Отличия латуни от бронзы, меди и силумина. Как отличить бронзу от других металлов

Бронза и латунь имеют очень большое внешнее сходство. Однако по своему химическому составу и характеристикам они существенно различаются. Металлургическая промышленность четко разграничивает один сплав от другого. А вот в бытовых условиях покупателю бывает очень трудно разобраться в этом, особенно когда приобретается достаточно дорогая бронзовая вещь. Поэтому крайне важно знать, как отличить бронзу от латуни.

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 двух металлов

Как было упомянуто выше, чтобы получить бронзу и латунь используется медь. Однако ее сочетание с оловом или цинком способствует получению сплавов, которые обладают различными свойствами и используются в различных областях.

Например, бронза считается материалом, который любят использовать скульпторы для изготовления бюстов, оград, памятников и других решений, требующих долговечности и красоты. Латунь для таких целей практически не используют, ее лишь изредка применяют того, чтобы создать какие-либо художественные изделия. Причина – в пластичности металла, он изнашивается довольно быстро, в то время как бронзовые памятники могут стоять веками.

Интересен тот факт, что бронзовые изделия с древних времен применяются в морском деле. Они замечательно выдерживают негативное воздействие соленой воды , тогда как латунь в чистом виде совершенно на это не способна. Чтобы добиться определенных свойств, требуется легирование алюминием, свинцом или оловом.

Внешний вид этих сплавов также немного отличается. Бронза обладает крупнозернистой структурой темно-коричневого цвета. Латунь же гораздо светлее, из-за своей характерной желтизны напоминает золото, а структура ее мелкозернистая.

Кроме того, оба сплава подразделяются на разные группы:

• латунь бывает двухкомпонентной и многокомпонентной;
• бронза – оловянной и безоловянной.

Чистая медь - металл красноватого цвета с розовым оттенком, мягкий и ковкий, обладает прекрасной электро- и теплопроводимостью. Во влажных условиях медь покрывается зеленоватым налётом, называемым патиной. Для повышения прочности и других показателей в медь добавляют легирующие элементы. Наиболее популярные сплавы на основе меди - латунь и бронза.

Свойства латуни и бронзы

Основные элементы латуни - медь и цинк, в многокомпонентных латунях часто присутствуют свинец, никель, алюминий, марганец. Латуни - золотисто-жёлтые, намного легче меди, более стойкие к окислению, но менее пластичные. По внешнему виду латунь несколько напоминает золото, поэтому может использоваться для его имитации.

Бронзами называют сплавы на основе меди, в которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами. По составу их делят на два основных класса - оловянные и безоловянные. По технологии обработки бронзы делят на литейные и деформируемые. Цветовая гамма сплава - тёмно-коричневая, при высоком содержании меди - с красноватыми оттенками. Бронза гораздо твёрже меди, встречаются марки, которые твёрже стали. Бронза - довольно дорогостоящий сплав, который часто используют для изготовления элитных декоративных предметов роскошных ландшафтных дизайнов - оград, скульптур, ворот.

Свойства некоторых видов бронз:

• Литейные бронзы имеют меньшую жидкотекучесть, по сравнению с другими бронзами. Но они дают малую объёмную усадку, что позволяет изготавливать фасонные отливки.
• Деформируемые оловянные бронзы обрабатывают в холодном состоянии волочением и прокаткой, в горячем - прессовкой.
• Бериллиевые бронзы обладают прекрасными упругими свойствами, применяются в производстве мембран, пружин, пружинящих деталей. Частично дорогостоящий бериллий можно заменить марганец.
• Кремниевые бронзы поддаются механической обработке и в холодном, и в горячем состоянии. Обладают высокими антифрикционными и упругими характеристиками, сохраняют пластичность при пониженных температурах. Из них изготавливают пружины, детали подшипников, сетки, направляющие втулок, испарители.

Способы различия латуни и бронзы

Визуально отличить эти сплавы, из-за многокомпонентности их состава, бывает сложно. Однако, как правило, латуни гораздо светлее бронзы и обладают насыщенным жёлтым оттенком. По весу бронзы тяжелее латуни.

Существуют более сложные способы, с помощью которых можно получить достоверный ответ. Для начала нагреем сплавы до 600-650°C и определим материал по следующим признакам:

• Латунь покроется цинковым оксидом, имеющим пепельный оттенок. Поверхность бронзы останется без изменений.
• Нагретая латунь резко повышает свою пластичность, механические свойства бронз остаются прежними.

Иные варианты исследований:

• При резком сгибании бронзовое изделие сломается, латунное - нет.
• Резка бронзы сопровождается образованием мелкой стружки.
• Определить сплав можно с помощью азотной кислоты. С этой целью стружку латуни и бронзы помещают в разные мензурки и добавляют туда 50%-ный раствор азотной кислоты. После растворения основной массы медленно нагревают раствор без кипения и выдерживают на малом огне в течение получаса. Раствор с латунными стружками останется прозрачным, а в мензурке с бронзовыми стружками появится белый оловянистый осадок.

Предметы, изготовленные из медных сплавов, пользуются большой популярностью сегодня. Они имеют множество внешних сходств. Определив, как отличить бронзу от латуни, можно правильно использовать изделия из указанных материалов. Несмотря на то что они в одинаковой степени привлекательны внешне, всё же между ними прослеживается целый ряд отличий. В первую очередь, это касается их свойств и химического состава.

Указанные металлы сегодня широко востребованы в промышленной отрасли. Цвет латуни и бронзы отдельных марок может быть похожим. При этом они могут отличаться по некоторым своим свойствам. Бронза используется людьми на протяжении многих тысячелетий. Изначально делали бронзовые сплавы, в основе которых присутствовали олово и медь.

Металлургическая промышленность постепенно развивалась, и люди научились менять олово на иные элементы, такие как железо, например, или свинец. Также достойной альтернативой для него могли послужить кремний, алюминий либо бериллий и фосфор. В зависимости от того, какие именно основные материалы были использованы, бронза может быть:

• оловянной;
• безоловянной.

Из первого типа отливали колокола, соответственно, его называли колокольным. Химический состав вещества может изменяться, но это напрямую отражается как на цвете материала, так и на его характеристиках.

Ключевым легирующим компонентом латуни служит цинк. Это медный сплав, включающий в себя марганец, железо, олово либо свинец. Все эти компоненты могут присутствовать в незначительной концентрации. Необходимы они лишь для того, чтобы менять характеристики в ту или иную сторону. Производство латуни было известно даже жителям Древнего Рима. Им удавалось создать такой материал, смешивая цинк и заранее расплавленную медь.

Наиболее эффективный способ производства удалось создать в Англии. Учёные смешивали цинк в чистом виде и расплавленную медь. Впервые такая технология была открыта в 1781 году.

Латунь характеризуется золотистым тоном. Благодаря хорошим декоративным свойствам, её долгое время использовали для производства украшений, которые в дальнейшем выдавали за золотые. Постепенно производителям удалось обратить внимание на прочие, не менее важные параметры латуни. Выяснилось, что она отличается:

• устойчивостью к коррозии;
• пластичностью;
• стойкостью к истиранию;
• твердостью;
• прочностью.

Вот почему она сегодня, как и прежде, активно находит применение в декоративных изделиях, но на этом спектр ее использования не заканчивается. У неё имеются отличные литейные свойства. Соответственно, можно активно применять материал в тех или иных отраслях промышленности.

Медь выступает основой обоих металлов. Но отличия по свойствам и химическому составу принуждают использовать их в разных сферах применения. Бронза считается более долговечной и прочной. С древних времен из нее изготавливают скульптуры, колокола, интерьерные конструкции и ландшафтные объекты, составляющие части ограждений.

Для этого металла характерна хорошая текучесть после расплавки. Соответственно, на его основе удается формировать предметы даже с очень сложными формами. Кроме того, в состав материала можно добавлять различные элементы , чтобы менять цвет в определенном диапазоне, и прочие особенности. Это особенно важно при изготовлении декоративных изделий.

Латунь более пластичная. Она не такая стойкая к механическим повреждениям и прочная, как бронза. Этот металл более восприимчив к агрессивным компонентам. Структура его может повреждаться при систематическом воздействии морской воды, а потому в судостроении использовать его не рекомендуется.

Бронза же, наоборот, используется здесь успешно и достаточно активно.

Внутренняя структура указанных сплавов также имеет заметную разницу.

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 более прочная. На ее основе можно создавать декоративные элементы повышенной прочности, способные прослужить долгое время. Она применяется для различных промышленных отраслей, когда необходимо изготовить надежные детали. Латунь чаще находит применение при изготовлении металлических элементов с высокой стойкостью к коррозии.

По сравнению с медью, бронза и латунь имеют более низкую температуру плавления . Это свойство можно использовать для изготовления своими руками различных изделий. Правда, при этом придется запастись соответствующими инструментами и оборудованием. Важно также придерживаться правил технологических операций и изучить технологию литья.

С бронзой, достаточно поверхностного осмотра. Очистите предмет от пыли и коррозийных окисей. Затем перейдите к осмотру обычной или бинокулярной лупой, но подберите должное освещение. Сделайте пробную макроскопическую механическую расчистку скальпелем или острым ножом.

Уже по цвету этого среза можно определить , перед вами . В зависимости от состава бронза имеет разный цвет. Если в бронзе содержится 90% меди, то она красного цвета, если меди 85% то сплав приобретает желтый цвет, если 50% - белый, 35% - стальной цвет.

Сплавы меди с бериллием ярко красные, а с алюминием – имеют оттенок, а иногда и жилистые вкрапления.

Для более точного анализа проведите химическое исследование с помощью реактивов. Поместите 0,05 г сплава в виде опилок или стружки в мензурку, добавьте 10 мл азотной кислоты, которую предварительно разбавьте водой в соотношении 1:1, накройте мензурку стеклом. После того как растворится большее количество сплава, нагрейте жидкость на водяной бане почти до кипения и выдержите ее горячей 30 минут. Если после этого опыта на дне мензурки появится белый осадок, значит изделие сделано из бронзы.

В лабораторных условиях можно провести анализ фотометрическим методом, основанном на взаимодействии диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе с ионами меди в кислой среде, в результате чего образуется диэтилдитиокарбамат меди. Непосвященные могут понять суть реакции по изменению цвета жидкости в пробирке с исследуемым материалом - при наличии бронзового сплава содержимое окрашивается в желто-коричневый цвет.

Источники:

• какой цвет у бронзы

Бронзовые подсвечники и статуэтки придают интерьеру неповторимость и особый аромат старины. Они могут быть чрезвычайно красивы, но у них есть один недостаток. Бронзовые предметы под воздействием влаги и воздуха, а также других неблагоприятных факторов покрываются сине-зеленым налетом окислов. Особенно это касается вещей, которые хранились в подвалах или на чердаках. Бронзовые изделия можно почистить, чтобы придать им первозданный вид.

Вам понадобится

• -серная кислота;
• -двухромовокислый калий;
• -нашатырный спирт;
• -уксусная кислота;
• -вода;
• -древесные опилки;
• -кальцинированная сода;
• -защитные очки;
• -стеклянная посуда;
• -резиновые перчатки;
• -шерстяная тряпка;
• -воск или парафин.

Инструкция

Если бронза окислилась не слишком сильно и нужно очистить только отдельные пятна на поверхности, примените следующий способ. Обезжирьте предмет, промыв его в теплом растворе кальцинированной соды. Ополосните водой.

Сделайте кашу из уксусной кислоты и древесных опилок. Когда опилки разбухнут, получившейся массой протрите бронзовый предмет с помощью шерстяной тряпки. Уксусная кислота при этом разъедает окислы, а опилки полируют изделие. По окончании обработки вещь промойте холодной водой и тщательно вытрите.

В случае сильного загрязнения окислами поверхности предмета приготовьте следующий состав. На 1 л воды возьмите 10 г двухромовокислого калия и 20 мл концентрированной серной кислоты. Раствор залейте в стеклянный сосуд не доверху (с учетом объема предмета). Предмет опустите в раствор и наблюдайте за процессом растворения окислов.

Как только появятся участки чистой металлической поверхности, сразу же достаньте предмет и поместите в раствор нашатырного спирта для нейтрализации кислоты. После этого промойте изделие водой и тщательно вытрите и высушите. Процесс с серной кислотой и двухромовокислым калием требует определенной осторожности и навыка, чтобы не повредить металл.

После очистки бронзы ее поверхность желательно навощить. Это можно сделать с помощью воска и тряпки или спиртового раствора воска или парафина. Такая обработка предохранит поверхность предмета от окисления.

Обратите внимание

Нужно помнить правила работы с кислотой. В частности, при приготовлении растворов необходимо вливать кислоту в воду, а не наоборот.

Раствор серной кислоты и двухромовокислого калия является очень едким и агрессивным веществом. Наливать его можно только в стеклянные сосуды. При работе обязательно использовать перчатки и защитные очки.

Полезный совет

Двухромовокислый калий можно купить в магазинах химреактивов. Серная кислота подается в том числе и в автомагазинах.

Проблема определения далеко не праздная. Едва ли будет приятно, если в ювелирном магазине вместо дорогой золотой вещицы вам захотят подсунуть откровенную подделку. А разве не представляет интереса, из какого металла сделана вышедшая из строя автомобильная деталь или найденный предмет старины?

Инструкция

Вот, к примеру, как определяется наличие меди в сплаве. Нанесите на очищенную поверхность металла каплю (1:1) азотной кислоты. В результате реакции начнет выделяться газ. Спустя несколько секунд промокните капельку фильтровальной бумагой, после чего подержите ее над , где находится концентрированный раствор аммиака. Медь прореагирует, окрасив пятно в темно-голубой цвет.

А вот как отличить бронзу от латуни. Кусочек металлической стружки или опилки поместите в мензурку с 10 мл раствора (1:1) азотной кислоты и накройте ее стеклом. Немного подождите, чтобы полностью растворился, и затем нагревайте полученную жидкость почти до кипения в течение 10-12 минут. О бронзе напомнит белый осадок, а мензурка с латунью останется .

Никель вы можете определить почти таким же способом, как и медь. Каплю раствора азотной кислоты (1:1) нанесите на поверхность металла и подождите 10-15 секунд. Промокните каплю фильтровальной бумагой и затем подержите ее над парами концентрированного аммиака. На образовавшееся темно- пятно капните 1% раствором диметилглиоксина на спирту.

Никель «просигнализирует» вам характерным красным цветом. Свинец можно определить с помощью кристалликов хромовой кислоты и нанесенной на него капельки охлажденной уксусной кислоты и спустя минуту – капли воды. Если вы увидите желтый осадок, знайте, что это хромат свинца.

Чтобы не спутать , например, с латунью, нанесите на поверхность раствор азотной кислоты (1:1). Если никакой реакции не последовало, считайте, что вам повезло – в сплаве содержание превышает 25%.

Определить наличие железа также несложно. Возьмите кусочек металла и нагрейте его в соляной кислоте. При положительном результате содержимое колбы должно окраситься в желтый цвет. Если же вы не в ладах с химией, возьмите обычный магнит. Знайте, что все железосодержащие сплавы притягиваются к нему.

Отличить бронзу от латуни и, более того, определить точный состав сплава можно только в специальной лаборатории (например, методами спектроскопического анализа). К сожалению, в домашних условиях (особенно, когда нельзя наносить царапины или как-то еще повреждать предмет) спектр возможностей будет весьма ограничен. Тем не менее, есть алгоритм, который дает пусть и приблизительные, но все-таки результаты.

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.

Определение

Бронза - представляет собой сплав меди и олова, алюминия, кремния, свинца, бериллия и других элементов. Однако именно олово наиболее часто используется для получения качественной бронзы. Существуют, кроме того, сплавы, в которых используется цинк и/или никель. Они называются шпиатр и, по сути, являются дешевым аналогом бронзы. Само название сплава происходит от итальянского bronzo, а история происхождения этого термина уходит в персидское berenj, что означает - медь. В зависимости от наличия того или иного металла, бывают оловянные, алюминиевые, бериллиевые и кремниевые бронзы. По этому признаку бронзу можно разделить на две большие группы - оловянную и безоловянную. Некогда даже существовала мышьяковистая бронза, но она не получила распространения.

Латунь - это тоже сплав, но в качестве основного, так называемого легирующего элемента, здесь выступает цинк в связи с медью, в который иногда добавляется свинец, никель, марганец, олово, железо или другие элементы. Способы получения латуни были известны уже древним римлянам, они плавили медь с цинковой рудой. Цинк в чистом виде для получения латуни стал применяться только в 1781 году в Англии, а в девятнадцатом веке особый цвет этого металла позволил использовать его в качестве поддельного золота, и эта практика распространилась во многих странах. В настоящее время применяют этот сплав для получения биметалла сталь-латунь - это очень удобно и гарантирует устойчивость к ржавлению, истиранию, а кроме того, изделия получаются достаточно пластичными. Помимо промышленного значения, так называемый томпак (разновидность латуни) используется в изготовлении художественных изделий, фурнитуры 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.

Выводы сайт

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