Как отличить бронзу от латуни

Медные сплавы широко применяются в промышленности. В быту ежедневно встречаются предметы, изготовленные из медесодержащих металлов. Возможная визуальная схожесть, характерный металлический блеск затрудняет поиск отличий бронзы от латуни на внешний вид без профессионального исследования.

Оба сплава, действительно, имеют некоторую общность свойств: устойчивость к коррозийному воздействию, высокий показатель теплопроводности, антифрикционные качества, похожий цвет отдельных марок того и другого металла.

Сложность найти отличие латуни от бронзы визуально усугубляется тем, что классический состав обоих сплавов, известных с древности, уже далеко не самый популярный и вытеснен более современными модификациями.

Помимо оригинальной бронзовой формулы (медь плюс олово), металлургическая промышленность представляет многокомпонентные варианты, включающие, помимо легирующего элемента Sn, иные металлы и неметаллы: фосфор, бериллий, свинец, кремний, марганец, хром и т.д. Отдельной разновидностью бронз выступает безоловянный состав. Широкий химический «ассортимент» предопределяет палитру свойств, которую может проявлять бронза.

Не менее разнообразны и латунные соединения. Качественные различия демонстрирует латунь даже при оригинальном составе (медь плюс цинк), ввиду неодинакового внутреннего процентного соотношения. Обогащение классической формулы иными элементами позволяет добиться совершенно других, уникальных свойств.

Неоднородность и многообразие химических составов рассматриваемых сплавов требуют рассмотреть их поочередно, чтобы составить четкое представление, какие отличия могут иметь бронза и латунь, а также их общие черты.

Бронза: разновидности, свойства, применение

Древнейший сплав, широко применяемый в течение нескольких тысячелетий, популярен за счет уникальных свойств. Это прочный, износостойкий металл, высокопластичный и твердый. Бронза дает минимальный показатель усадки при отливке – до полутора процентов. Коррозийная устойчивость – повышенная (даже долговременное пребывание металла в соленой воде не снизит его первоначальных свойств). Реакция на большинство кислот – нейтральная.

Оригинальный состав при 98-процентом содержании меди (и двух процентах олова) дает повышенную пластичность, обуславливая возможность ковки без воздействия рекристаллизационных температур, в то время как нормальный состав (Сu – 85%, Sn – 15 %) обеспечивает повышенную прочность и твердость. При варьировании соотношения химических элементов бронза позволяет добиваться уникальных качеств и нужных показателей.

Рассматриваемый медный сплав востребован в совершенно противоположных сферах: в приборостроении и ваянии скульптур, в строительстве ракет, кораблей, конструкций авиационного назначения.

Классификация

Вариативность бронзовых составов предполагает необходимость их классифицировать. Определив в качестве основания наличие оловянного легирующего компонента, выделают два их вида: оловянные и безоловянные. В свою очередь, оловянный состав может быть двухкомпонентным и многокомпонентным.

Безоловянная бронза может быть алюминиевой, свинцовой, кремниевой и т.д. Каждая марка состава разрабатывалась для получения новых полезных свойств или усиления имеющихся.
Алюминиевая бронза получила широкое промышленное распространение как экономичная альтернатива оловянному варианту. Алюминиевый состав показал большую плотность при отливках, лучшую текучесть в жидком виде, повышенную коррозионную стойкость. При однозначных плюсах этот вариант имеет и минусы в некоторых сферах (повышенная усадка, трудность пайки и т.д.). Указанные недостатки нейтрализуются легированием дополнительными компонентами: цинком, железом, никелем.
Повышенной теплопроводностью и усиленными антифрикционными показателями обладает свинцовая бронза.
Нечувствительность к соленой воде возрастает при цинковом легировании.
Кремниевый состав демонстрирует высокую электропроводность; такая бронза – основа электроники и радиопромышленности.

Широкое разнообразие составов, их количественная и качественная вариативность отражается в маркировке. Безоловянная бронза обозначается символами Бр, с дальнейшим указанием второго элемента с его процентным содержанием.

Примеры:

БрА5 – комплекс с содержанием меди – 95% алюминия 5%.
БрБ2 – наличие 98% меди в составе с 2% бериллия.

Оловянные составы также маркируются в соответствии с нормами государственной стандартизации. Аббревиатура БрО10Ц2 означает, что данный состав бронзы содержит медь – 88 %, олово -10 %, цинк – 2 %.

Основанием для классификации бронз также может выступать метод обработки. Сплав, пригодный для ковки, резки и фрезеровки называется деформируемым. Если при работе с материалом требуется металлургическое воздействие, то это литейная бронза.

С учетом структуры можно выделить однофазные и двухфазные бронзы.

Из-за вариативности состава, цвет бронзы может быть от красновато-коричневого до серебристо-серого. В этой связи, распространенный способ определить, где латунь, а где - бронза, по цвету – не вполне эффективен.

Латунь: виды, состав, применение

Древнейший сплав, первично появившийся как комбинация меди и цинка, сегодня представляет собой целую систему модификаций.

Самая распространенная классификация латуней предлагает в качестве основания состав вещества.

Двухкомпонентная латунь – сплав меди с цинком в различных процентных комбинациях. Маркируется двухкомпонентный состав следующим образом: буква Л с числом, указывающим на содержание медной составляющей. Например, Л 68 содержит 32% цинка; Л80 – 80% меди, 20% цинка.
Многокомпонентная латунь включает, помимо меди и цинка, также иные вещества. Это могут быть свинец, никель, марганец и т.д. Легирование метала дополнительными элементами влияет на цвет и химико-механические характеристики. Обозначение многокомпонентных сплавов выглядит так: ЛС-62-5 (меди – 62%, свинца 5%, 33% - цинк).

Латунный сплав может быть деформируемым и литейным. Первые применяются для производства листов, лент, трубы, проволоки. Литейные идут на изготовление арматуры, подшипников и т.д.

Наиболее привычный цвет латуни – золотисто-желтый, за счет чего высока ее художественная и эстетическая ценность. Пластичность, высокий антифрикционный показатель, устойчивость к коррозии – полезные качества сплава, обусловившие его ценность.

Индивидуальные свойства рассматриваемого металла зависят от включенного компонента. Марганец и олово добавляют латунному сплаву антикоррозийные качества. Никель усиливает стойкость к щелочному воздействию.

За счет добавления свинца металл проще резать на станке за счет уменьшения механической прочности. Алюминий снижает окислительные процессы.

Сравнение медных сплавов

Учитывая вариативность состава бронзы и латуни, отличия могут быть как внутри бронзовой, так и внутри латунной группы. При этом отдельные марки разных металлов могут иметь между собой общие характеристики.

Традиционно в науке, сравнивая бронзу и латунь, выделяют следующие отличия:

Цвет; несмотря на то, что некоторые бронзовые составы могут иметь желтый оттенок, напоминающий латунный, чаще всего бронза бывает красно-коричневой, а латунь - насыщенно желтой. Если в бронзовом оловянном составе будет присутствовать 2,5% алюминия, то визуально отличить его от золотистой латуни сможет только профессионал.
Структура бронзы крупнозернистая, в отличие от мелкозернистой латунной.
Различная реакция на соль. Оба сплава могут быть дополнены легирующими элементами, усиливающими невосприимчивость к соленой воде, но латунь все же подвержена окислению вследствие соляного воздействия.
Реакция на азотную кислоту. Бронза почти не взаимодействует с кислотами. Азотная является исключением. Продукты реакции зависят от степени разбавленности кислоты, но реакция будет. Латунь никакой реакции не даст.
При нагревании до шестисот градусов бронза не покажет изменений, в то время как латунь даст серый налет.
Гибкость латуни отличает этот металл от других. Она будет гнуться при значительном воздействии, тогда как бронза треснет.

Приведенные отличия в определенных составах будут проявляться более четко, в других не так однозначно.

Особенности применения медных металлов

Оба медных сплава в различных вариативных формах используются во всех промышленных сферах: судостроении, скульптуре, электротехнике, фурнитуре и т.д. Бронза предпочтительна для изготовления деталей, которым предстоит выдерживать серьезные нагрузки, производства прочных и долговечных механизмов.

В использовании латуни присутствует тенденция к декоративно-эстетическому направлению.

Как различить медные сплавы самостоятельно

Для получения точного результата необходим спектральный анализ металла. Профессиональный метод требует специального оборудования, квалификации и навыков. Есть несколько простых способов, которые помогут отличить бронзу от латуни в бытовых условиях с высокой точностью:

Магнитный метод. Из веществ, присутствующих в составе обоих сплавов, олово активнее всего проявляет магнитные свойства. Стружка бронзы начнет прилипать при наличии сильного магнита. Латунь не даст никаких движений.
Визуальный анализ излома. Данный метод затруднителен без специального оборудования, но при возможности создать излом, тип сплава будет очевиден: мелкозернистую латунь не перепутать с крупнозернистой бронзой.
Реакция с азотной кислотой. Известно, что бронза реагирует с одной из немногих кислот – с азотной. Имея пятидесятипроцентный реактив, можно провести опыт даже в домашних условиях. В результате будет получен видимый осадок.
Воздействие высоких температур. При нагревании до 600 градусов бронза станет более хрупкой. Латунь начнет проявлять пластичные свойства. Указанное различие обусловлено наличием цинка в составе.
Метод распила. Если взять ножовку и попробовать подпилить материал, получается стружка. Качество стружки поможет определить, что это за металл. Бронзовый сплав, за счет присутствия в составе олова, даст стружку в виде мелкой пыли. У латуни совершенно иной продукт распила – витые кусочки и пластинки.
Испытание морской солью. Этот метод иногда предлагается для домашних экспериментов, но он недостаточно эффективен. Во-первых, для того, чтобы сделать вывод о наличии или отсутствии реакции на соль, материал надо поместить в морскую соленую воду на достаточно долгое время. Во-вторых, несмотря на однозначное лидерство бронзы в этом вопросе, некоторые латунные сплавы тоже устойчивы к солевому воздействию.

Рассмотренные методы наиболее эффективны при сравнении оригинальных составов. При легировании дополнительными элементами оба металла могут достигать максимальной схожести свойств.