Латунь против бронзы против меди: Основные различия

На протяжении многих веков медь, латунь и бронза играли важную роль в истории человечества. Стоит отметить, что все три материала хорошо поддаются вторичной переработке, что снижает потребность в добыче и извлечении полезных ископаемых и способствует экологической устойчивости. Эти металлы часто объединяют в группу "красных металлов" из-за их общего красноватого оттенка, что может привести к путанице, особенно при проведении различия между бронзой и медью.

Поэтому мы создали эту статью, чтобы прояснить эти различия. Мы стремимся помочь вам понять различия между этими металлами прямо и ясно. Изучив их уникальные свойства, области применения и сравнительные преимущества, вы будете лучше подготовлены к принятию обоснованных проектных решений. Итак, давайте начнем наше знакомство с этими вечными и ценными металлами.

Что такое латунь?

Латунь - это сплав цветных металлов, в состав которого входят медь и цинк. Другие элементы, такие как алюминий, железо, кремний, марганец, свинец, олово и т. д., также проявляют различные свойства в небольших пропорциях. Однако большая концентрация цинка делает этот сплав твердым и пластичным.

Что такое медь?

В отличие от латуни и бронзы, медь является чистым цветным переходным металлом. Ее можно использовать непосредственно для обработки в промышленности. Однако ее сплавы могут быть получены путем смешивания с другими рафинированными металлами. Среди различных замечательных свойств меди самым важным является ее способность бороться с бактериями.

Что такое бронза?

Бронза - это сплав тускло-золотистого цвета, состоящий из избыточного количества меди (88%) и олова (12). Поэтому ее также называют сплавом на основе меди. Бронза используется в основном в строительстве, промышленности, производстве медалей и музыкальных инструментов.

Латунь против бронзы против меди: Углубленное сравнение

Состав

Латунь - это сплав цветных металлов, состоящий в основном из меди и цинка. В состав могут входить свинец, железо, кремний, алюминий, марганец и некоторые другие элементы. В то же время бронза - это сплав меди, содержащий разное количество меди и олова. В состав бронзового сплава также могут входить никель, фосфор, алюминий и цинк.

Однако медь - это металл природного происхождения, в отличие от латуни и бронзы, часто присутствующий в чистом виде, почти 99,9%.

Цвет

Еще одно различие между латунью, бронзой и медью - это их цвет. Как правило, цвет латуни - желтовато-золотистый, что делает ее подходящей для фурнитуры. В то же время бронза имеет почти красновато-коричневый цвет. Впрочем, цвет меди очень похож на бронзу. Единственное отличие заключается в оттенке, так как тон меди характерный и относительно свежий. Для сравнения, оттенок бронзы сравнительно тусклый.

Сравнение на основе свойств

Механические свойства

• Жесткость

Что касается жесткости, то бронза демонстрирует лучшие характеристики среди этих трех металлов. Бронза, в состав которой входят медь и олово, известна своей замечательной жесткостью и устойчивостью к деформации под воздействием механических нагрузок. Медь, хотя и является ковким и пластичным материалом, не так жестка, как бронза, что делает ее менее подходящей для применения в тех областях, где требуется высокая жесткость. Латунь, в состав которой входит цинковый сплав, по жесткости находится между медью и бронзой.

• Твердость

Чтобы различить твердость трех металлов, лучше всего подойдет показатель по шкале твердости Бринелля. Так, согласно этой шкале, твердость меди составляет 35 баллов, латуни - от 55 до 73 баллов, а бронзы - от 40 до 420 баллов. Эти значения определяют, что бронза - самый твердый металл из всех. Следовательно, она более восприимчива к изломам и трещинам.

• Прочность

Что касается прочности, то медь, будучи вязким и ковким металлом, обладает хорошей вязкостью. Она может значительно деформироваться до разрушения. Это выгодно в таких областях применения, как электропроводка, где гибкость и эластичность важнее твердости.

Латунь, хотя и менее податлива, чем медь, из-за включения в состав цинка, все же обладает достаточной прочностью. Она может выдержать определенную степень деформации, прежде чем сломается, что делает ее подходящей для применения в тех случаях, когда требуется баланс между прочностью и другими свойствами, например коррозионной стойкостью.

Бронза, благодаря своему составу сплава меди и олова, часто обладает высокой прочностью. Она может поглощать значительную энергию, прежде чем разрушится, что делает ее предпочтительным выбором в тех областях, где прочность и жесткость жизненно важны, например, при изготовлении подшипников, скульптур и морского оборудования.

• Прочность или прочность на кручение

Прочность - еще одно ключевое свойство, по которому различаются медь, латунь и бронза. Медь, хотя и ценится за свою электропроводность, как мы уже говорили, является наименее прочной из всех трех. Латунь, благодаря входящему в ее состав цинковому сплаву, демонстрирует более высокую прочность на разрыв по сравнению с чистой медью. Однако бронза, в состав которой входят медь и олово, выделяется как самая прочная из этой троицы.

Это делает бронзу предпочтительным выбором в областях, требующих высокой прочности, в то время как латунь обеспечивает баланс между прочностью и другими желаемыми свойствами. Медь, хотя и менее прочная, все же используется в тех случаях, когда электропроводность и гибкость превалируют над прочностью.

• Прочность на изгиб

Прочность на изгиб - это способность материала противостоять силам, которые пытаются деформировать его при изгибе. Среди латуни, меди и бронзы бронза обычно демонстрирует самую высокую прочность на изгиб. Добавление олова в сплав меди и олова в бронзе повышает ее способность сопротивляться деформации при изгибе.

• Усталостная прочность

При сравнении латуни, меди и бронзы по усталостной прочности бронза часто демонстрирует самую высокую усталостную прочность. Такое повышение усталостной прочности можно объяснить легированием меди и олова в бронзе. Медь, в силу присущей ей пластичности и ковкости, обычно демонстрирует более низкую усталостную прочность.

• Прочность на сжатие

Прочность на сжатие - это способность материала сопротивляться силам, которые стремятся сжать или раздавить его. И в этом случае бронза часто выделяется как материал с самой высокой прочностью на сжатие среди всех трех материалов. Медь, хотя и обладает умеренной прочностью на сжатие, обычно имеет меньшую прочность на сжатие, чем бронза.

• Creep

Сопротивление ползучести - это способность материала противостоять деформации при постоянной нагрузке или напряжении, особенно при повышенных температурах. Бронза обладает хорошей устойчивостью к ползучести. Медь и латунь менее устойчивы к ползучести, что означает, что они более склонны к постепенной деформации при длительном напряжении при повышенных температурах.

• Прочность на разрыв и предел текучести

Прочность на разрыв необходима, когда материал проходит через максимальную нагрузку без разрушения. Для этого бронза способна выдерживать максимальную нагрузку без поддержки, что делает ее идеальным материалом для процессов, где требуется прочность материала. Прочность на разрыв может составлять от 350 до 635 МПа.

Кроме того, латунь может выдерживать предел прочности от 338 до 469 МПа. Однако медь имеет самый низкий предел прочности среди них - 210 МПа. Максимальная точка, при которой происходит деформация материала, - это предел текучести. Поэтому у бронзы максимальный предел текучести составляет 125 и 800 МПа, что выше, чем у меди и латуни. С другой стороны, медь имеет самый низкий предел текучести, около 33,3 МПа, в то время как латунь может выдержать от 95 до 124 МПа.

Физические свойства

• Плотность

Медь, будучи чистым элементарным металлом, имеет относительно высокую плотность. Ее плотность составляет около 8,92 грамма на кубический сантиметр (г/см³). Это делает медь относительно тяжелым материалом, что необходимо учитывать в тех случаях, когда вес имеет значение. Плотность латуни находится между плотностью меди и цинка. В зависимости от конкретного состава латуни ее плотность обычно составляет от 8,4 до 8,73 г/см³. Таким образом, латунь занимает промежуточное положение по плотности. Бронза также находится в схожем с латунью диапазоне плотности, обычно между 8,5 и 8,8 г/см³. Она имеет сходный с латунью профиль плотности.

• Температура плавления

Температура плавления металлов определяет их формуемость. Материалы с низкой температурой плавления сравнительно легко поддаются формовке. Среди латуни, бронзы и меди бронза имеет самую низкую температуру плавления, что делает ее самым легко формуемым материалом.

• Температура плавления меди: 1085°C
• Температура плавления латуни: 927°C
• Температура плавления бронзы: 913°C

• Теплопроводность

Способность материала проводить тепло называется теплопроводностью. Самая высокая теплопроводность у бронзы - от 229 до 1440 BTU/час-фут²-°F. В то время как теплопроводность меди составляет 223 BTU/hr-ft²-°F. Теплопроводность латуни, напротив, составляет 64 BTU/час-фут²-°F.

• Электропроводность

Медь хорошо известна среди трех материалов, когда речь заходит об использовании электропроводки в промышленности. Медь обладает электропроводностью почти 100%, что делает ее самым надежным вариантом для электропроводки. Однако латунь имеет электропроводность всего 28% по сравнению с медью. Бронза имеет электропроводность около 15%, что является наименьшей электропроводностью.

• Тепловое расширение

Тепловое расширение - одно из наиболее важных свойств меди, которая известна своим относительно высоким коэффициентом теплового расширения. При нагревании медь значительно расширяется. Латунь, сплав меди и цинка, унаследовала некоторые характеристики теплового расширения меди.

Однако добавление цинка несколько снижает коэффициент теплового расширения по сравнению с чистой медью. Бронза по тепловому расширению находится в том же диапазоне, что и латунь. Ее коэффициент теплового расширения также несколько ниже, чем у чистой меди.

Химические свойства

• Устойчивость к коррозии

При сравнении металлов наиболее важным параметром является коррозионная стойкость. Как правило, бронза является наиболее устойчивым к коррозии металлом по сравнению с латунью и медью. Это объясняется тем, что при контакте с воздухом она окисляется и образует защитный слой, который противостоит агрессивным средам, в основном морской воде.

Как и бронза, медь также образует защитный слой при окислении, обеспечивая превосходную коррозионную стойкость. Тем не менее, если содержание меди в обоих сплавах (бронзовом и медном) подвергается воздействию соединений хлора, они могут подвергнуться разрушению. Напротив, латунь - наименее коррозионностойкий сплав. Марки латуни, содержащие большое количество марганца, более устойчивы к коррозии, чем другие.

• Устойчивость к окислению

Устойчивость к окислению - это свойство, которое может привести к значительным различиям между медью, латунью и бронзой. Медь подвержена окислению при контакте с воздухом и влагой. В результате со временем на ней образуется зеленоватая патина, которая, хотя и обеспечивает некоторую защиту, не делает ее высокоустойчивой к окислению.

Если говорить о коррозии латуни, то она, напротив, включает в свой состав цинк, что повышает ее устойчивость к коррозии и потускнению. Латунь более устойчива к окислению, чем медь. Бронза, как правило, превосходит медь и латунь по устойчивости к окислению. Присутствие олова в бронзе обеспечивает надежную защиту от окисления и коррозии, что делает ее предпочтительным материалом для применения в суровых условиях окружающей среды.

• Химическая стабильность

Конечно, с точки зрения химической стабильности все три материала демонстрируют достойную устойчивость к химическим реакциям и коррозии в нормальных условиях окружающей среды. Медь демонстрирует высокую химическую стабильность, а латунь и бронза, как сплавы меди с цинком и оловом, соответственно, наследуют хорошую химическую стабильность.

• Термическая стабильность

Что касается термостойкости, то бронза является самым термостойким материалом среди меди и латуни. Хотя медь и латунь остаются термически стабильными при нормальных температурах, они имеют более низкие температуры плавления, чем бронза, которая может выдерживать более высокие температуры без значительной деформации или размягчения.

Свойства обработки

• Эффективность литья

Литейные характеристики, считающиеся важнейшим свойством, различаются между этими тремя сплавами. Медь, известная своей высокой теплопроводностью, позволяет получать детализированные и тонкие отливки, что делает ее выбором для художественного и декоративного применения. Латунь предлагает баланс между ковкостью и прочностью. С другой стороны, бронза, имеющая в своем составе медно-оловянный сплав, превосходно подходит для литья сложных и точных деталей.

• Производительность ковки

Ковка известна как способность металла выдерживать формообразование под воздействием тепла и давления. Медь обладает хорошими кузнечными свойствами. Она легко поддается ковке в различных формах без значительного растрескивания или деформации, что делает ее пригодной для применения в областях, требующих значительного формообразования.

Латунь также обладает достойными возможностями для ковки, сочетая ковкость меди с дополнительной прочностью цинка. Но среди них наилучшие показатели по ковке имеет бронза. Присутствие олова повышает ее способность выдерживать процесс ковки, что позволяет добиться точной формы и сложной детализации.

• Термообработка

Медь, как правило, не поддается термообработке в традиционном смысле этого слова. Она плохо реагирует на процессы термообработки, и ее свойства остаются неизменными под воздействием тепла, в то время как латунь также обычно не поддается термообработке.

Хотя отдельные компоненты, медь и цинк, можно подвергать термообработке по отдельности, полученный сплав латуни не демонстрирует значительных изменений своих свойств в результате термообработки. С другой стороны, бронза в определенной степени поддается термообработке, особенно если в ее состав входят дополнительные легирующие элементы или специфические бронзовые композиции.

• Формуемость

Благодаря высокой гибкости меди, она обладает отличной пластичностью и не поддается пластической деформации. Таким образом, из меди можно легко изготовить множество проводов микронного размера. Кроме того, латунь также отличается хорошей формуемостью. Однако из-за своей твердости бронза обладает крайне низкой формуемостью.

• Свариваемость

Способность соединять различные материалы называется свариваемостью. Медь, не содержащая кислорода, легко поддается сварке. Поэтому она обладает высокой свариваемостью по сравнению с латунью. Медь можно сваривать с помощью TIG или MIG технологии сварки.

Однако для сварки латунных сплавов можно использовать TIG, MIG и пайку серебром. Если латунный сплав содержит менее 20% цинка, он обладает высокой свариваемостью. С другой стороны, если в нем содержится более 20% цинка, он обладает низкой свариваемостью.

Среди других бронзовых сплавов кремнистая бронза, вероятно, легче всего поддается сварке, поскольку в ней содержится около 3% кремния и 1% марганца. В остальном сварка бронзы затруднена из-за ее твердости.

• Обрабатываемость

На сайте обработкаВам нужен металл, способный выдерживать нагрузки и обладающий большей гибкостью. В соответствии с этим медь более гибка, чем латунь и бронза. Благодаря своей гибкости и высокой эластичности она может выдерживать механическую обработку.

По сравнению с ней латунь менее гибкая, что усложняет процесс обработки. Кроме того, бронза - самый твердый металл среди них, поэтому она хуже поддается обработке.

Латунь против бронзы против меди: Применение

Без обсуждения значимых областей применения каждого металла их сравнение было бы неполным. Итак, давайте рассмотрим некоторые из них:

Латунь vs Бронза vs Медь: Классификация и доступные сорта

Латунь, бронза и медь подразделяются на следующие марки:

Основные соображения при выборе подходящего металлического сплава

После того как вы узнаете, чем отличаются медь, латунь и бронза, следующим важным шагом будет выбор одного из них. Выбор правильного материала гарантирует качественный результат при изготовлении деталей. Следующие соображения могут оказаться полезными для принятия идеального решения.

• Бюджет является главным фактором при выборе материала для вашего проекта. Самый дорогой из трех материалов - медь, а самый дешевый - латунь. Таким образом, латунь - подходящий вариант, если вы испытываете нехватку денег.
• Перед покупкой необходимо проверить обрабатываемость материала. Медь - самый обрабатываемый металл, поэтому вы можете выбрать его, чтобы наслаждаться гладкой работой.
• Наконец, подумайте о том, для каких целей вам нужен материал. Например, если вам нужна электропроводность, лучшим вариантом может стать медь, а бронза идеально подходит для использования в морской воде.

Если вы знаете все аспекты и характеристики всех трех металлов - латуни, бронзы и меди, то отличить и выбрать один из них будет довольно просто. В целом, медь обладает наиболее благоприятными свойствами. Но ваш выбор должен зависеть от целей использования или применения. Чтобы выбрать идеальный металл для своего проекта, следует руководствоваться приведенными выше критическими соображениями.

Выбирайте JIAHUI, чтобы испытать высококачественные металлические детали и прототипы

Дискуссия о бронзе, латуни и меди, возможно, помогла вам провести различие между этими тремя металлами. Однако выбор подходящего материала для разработки изделия может поставить вас в тупик. Но не расстраивайтесь, у вас есть ЦЗЯХУЙ чтобы помочь вам. Наши профессиональные инженеры находят и предлагают клиентам материалы, соответствующие требованиям проекта.

Компания JIAHUI может стать вашим лучшим помощником, предлагая услуги как по производству металлических деталей, так и по созданию прототипов. Наши специалисты гарантируют, что вы получите прочные и высокоточные компоненты. Кроме того, вы можете получить широкий выбор материалов на выбор по очень выгодным ценам. Свяжитесь с нами прямо сейчас и воспользуйтесь нашими великолепными производственными услугами.

Вопросы и ответы

1. Какой металл из латуни, бронзы и меди самый твердый?

Бронза, как правило, тверже латуни и меди за счет дополнительной прочности, обеспечиваемой содержанием олова; однако точная твердость зависит от состава сплава.

2. Почему изделия из латуни обычно предпочтительнее изделий из меди?

Латунь все чаще заменяет медь, поскольку она обладает большей пластичностью, легкостью обработки и более низкой температурой плавления, чем ее медный аналог, что позволяет легче отливать или придавать различные формы. Кроме того, ключевую роль играют ее коррозионная стойкость и эстетические качества.

3. Магнитятся ли какие-либо из этих металлов: бронза, латунь или медь?

Бронза, латунь и медь - цветные металлы, не содержащие железа - элемента, необходимого для магнитного поведения.

4. Что из них экономичнее: латунь, бронза и медь?

Латунь, как правило, дешевле бронзы и меди, однако цены могут отличаться в зависимости от рыночной конъюнктуры и конкретных типов сплавов. Медь, как правило, стоит дороже из-за ее повышенного спроса в электротехнике и превосходной проводимости.

5. Имеет ли смысл использовать латунь для моей задачи, или медь или бронза будут лучшими вариантами?

Материалы из латуни, бронзы и меди следует выбирать в соответствии со спецификой их применения. Латунь отлично подходит для изготовления фитингов и инструментов, бронза обеспечивает прочность и коррозионную стойкость в морской среде, а медь благодаря своей высокой электропроводности используется в качестве материала для электрических компонентов.

6. Легко ли трескается или ржавеет бронза? Как она реагирует на воздействие солнечного света?

Бронза известна своей прочностью и устойчивостью, она редко трескается под давлением и не дает трещин со временем. Бронза не ржавеет, как железо, однако длительное пребывание на солнце может ускорить процесс патинирования, не нанося при этом вреда ее структурной целостности.