Что тяжелее латунь или бронза по весу
Отличия бронзы от латуни
Латунь и бронза имеют различный химический состав и свойства, но внешний вид этих сплавов практически идентичен. Обычному человеку, не задействованному в промышленном производстве сплавов, отличить бронзу от латуни очень тяжело. Поэтому стоит разобраться, какие свойства характерны этим сплавам, в чем их отличия, и как определить из какого сплава изготовлен покупаемый предмет.
Свойства бронзы и латуни
Бронза и латунь – это металлические сплавы, которые производятся на основе меди. Разница между ними заключается в основном легирующем материале. Это влияет на физические и химические свойства этих сплавов. Соответственно состав бронзы и латуни напрямую влияет на сферы применения этих материалов.
Бронза – это сплав на основе меди с добавлением таких легирующих материалов как олово, бериллий, кремний, алюминий и свинец. Также могут применяться другие компоненты, например, цинк или никель. В таком случае сплав называется шпиатр, он значительно дешевле, но также и уступает по физическим характеристикам.
Внешний вид бронзы
Существует несколько типов бронзовых сплавов, которые отличаются в зависимости от основного легирующего компонента. На сегодняшний день выделяют:
Также существует классификация в зависимости от наличия в составе олова. Исходя из этого выделяют оловянную бронзу – сплав меди и олова, и безоловянную. Также существует мышьяковый тип, но на сегодняшний день он не применяется в производстве.
Латунь представляет собой сплав меди и цинка, с возможным содержанием других компонентов: никель, свинец, олово, железо, марганец и других. Данный сплав известен с древних времен. Скорее всего, он был разработан римлянами, которые сплавляли медь с цинковой рудой. Цинк в чистом виде начали применять только в конце XVII века в Англии.
Латунь похожа на золото, из-за чего она часто использовалась для подделки золотых монет.
Благодаря мелкозернистой структуре, ее широко применяют в промышленности. На сегодняшний день стало популярным производство биметалла сталь-латунь. Готовый материал обладает повышенной устойчивостью к коррозии и физическому износу. При этом такой сплав довольно пластичный и легко поддается литью и физическими изгибу.
Внешний вид латуни
Существует разновидность под названием томпак, который применяется в художественном литье, изготовлении фурнитуры и знаков отличия.
Основные отличия сплавов
Несмотря на схожий внешний вид из-за использования меди в качестве основы, бронза и латунь имеют определенные отличия, что обосновывается добавлением олова и цинка. Благодаря этому сфера применения обоих материалов довольно широка и разнообразна.
Бронза довольно часто используется скульпторами. Она отлично подходит для производства памятников, скульптур, бюстов, оград и других художественных изделий. Она может сотни лет стоять, не изменяя формы и структуры. Латунь для таких целей используется довольно редко, что связано с высокой пластичностью этого сплава, которая негативно влияет на долговечность и износостойкость скульптур.
Из-за своих свойств, одним из которых является устойчивость к соленой морской воде, бронза раньше широко использовалась в морском деле. Чтобы латунь обрела такое же свойство, необходимо добавить такие легирующие компоненты, как алюминий, олово или свинец.
Несмотря на внешнюю схожесть, имеются небольшие различия между бронзой и латунью, которые можно рассмотреть невооруженным глазом. Следует выделить основное – отличие бронзы и латуни по цвету. Бронза имеет темно-коричневый оттенок, латунь в свою очередь светлее, напоминая золото из-за желтоватого оттенка.
Следует выделить основные отличия этих двух сплавов:
Несмотря на многие отличия, определить в быту из какого сплава изготовлено изделие довольно сложно, но воспользовавшись несколькими методами можно справиться с этой задачей.
Как отличить латунь от бронзы в домашних условиях
Очень часто при покупке старой мебели, статуэток и других предметов возникает дилемма, из какого материала они изготовлены. На первый взгляд они ничем не отличаются, но при более детальном рассмотрении и использовании нескольких методов определения можно точно определить тип сплава.
На сегодняшний день существует несколько способов как отличить латунь и бронзу в домашних условиях:
Для начала нужно сделать немного металлической стружки, затем поместить ее в отдельные пробирки и залить 50% раствором. После растворения большей части, пробирки нужно нагреть. Жидкость с латунью останется прозрачной, а в жидкости с бронзой появиться белый осадок олова.
При отсутствии реактивов, можно воспользоваться раствором морской соли, поместив в нее стружку. Бронзовая стружка никак не изменится, а латунная поменяет внешний вид.
Также можно просто посмотреть на предмет. Если старый предмет не поддался изменениям и разрушению после многих лет, то это скорее всего бронза, так как она намного устойчивее к внешнему воздействию и менее подвержена износу.
Как отличить бронзу от латуни?
Медь служит основой ряда сплавов с аналогичными визуальными свойствами и механическими характеристиками, что затрудняет их идентификацию в домашних условиях. Чаще всего возникает вопрос: как отличить бронзу от латуни? В лабораторных условиях с помощью специального оборудования – оптического, рентгеновского или лазерного анализатора – не составит труда определить состав материала. В быту для этой цели придется использовать иные методы, к результатам которых следует относиться достаточно критично – ни один не гарантирует 100% точность.
Свойства бронзы
Общеизвестно, что латунь получают путем легирования меди цинком, но при этом вхождение Zn в сплав отличается в разы – от 4% до 45%. Благодаря этому сплав разных марок, например – Л96 и Л59-1, визуально и качественно обладает особыми свойствами.
Бронза еще более сложна в распознавании. Чем отличается латунь от бронзы: для создания последней медь соединяют с оловом, а также легируют ее алюминием, бериллием, кремнием, марганцем, магнием либо неметаллическими элементами. В результате химический состав существующих сплавов настолько разнообразен, что сложно идентифицировать не только марки, но и отождествить их между собой.
Если для сравнения характеристик двух сплавов использовать их представителей премиальных марок, то бронза от латуни отличается:
Из этого следует, что бронзовые сплавы крепче латунных, но для решения задачи, как определить бронзу или латунь в домашних условиях, это практической ценности не имеет.
Что дороже: латунь или бронза
Рыночная цена лома сплавов почти идентична и зачастую зависит от приоритетов конкретного пункта приема – уточнить ее всегда можно на сайте компании и по номеру контактного телефона. При анализе среднерыночной стоимости отличия между латунью и бронзой, влияющие на цену, отражаются в:
Статистика свидетельствует, что в среднем по России цена килограмма латунного лома в приемных пунктах на 10-20 рублей выше, чем у бронзового.
Визуальная разница
Если в сплавах высок процент содержания базового легирующего вещества, то отличить бронзу от латуни удастся и на глаз:
В качестве общего правила эксперты рекомендуют полагать материалы с золотисто-желтым оттенком поверхности латунью, а с красноватым – бронзой.
Физические отличия
Считается, что вычисление плотности сплава – один из верных способов, как отличить бронзу от латуни. Практика опровергает это утверждение, поскольку плотность этих материалов (г/куб. см):
Очевидно, что при высоком содержании олова вес бронзы равен или даже превышает массу латуни, поэтому точно определить сплав, полагаясь лишь на этот критерий, не удастся.
Проверка магнитом
Еще одно распространенное заблуждение гласит, что бронза от латуни отличается лучшими магнитными свойствами. В действительности из компонентов этих сплавов на воздействие магнитом реагируют только железо и никель, максимальное содержание которых – до 11% – характерно только для сплава БрАЖН-10-4-4. Выявить такой материал удается лишь при воздействии мощным неодимовым магнитом.
В сплавах прочих марок бронзы на долю магнитных металлов приходится до 3-5% (в латуни – не более 1-3%) состава, поэтому использовать магнит для идентификации этих материалов нельзя.
Нагревание
Надежный способ отличить латунь от бронзы – термообработка, а именно – нагрев металла до температуры не ниже 600-650 °C. При этом:
Единственная проблема – найти оборудование, способное создать температурное воздействие требуемого уровня.
Лабораторные методы
Как определить – латунь или бронза у вас в руках – при помощи доступных реактивов:
Если по завершению процедуры визуальный осмотр показал, что раствор остался прозрачным, то подопытным образцом была латунь. Если выпал белесый осадок, то изначально в емкости находилась бронза.
Учитывая возможные отличия в составе бронзы и латуни, прежде всего – наличия или отсутствия олова и цинка соответственно, можно констатировать, что абсолютной точностью при идентификации сплавов обладает только спектральный анализ.
Основные отличия бронзы от латуни
Бронза и латунь, являются сплавами основным компонентом которых является медь. Поэтому, по некоторым техническим характеристикам и внешним признакам они похожи. Различные марки сплавов имеют определенный набор химических элементов и порой не сильно различаются, даже бывает так, что отличить бронзу от латуни физическими способами почти невозможно. В таких случаях поможет изучение химического состава рассматриваемых сплавов, с использованием специального оборудования. И все-таки существуют методы позволяющие отличить бронзу от латуни в домашних условиях.
Определение вида сплава по физическим свойствам
Сравнивая латунь и бронзу можно отметить ряд закономерных физических различий:
Визуальные различия сплавов
Бронза и латунь по внешнему виду различить тяжело, так как их химсостав сравнительно близок. Найти определенные различия можно только у сплавов значительно различающихся по химическому составу. Можно отметить, что латунь имеет более насыщенный желтоватый оттенок с мелкозернистой текстурой. В случае если внешние признаки сплавов максимально схожи, для их распознавания потребуются более сложные способы.
Термическая обработка
Термический метод позволяет с максимальной точностью определить, что перед вами находится латунь. Для этого потребуется нагревательное оборудование, способное разогрет исследуемый предмет до температуры +600 градусов. Цинк, присутствующий в латуни, при нагреве до вышеназванной температуры, начнет окисляться и на поверхности изделия появится его окись пепельного цвета. На бронзе такой налет не может появится и его присутствие является верным признаком, того что испытуемый предмет изготовлен из латуни. К тому же, латунные сплавы после термической обработки становятся более пластичными.
Химическая реакция для определения типа сплава
Химических метод является наиболее достоверным. В процессе работы изучаемые участки подвергнуться разрушению, и поэтому не стоит воздействовать реактивами на весь предмет исследования, достаточно будет небольшого кусочка.
Для проведения анализа потребуется азотная кислота, работая с которой необходимо соблюдать меры безопасности и избегать попадания раствора на открытые участки тела, так как реагент отличается сильной агрессивностью.
Процедура состоит из нескольких последовательных этапов:
По завершении процесса, осуществляет визуальный осмотр раствора. Если в смесь воды и азотной кислоты был помещен бронзовый предмет, то на дно сосуда выпадет белый осадок оксида олова. В противном случае исследуемый материал представляет собой латунь или же безоловянную бронзу, что так же вполне вероятно. То есть таким способом можно определить, только оловосодержащий бронзовый сплав.
Удельный вес металла
При проектировании деталей и металлоконструкций необходимо знать сколько будет весить готовое изделие или сооружение. Эта характеристика важна для работы механизмов, расчетов нагрузок на опоры. Образцы одного объема и формы, выполненные из разных материалов имеют разные показатели массы, ускорения. Это же относится к сравнению металлических сплавов одной группы. Что такое удельный вес металла, как его определить?
Удельным называют вес абсолютно плотного вещества. Для измерения следует привести материал в такое состояние, в котором в структуре отсутствуют поры и посторонние включения. Расчет проводят по формуле:
где P — вес однородного тела, V — его объем
Принято несколько систем вычисления с разными единицами измерения.
Эти единицы измерения легко конвертировать: 0,1 дин/см³= 1 Н/м³= 0,102кГ/м³. Для удобства вычислений в металлургии используют обозначения в кубических сантиметрах и метрах. Это зависит от ценности и расхода сырья. Иногда Ƴ путают с плотностью. Действительно, их вычисляют по похожим формулам. Однако плотность (P=m/V) рассчитывают для любых тел и веществ, и даже пространств (межгалактические и межзвездные среды), а не только для абсолютно плотных.
Величина меняется в зависимости от температуры среды. Определение “весит” указывает на силу, с которой тело воздействует на подвес или поверхность, она имеет направленный вектор: Р (в ньютонах)=mg (масса в кг*ускорение свободного падения м/с²). Там, где важна высокая точность, значение g варьируется от 9,780 на экваторе Земли до 9,82 на полюсах. Во всех остальных случаях допускается округление до 10. Масса тел постоянна.
Удельный вес цветных металлов
Цветмет — ограниченное и ценное сырье, каждый материал обладает уникальными свойствами: свинец и олово смягчают трение механизмов, алюминий легкий и безопасный, из его сплавов делают самолеты и упаковку для пищи. Величину Ƴ вычисляют в лабораторных условиях. Она соотносится с температурой плавления — фазовым переходом из твердого состояния в жидкое под воздействием нагрева и давления. В этом же терморежиме происходит и обратный процесс.
Таким образом, t плавления = t кристаллизации.
Это совпадение возможно только для идеально чистых однородных веществ, не содержащих примесей. Именно эти цифры указывают в справочниках.
Таблица удельного веса цветных металлов
| Наименование цветного металла | Химическое обозначение | Атомный вес | Температура плавления, °C | Удельный вес, г/куб.см |
| Цинк (Zinc) | Zn | 65,37 | 419,5 | 7,13 |
| Алюминий (Aluminium) | Al | 26,9815 | 659 | 2,69808 |
| Свинец (Lead) | Pb | 207,19 | 327,4 | 11,337 |
| Олово (Tin) | Sn | 118,69 | 231,9 | 7,29 |
| Медь (Сopper) | Cu | 63,54 | 1083 | 8,93 |
| Титан (Titanium) | Ti | 47,90 | 1668 | 4,505 |
| Никель (Nickel) | Ni | 58,71 | 1455 | 8,91 |
| Магний (Magnesium) | Mg | 24 | 650 | 1,74 |
| Ванадий (Vanadium) | V | 6 | 1900 | 6,11 |
| Вольфрам (Wolframium) | W | 184 | 3422 | 19,3 |
| Хром (Chromium) | Cr | 51,996 | 1765 | 7,19 |
| Молибден (Molybdaenum) | Mo | 92 | 2622 | 10,22 |
| Серебро (Argentum) | Ag | 107,9 | 1000 | 10,5 |
| Тантал (Tantal) | Ta | 180 | 3269 | 16,65 |
| Золото (Aurum) | Au | 197 | 1095 | 19,32 |
| Платина (Platina) | Pt | 194,8 | 1760 | 21,45 |
Таблица удельного веса сплавов
Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)
Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия)
Баббит — Antifriction metal
Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper
Дельта металл — Delta metal
Желтая латунь — Yellow Brass
Фосфористые бронзы — Bronze — phosphorous
Обычные бронзы — Bronze (8-14% Sn)
Ковкий чугун — Wrought Iron
Красная латунь (мало цинка) — Red Brass
Латунь, литье — Brass — casting
Латунь, прокат — Brass — rolled and drawn
Легкие сплавы алюминия — Light alloy based on Al
Легкие сплавы магния — Light alloy based on Mg
Марганцовистая бронза — Manganese Bronze
Нержавеющая сталь — Stainless Steel
Нейзильбер — Nickel silver
Припой 50% олово/ 50% свинец — Solder 50/50 Sn Pb
Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников =штейн с содержанием 72-78% Cu — White metal
Свинцовые бронзы, Bronze — lead
Углеродистая сталь — Steel
Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) — Electrum
Все вещества имеют разную молекулярную структуру и межатомное расстояние, поэтому вес атома не всегда точно соотносится с удельным. Человечество научилось применять эти свойства во благо. Тяжесть золота относительно минералов позволила золотоискателям отмывать песчинки в ручье, в то время как легкие титан и алюминий дали возможность подняться в небо.
Ни один металлический элемент таблицы Менделеева невозможно получить в чистом состоянии: чистота электротехнической бескислородной меди 99,999%.
Ее применяют только в высокоточной аппаратуре, так как удаление примесей требует использования сложных технологий. Для производства проводников достаточно 99,9. Многие цветные металлы используются исключительно в сплавах: дюраль, мельхиор, бронза, латунь и др.
Марочные сплавы не имеют точной температуры плавления, только переходные диапазоны. При расчетах и проектировании показатель Ƴ= P/V не используют, но устанавливается плотность, присущая каждой марке. Например у латуни ЛМцА57-3-1 она равна 8100 кг/м³. Из этой марки производят детали для морских судов. Благодаря значению можно вычислить сколько сырья потребуется для производства партии и каждой детали в отдельности. Слитки с недостаточным соотношением массы и объема будут низкого качества, вероятно в их структуре присутствуют включения газов и оксидов.
Удельный вес чугуна
Железо — один из самых распространенных элементов в земной коре. Это важнейший конструкционный материал, стойкий к механическим нагрузкам. Из железных руд выплавляют чугун — сплав на основе железа и углерода. Если уменьшить углеродную составляющую — получится сталь.
Чистое железо, синтезированное лабораторным путем, весит 7,874 г/см³ или 7874 кг/м³. Его t плавления 1538⁰, но предварительно оно претерпевает ряд превращений по кристаллическому признаку, поэтому при выплавке чугуна достигать этого нагрева не требуется.
Ƴ чугуна вычислить невозможно, так как его физические свойства зависят от массовой доли углерода и его состояния: формирование включений графита или карбидных соединений. Для обозначения параметра используют диапазон величин, присущий типу.
В результате изменения режимов охлаждения получают промежуточные варианты. Благодаря легирующим добавкам на рынке представлены жаростойкие, антифрикционные, износостойкие, коррозионностойкие и другие чугуны. Самые легкие из применяемых марок имеют показатель P=m/V равный 6,8 г/см³, у быстрорежущих сталей он достигает 8.
Типичные физические свойства и удельный вес чугуна
Вывод
Удельный вес — это сила воздействия на подвес или поверхность, рассчитанная в ньютонах для тела из абсолютно плотного вещества, не имеющего в своем составе посторонних включений.
На практике такого состояния достичь невозможно. Лабораторная величина соотносится со строением атома, типом кристаллической решетки.
При создании марок черных и цветных металлов знание Ƴ помогает заранее вычислить плотность новой разработки. Значение необходимо в научных и промышленных отраслях, в точном конструировании, компьютерном моделировании. Установленные показатели в килограммах на кубический метр представлены в стандартах ГОСТ, для удобства расчета закупок и распределения металлопроката можно использовать специальные онлайн-калькуляторы, или зная форму полуфабриката, посчитать объем затраченного сырья по геометрической формуле. Так, при продаже арматуры применяют тоннаж, для ювелирных изделий указывают граммы.
Для удобства воспользуйтесь нашим марочником стали.
Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов
Таблицы плотности металлов и сплавов
Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.
− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.
Удельный вес цветных металлов
Таблица. Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления
При прокате заготовок из цветных металлов необходимо еще точно знать их химический состав, поскольку от него зависят их физические свойства.
Например, если в алюминии присутствуют примеси (хотя бы и в пределах 1%) кремния или железа, то пластические характеристики у такого металла будут гораздо хуже.
Другое требование к горячему прокату цветных металлов – это предельно точная выдержка температуры металла. К примеру, цинк требует при прокатке температуры строго 180 градусов — если она будет чуть выше или чуть ниже, капризный металл резко утратит пластичность.
Медь более «лояльна» к температуре (ее можно прокатывать при 850 – 900 градусах), но зато требует, чтобы в плавильной печи непременно была окислительная (с повышенным содержанием кислорода) атмосфера — иначе она становится хрупкой.
Таблица удельного веса сплавов металлов
Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.
Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.
В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.
Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.
Список сплавов металлов
Плотность сплавов (кг/м 3 )