшает зернитость, делает сплав тверже и затрудняет кристаллизацию. Если доля железа выше 3%, изменяются магнитные свойства.
Никель (Ni)
Улучшает механические и антикоррозийные качества. Если сравнивать с другими латунями, именно никелевые – самые стойкие к обесцинкованию и коррозионному растрескиванию. Ввиду этого они активно применяются в морском судостроении.
Олово (Sn)
Повышает коррозионную стойкость в пресной и морской воде. Содержится в доле до ~1,5% в так называемых морских латунях (Л070-1, ЛО62-1).
Свинец (Pb)
Улучшает резку на станках, снижает трение. Но есть и побочные эффекты: уменьшается пластичность, возрастает риск горячеломкости латуни (особенно в сплавах с Zn 30-33%).
Отметим особый порядок маркировки многокомпонентных латуней. В названии сначала идет «Л» (латунь), а затем начальные буквы других легирующих элементов. Числа после букв обозначают долю элемента в %. Примеры: ЛАЖ60-1-1 – латунь с Cu ~60%, Al ~1%, Fe ~1%; остальное – цинк и примеси. ЛЦ23А6Ж3Мц2 – латунь с Zn ~23%, легированная Al ~6%, Fe ~3%, Mn ~2%; остальное – медь и примеси.
6. ВОПРОСЫ-ОТВЕТЫ ПО ЛАТУНИ И ЛАТУННОЙ ДВЕРНОЙ ФУРНИТУРЕ
«Чем латунь отличается от бронзы?»
Бронза – сплав меди и олова (~12%); иногда с присадками алюминия, марганца, фосфора, кремния и других элементов. Главные отличия: цвет (медь обычно приглушенно-красноватая, без блеска, латунь – желтая и блестящая), зернистость (латунь в срезе мельче зерном), твердость (латунь мягче, проще обрабатывается), стойкость в агрессивных средах (бронза лучше противостоит морской воде).
«Что тяжелее – латунь или сталь? А если сравнить с бронзой, чугуном?»
Латунь тяжелее всех этих сплавов (за исключением некоторых бронз).
«Чем латунные дверные петли так уж лучше стальных? Разница в цене неслабая!»
Петли из латуни литые, поэтому они намного точнее и ровнее. Стальные же штампуют из рулонной ленты, а ось загибают на станке. Просто сравните качество исполнения оси на фото выше (слева латунная петля, справа – стальная).
Чем еще плохи стальные петли? На них всегда видны стыки и швы, половинки могут не совпадать по геометрии, а зазор порой достигает 2-2,5 мм. Все это сулит проблемы при врезке и, естественно, ухудшает ход петель.
«Мне сказали, что дверные ручки из ЦАМ ничем не хуже латунных»
ЦАМ – хороший материал, но латунь все равно лучше. Вы поймете это по прошествии времени. За 7-10 лет ручка из ЦАМ может локально протереться, покрыться пятнами – где-то больше, где-то меньше. Для ручек же из латуни 10 лет вообще не срок, тем более если это полированная латунь (без гальванического покрытия).
«О замках и цилиндровых механизмах. Латунные пины и сердечник – это хорошо?»
Да. Применение латуни в изготовлении механизмов секретности способствует большей точности и коррозионной стойкости деталей. Если вы возьмете навесные замки или цилиндры топ-брендов (Cisa, Abus, Mottura), почти наверняка пины будут из латуни или бронзы, сердечник – из латуни или нержавеющей стали. В дешевых механизмах они могут быть из цинковых сплавов.
«Правда ли, что латунь убивает бактерии и грибки?»
Вообще-то да, благодаря высокому содержанию меди. Однако это больше относится к прокатной латуни. Не забудьте, что готовые изделия покрывают лаком, а иногда – еще и гальваникой или PVD-напылением (как в элитных швейцарских часах). Логично, что с каждым таким слоем антибактерицидный эффект снижается.
«К вопросу о содержании меди. Сколько меди в латунной фурнитуре Palladium?»
Мы используем разные сплавы; в основном – с 59-61% меди. В петлях в целях снижения трения и улучшения обрабатываемости применяется освинцованная латунь (Cu 54-57,4%, Pb 2,3-2,65%).
Кроме дверной и оконной фурнитуры мы продаем латунные смесители и душевые гарнитуры Manzzaro (Россия-Италия). В них использован литейный премиум-сплав ЛЦ40С – с 59-60% меди и пониженной долей свинца: 1,0-1,6% (вместо 2,5-3,5%, как у многих популярных марок сантехники).
«Что означает надпись “Pure Brass Class A”? Видел на петлях и навесных замках»
Это значит, что изделие из чистейшей латуни. Доли вредных примесей, таких как висмут, мышьяк и сурьма, снижены до минимально возможных. К слову: дверные и оконные петли Palladium, а также корпуса наших латунных навесных замков изготовлены из латуни класса A.
«Чем и как почистить потемневшую латунь до блеска в домашних условиях?»
Лучше всего приобрести полировочную пасту. Если не нашли – состряпайте сами из обычных столовых ингредиентов. Вот один из способов: в равных пропорциях смешайте муку с солью. Влейте к ним уксус – столько, чтобы получилась густая пастообразная смесь. Эту смесь нанесите на марлю или любую другую мягкую ткань и протрите латунь до блеска. Естественно, перед всем этим с латуни нужно удалить старый лак, а в конце – заново пролакировать.
«С чем сочетать полированную латунь в интерьере?»
В классических антуражах – с древесной текстурой маслянистых тонов, шелком и парчой, мрамором, зеркалами. В современных – с бетоном, темно-синим и угольно-серым цветами, элементами стиля лофт и, опять же, с зеркалами.
«Три кубика (из мрамора, льда и латуни) имеют одинаковый объем. Какой из них имеет наибольшую массу, какой – наименьшую?»
Что это? Задача из физики? Ответ: кубик из латуни будет самым тяжелым, потому что из этих трех материалов у латуни наибольшая плотность. Самый легкий кубик – ледяной (у льда наименьшая плотность).
***
В интернет-магазине дверной фурнитуры Palladium вы сможете купить:
• латунные петли для деревянных дверей;
• оконные петли для деревянных рам;
• круглые дверные ручки в античном стиле Manzzaro Art (и накладки к ним);
• навесные замки в корпусе из латуни.
• цилиндровые механизмы замков с латунным корпусом, сердечником и пинами.
Также в продаже: кухонные аксессуары и сантехника премиум-класса Manzzaro – латунные смесители и стойки для душа в стилях «ретро» и «хай-тек». Всё в наличии, звоните или заказывайте нужный вам товар онлайн. Доставка по всей России (от 1 дня), в Беларусь (от 4 дней) и Казахстан (от 6 дней).