Бижутерные сплавы: мельхиор, нейзильбер, альпака, тибетское серебро, томпак, латунь

Что это такое?

Томпак — это одна из многочисленных разновидностей латуни, в которой в определенной пропорции сочетаются цинк и медь. Сравнение этого металла с золотом основано лишь на внешнем сходстве, поскольку по химическому составу, характеристикам и прочим особенностям эти два металла являются совершенно разными. Хоть латунь известна человечеству давно, но о томпаке заговорили впервые лишь в восемнадцатом веке – после открытия, совершенного Кристофером Пинчбеккером. В то время подобный сплав активно использовался в Англии. И только спустя несколько пару десятков лет его популярность распространилась на другие страны.

На сходстве томпака с ювелирным минералом многие нечестные на руку люди смогли неплохо заработать, выдавая монеты и ювелирные изделия из латунного сплава за настоящие, сделанные из золота.

Рассматриваемый металл можно называться симилором, принцеталлом, хризорином, хризохалком, ореидом. Услышав эти названия, не удивляйтесь – все это один и тот же металл.

Для томпака характерно немало достоинств:

• хорошая устойчивость к образованию коррозийных повреждений;
• отличные показатели износостойкости;
• хорошие способности свариваемости с другими металлами;
• пластичность является достаточной для применения методов деформации и гравирования;
• возможность эмалировки и золочения;
• невосприимчивость к магнитам.

Отдельного внимания заслуживает одна из разновидностей металла, получившая название полутомпак. Его отличие от томпака заключается в процентном содержании цинка, которое может находиться в пределах 10–20%. Такая особенность объясняет изменение основных свойств металла:

• насыщенный желтый цвет;
• снижение пластичности;
• повышение тугоплавкости.

Такие характеристики позволяют использовать полутомпак для производства некоторых технических деталей. Такая разновидность металла менее распространена по сравнению с томпаком. Это объясняется наличием большого числа недостатков из-за высокого содержания цинка в нем.

Использование томпака в разных областях

Томпак — разновидность латуни, сплав меди и с содержанием цинка, но не более 10%. Для придания томпаку свойств пластичности, легкости в обработке и прочности, он может быть модифицирован примесью незначительных количеств свинца, железа, фосфора, мышьяка и других так называемых присадок.

Немного истории

Известен этот сплав со времен древних южноамериканских доколумбовых цивилизаций, при археологических раскопках находили латунные украшения, посуду, инструменты.

Вместо цинка, секрет производства которого был утерян в Европе в X-XI веках и вновь открытого всего несколько столетий назад, при изготовлении сплава в то время использовалась богатая цинкосодержащая руда — галмей (смесь цинкового шпата ZnCO3 и кремнекислого цинка).

Стальные радиаторы

Стальные радиаторы подразделяются на два типа по конструкции: трубчатые и панельные.

Трубчатые

Представляют собой ряд стальных круглых, овальных или прямоугольных в поперечном сечении трубок, объединенных коллекторами, или в виде соединенных сваркой секций, подобных тем, что используются для чугунных батарей. При этом трубки могут располагаться вертикально, горизонтально или даже под углом к вертикали.

Общие конструктивные характеристики:

• высота прибора может варьироваться в пределах 15—300 см;
• ширина от 20 см до 200 см и более;
• глубина в пределах – 5 – 30 см;
• толщина стенок трубок – 1,2 –2 мм.

Подключение к трубопроводам системы отопления осуществляется посредством штуцеров, вариантов подключения два – боковое и нижнее.

Панельные стальные

По конструкции панельный радиатор собирается из двух или трех плоских панелей, каждая из которых состоит из пары штампованных ребристых листов, соединенных между собой с помощью сварки по контуру. При соединении листов внутри панели формируются вертикальные каналы, предназначенные для циркуляции теплоносителя. Панели объединяются между собой патрубками, через которые поступает теплоноситель, а пространство между панелями оборудуется дополнительно пластинчатыми конвекторами для большей теплоотдачи.

Панельные радиаторы классифицируются по типам в зависимости от конструкции и размеров двузначным числом:

• 10 – из одной панели без конвектора и облицовки с монтажной длиной в пределах 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, монтажной шириной – 63 мм;
• 11 – с одной панелью, конвектором и облицовкой, длиной 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, шириной – 63 мм;
• 12 – с двумя панелями, конвектором и облицовкой, длиной 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, шириной – 66 мм;
• 20 – с двумя панелями без конвектора, оборудованный пропускающей воздух решеткой, длиной 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, шириной – 102 мм;
• 21 – с двумя панелями, конвектором и кожухом, длиной 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, шириной – 102 мм;
• 30 – с тремя панелями без конвекторов и кожуха, длиной 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, шириной – 157 мм;
• 33 – с тремя панелями и тремя конвекторами, оборудованный кожухом, длиной 40,5 – 300,5 см, высотой 30,5 – 90,5 см, шириной – 157 мм.

Теплоотдача приборов напрямую зависит от количества панелей и наличия конвекторов – чем больше панелей и конвекторов, тем более мощным будет конвекционный тепловой поток воздуха, соответственно, быстрее будет прогреваться помещение.

Подключение может осуществляться снизу или сбоку.

Биметаллические

Один из видов современных отопительных приборов – алюминиевые радиаторы, которые обладают хорошими показателями по теплоотдаче, но имеют один существенный недостаток. Алюминий очень чувствителен к показателю кислотно-щелочного равновесия теплоносителя, который должен быть в строго определенных пределах – pH = 7—8. При использовании теплоносителя с показателем pH, выходящим за эти пределы, они быстро коррозируют и выходят из строя.

Для того чтобы исключить такой недостаток были разработаны биметаллические приборы отопления.

Конструкция биметаллического радиатора представляет собой каркас, состоящий из двух горизонтально расположенных коллекторов и вертикальных теплопроводных каналов (все из стальных труб определенного диаметра), на который сверху крепится ребристо-пластинчатый кожух из алюминия. Теплоноситель циркулирует по трубам коллекторов и теплопроводных каналов, нагревая алюминиевый кожух, который в свою очередь передает тепло в помещения.

Конструктивные характеристики:

• высота, или расстояние между осями двух горизонтальных коллекторов в пределах 20 – 80 см. Общая высота приборов превышает межосевое расстояние на 6—8 см;
• глубина в пределах 75—100 мм;
• ширина одного ребра кожуха – 80 мм.

Биметаллические приборы могут быть двух видов: секционные и литые. Секционный собирается из отдельных секций, при этом отрезки труб коллекторов каждой секции имеют разнонаправленную резьбу и соединяются с помощью ниппелей с уплотнительными прокладками. Секционные радиаторы имеют преимущество перед литыми за счет возможности наращивания любого количества секций, что невозможно сделать с литыми приборами. Но с другой стороны, этот тип приборов может выдерживать намного меньшее давление, чем литые.

В литых приборах монолитный корпус отливается в специальных формах. В сравнении с секционными литые радиаторы могут выдерживать значительно большее давление теплоносителя, то есть не подвержены опасности повреждения при гидроударах, которые возможны в центральных системах отопления многоквартирных домов.

Помимо этого выпускаются модели с внутренним каркасом из медных труб, которые намного устойчивее к коррозии, чем стальные, но такие приборы намного дороже.

Влияние примесей на свойства

Примеси не являются основными легирующими элементами простых латуней, но они влияют на свойства сплавов. Получить сплав без примесных атомов практически невозможно, т. к. посторонние элементы содержатся в сырье для производства меди и цинка. Сверхчистые металлы имеют высокую стоимость и их применение узкоспециализированно и не оправдано для массового производства. Количество примесей контролируется стандартами, что гарантирует механические и технологические свойства марочных сплавов меди.

Отрицательно влияют на свойства латуней легкоплавкие примеси, которые ограниченно растворяются в медно-цинковых сплавах. Легкоплавкие включения в составе латуни выделяются по границам зерен и ухудшают пластические свойства при горячей деформации. Однофазные α-латуни наиболее чувствительны к таким примесям.

Примеси, которые не образуют самостоятельных фаз, не влияют отрицательно на механические и технологические свойства латуней.

• Алюминий находится полностью в твердом растворе и как примесь не ухудшает свойства латуней. Малые добавки алюминия при плавке образуют на поверхности расплава защитную пленку из оксида алюминия. Это препятствует испарению и угару цинка.
• Никель и марганец в малых концентрациях входят в твердый раствор и слабо влияют на физические, механические и технологические свойства латуней. Никель поднимает температуру рекристаллизации латуней.
• Железо при комнатной температуре имеет низкую растворимость в медно-цинковом твердом растворе и образует в латунях самостоятельную γFe-фазу. Эта ферромагнитная фаза существенно изменяет магнитные свойства латуней. В составе антимагнитной латуни концентрация железа не превышает 0,03 %. Железо повышает прочностные и технологические качества сплавов, т. к. затрудняет рекристаллизацию и измельчает зерно.
• Кремний — примесь, которая входит в твердый раствор. Кремний улучшает пайку и сварку латуней, повышает стойкость к коррозионнму растрескиванию.
• Висмут требует особого контроля, он не растворяется в латунях сплавах в твердом состоянии и создает легкоплавкую эвтектику на границах зерен, которая состоит из чистого висмута. Висмут провоцирует горячеломкость латуней, оказыва более сильное влияние на однофазные. Его концентрация в латунях лимитировано 0,002—0,003%
• Свинец слабо растворим в медно-цинковых сплавах в твердом состоянии и при затвердевании выделяется в элементарном виде на границах зерен в форме мелких частиц сферической формы. Примеси свинца ухудшают пластичность α-латуней при повышенных температурах. Свинец провоцирует горячеломкость, особенно однофазных латуней, поэтому содержание свинца в двойных α-сплавах не превышает 0,03 %. Добавки свинца в состав латуни улучшают обрабатываемость резанием.
• Сурьма — вредная примесь в медно-цинковых сплавах. Она ухудшает технологическую пластичность при горячей и холодной обработках давлением. Концентрации сурьмы до 0,1% в двухфазных латунях препятствуют обесцинкованию.
• Мышьяк растворяется в твердой меди до 5%по массе при температуре 25°С, но в медно-цинковом твердом растворе его растворимость не более 0,1%. Хрупкая промежуточная фаза As2Zn образуется при концентрация мышьяка более 0,5%, Эта фаза выделяется в виде прослоек на границах зерен, что приводит к ломкости латуней. Мышьяк в малых количествах 0,025—0,06 % при микродобавках защищает латуни от коррозионного растрескивания и обесцинкования в морской воде.
• Фосфор малорастворим в медно-цинковых сплавах при затвердевании. В твердом растворе фосфор образует промежуточную фазу, которая повышает твердость и сильно снижает пластические свойства латуней. Небольшие количества фосфора повышают механические свойства латуней и уменьшают диаметр зерен отливок. Скорость роста зерен в деформированных латунях увеличивается из-за фосфора во время рекристаллизацонного отжига. Медно-цинковые сплавы не нуждаются в раскислении фосфором, т. к. цинк — более сильный раскислитель, чем фосфор В промышленных марках латуней содержание фосфора не превышает 0,005—0,01 %

Химический состав и основные характеристики

Известный многим сплав цинка с медью применяется на протяжении длительного периода. Примером можно назвать то, что он использовался при изготовлении первых орудий труда и некоторых украшений, а также домашней утвари. Томпак также был получен несколько столетий назад и активно применялся человеком. В простонародью он также имеет названия: симилор, ореид, хризохалк, хризоин, принцеталл.

Определенный химического состава располагает к широкому распространению сплава. Примером можно назвать активное использование томпака при изготовлении различных подделок и декоративных элементов, так как он напоминает золото.

Как ранее было отмечено, рассматриваемый сплав представлен сочетанием цинка и меди, поэтому относится к группе латуни.

При этом состав сплава существенно отличается, меди от 88 до 97%, цинка не более 10%.

Не стоит забывать о том, что прочность и другие свойства во многом зависят от концентрации цинка. Также этот элемент во многом определяет цвет материала. За счет существенного увеличения цинка в составе цвет от красного меняется до светло-желтого, который свойственен золоту. Кроме этого, происходит изменение нижеприведенных качеств:

• Существенно повышаются антифрикционные свойства.
• Повышаются химические и технологические характеристики.
• Существенно снижается стоимость в сравнении с ценой чистой меди.

Применяемый томпак характеризуется довольно большим количеством достоинств, к которым можно отнести следующее:

• Материал характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию коррозии.
• Существенно повышается износостойкость поверхностного слоя.
• Сплав обладает повышенной свариваемостью.
• Высокая пластичность во многом определяет возможность применения при применении изделий, на которые наносится гравировка.
• Есть возможность подвергать поверхность нанесения эмали и золотого порошка.
• Отсутствие магнитных свойств также можно назвать важным свойством материала, которое должно учитываться.

Проведенные исследования позволяют определить основные свойства томпака. Они следующие:

• Твердость достигает 145 МПа.
• Температура плавления составляет 1040 градусов Цельсия.
• Относительно невысокий коэффициент трения.
• Предел прочности создаваемого изделия около 520 МПа.
• Относительное удлинение составляет 3%.

В целом можно сказать, что томпак обладает исключительными эксплуатационными характеристиками. Именно они определяют область применения.

Реанимирование поверхности от окиси

Благодаря износостойкости латунь и все ее виды называют «вечным металлом». Но это не означает, что за изделиями из этих сплавов не нужно ухаживать. Они, как и серебро, темнеют, особенно этому способствует контакт с водой. Исправить ситуацию легко, рассмотрим несколько способов чистки латуни.

Для самого простого случая понадобится ацетон, мыло, вода и ватный диск. Готовим слабый мыльный раствор, а вату пропитываем ацетоном. Хорошенько протираем изделие диском, а затем моем в растворе. Осталось высушить и наслаждаться великолепным видом. Второй метод тоже доступен любой хозяйке. Понадобится металлическая емкость минимум на 3 литра, вода, 250 мл простого уксуса и 25 г соли. Смешиваем все составляющие, помещаем в раствор латунное изделие и ставим кастрюлю либо миску на огонь. Доводим до кипения и при необходимости подливаем чистую воду. Продолжаем до тех пор, пока латунная вещь не очистится.

Следующий способ может быть опасен для кожи и глаз, поэтому требует осторожности. Чтобы очистить томпак этим методом, в пластиковой таре смешиваем 10 литров воды и 200 г щавелевой кислоты. Этот способ используют для обработки крупных изделий. Обязательно придерживайтесь техники безопасности. Наденьте резиновые перчатки и респиратор. Аккуратно помещаем изделие в емкость с раствором и оставляем там на несколько часов. Затем очень осторожно извлекаем и натираем сухой ветошью.

Это интересно: Эжектор – что это такое? Принцип действия эжекторных насосов и их устройство

Еще очистить потускнения можно с помощью лимона. Разрежьте фрукт и погрузите его в поваренную соль, а затем натрите обрабатываемую поверхность. Если необходимо еще и отполировать, тогда пригодится простая зубная паста. Втирайте ее хлопковой тканью, а потом промойте элемент в чистой проточной воде.

Прежде чем проводить чистку, убедитесь, что изделие действительно сделано из латуни, а не покрыто ей. Для этого просто поднесите магнит. Томпак никак не отреагирует. Если вещь всего лишь покрыта тонким слоем сплава, не используйте абразивные вещества, так можно легко повредить поверхностный слой.

Первый способ

Готовим раствор, состоящий из 3 л воды, столовой ложки с небольшой горкой соли (25 г) и стакана обычного уксуса. В этот раствор следует поместить изделие и прокипятить его до полного очищения поверхности. По мере необходимости, нужно подливать воду до первоначального объема. После очистки предмет промывают проточной водой и высушивают.

Второй способ

Предмет, который необходимо очистить, аккуратно помещается на несколько часов в раствор, состоящий из 10 л воды и 200 мл щавелевой кислоты. Для его изготовления необходимо использовать пластиковую тару. Используют такой объем раствора для очистки крупных изделий. При очистке небольших предметов и необходимости использования меньшего количества раствора, можно пропорционально уменьшить объем компонентов. Этот способ потенциально опасен для кожи и глаз, поэтому в случае его применения необходимо использовать резиновые перчатки и респиратор в качестве мер индивидуальной защиты. После очистки изделие необходимо тщательно промыть под струей воды и натереть сухой ветошью.

Изделия с эмалью, вставками из стекла, других металлов, росписью и прочими художественными элементами очищать этими способами не рекомендуется.

Третий

Необходим раствор, содержащий воду и мыло. Также нужен ацетон. В ацетоне смачивается ватный тампон или диск, которым тщательно протирается изделие. После такой обработки его промывают мыльной водой до полного восстановления первоначального блеска поверхности и обязательно протирают насухо.

Четвертый способ

Наиболее простой — очищаемую поверхность изделия протирают половинкой лимона или лайма, которую предварительно обмакивают в поваренную соль. После такой очистки поверхность можно отполировать обычной зубной пастой и хлопковой тканью, как щадящим абразивным полирующим составом. Затем нужно промыть предмет в проточной воде и насухо вытереть.

Пятый способ

Нужно купить в торговых сетях чистящее средство для цветных металлов. Чаще всего оно продается в виде тюбиков с кремом или пастой, и применить его в строгом соответствии с инструкцией.

Шестой способ

Отполировать изделие с помощью пасты ГОИ. Полностью это средство называется паста Государственного Оптического Института и была разработана около 80 лет назад. Для очистки и полировки изделия пасту нужно нанести на мягкую ткань. Наносится несколько капель веретенного масла для лучшего растворения пасты, и затем медленными движениями изделие полируется. После полировки вещь промывается для обезжиривания и насухо вытирается.

Определение

Что же представляют собой биметаллы? Одним из слоев у таких материалов чаще всего является недорогая сталь. Второй же слой при этом изготавливается из дорогих цветных или даже благородных металлов. Используются композиты этой разновидности обычно тогда, когда необходимо придать изделию особые свойства. Также применение таких материалов в разных сферах помогает экономить на алюминии, меди, бронзе, серебре и пр.

Таким образом, что такое биметалл, понятно. Это композит, состоящий чаще всего из двух слоев. Такие материалы отличаются от обычных особыми свойствами. Слой дешевой стали в биметаллах всегда называется основным. Слой дорогого же материала — плакирующим.

На странице для примера представлены фото биметаллов разного типа и изготовленные из них изделия. Используются материалы этой разновидности в народном хозяйстве на самом деле очень широко.

Это интересно: Латунь – состав, марки, характеристики сплава

Сплавы в стоматологии ортопедической

Металл в стоматологии занимает центральное место среди материалов. Из стоматологических сплавов отливают (или штампуют) большинство несъёмных протезов, каркасы съемных протезов. Сплавы в стоматологии используют как вспомогательные материалы, для пайки и штамповки. Из них делают стоматологические инструменты.

План статьи:

• Классификация металлов и сплавов в стоматологии
• Конструкционные сплавы металлов в ортопедической стоматологии
• Благородные сплавы металлов в стоматологии
• Неблагородные сплавы в ортопедической стоматологии
• Вспомогательные сплавы металлов в стоматологии

Состав и свойства

Томпак – это сплавом, в котором содержатся цинк и медь, а это позволяет называть его разновидностью латуни. Состав этого соединения может сильно отличаться:

• процентное соотношение меди может варьироваться от 88 до 97%;
• процент цинка должен составлять не более 10%.

Многие свойства, включая прочность и цвет, определяются концентрацией цинка. При увеличении содержания последнего цвет меняется от красного до нежного оттенка желтого, который максимально приближен к золоту. Также в этом случае изменяется ряд характеристик металла:

• повышение антифрикционных свойств;
• улучшение химических и технологических особенностей;
• понижение стоимости сплава (по сравнению с медью).

Томпак обладает рядом отличительных черт:

• твердость составляет около 146 МПа;
• температура плавления находится на уровне 10450 градусов;
• коэффициент трения в случае отсутствия смазки составляет 0,44, а с добавлением смазочных материалов этот показатель уменьшается до 0,074;
• предел прочности в случае растяжения находится в диапазоне 445–525 МПа;
• относительное удлинение после разрыва – 3%;
• плотность – 8780 кг/м3.

Описанные параметры томпака могут быть улучшены за счет добавления различных компонентов в не очень больших количествах. Таким образом можно получать сплавы с оптимальным сочетанием главных характеристик. Выпускается этот металл в виде листов или брусков. На металл наносится маркировка, по которой можно определить его химический состав. Например, присутствие буквы «Л» свидетельствует о том, что это латунь. По цифрам можно определить количество меди.

Помимо меди и цинка, туда входят и другие примеси, об их наличии и количестве можно узнать из специализированных таблиц.

Виды медно-никелевых сплавов

Легированный сплав меди никелем образует большое количество твердых растворов, которые делятся на несколько групп:

• конструкционные;
• электротехнические;
• ювелирные.

Основные характеристики конструкционных медно-никелевых сплавов: высокая твердость, сопротивление стиранию, коррозионная стойкость. Вместе с никелем используют марганец, хром, алюминий, цинк и другие компоненты.

В электротехнических сплавах содержание марганца может превосходить никель. Сплавы обладают стабильным сопротивлением, высокой токопроводностью.

К декоративным относятся соединения меди и никеля, хорошо поддающиеся разным видам обработки: резанию, деформации. Они обладают высокой жидкотекучестью.

Константан

Сплав маркируется — МНМц 40-1,5. Такое обозначение говорит о том, что в нем около 40% никеля. Константан относится к электротехническим материалам. Имеет высокое омическое сопротивление и малое линейное расширение при нагреве.

Пластичный материал хорошо обрабатывается прокаткой. Из константана делают проволоку и лист для термоэлектродов, преобразователей.

Копель

Медно-никелевый сплав с высокой термической устойчивостью, маркируется МНМц 43-0,5. Дополнительный легирующий компонент — марганец. Выпускается в виде проволоки различных диаметров. Используется для изготовления компенсационных проводов и низкотемпературных преобразователей. Устойчив к воздействию кислой среды, работает в инертных газах.

Основное свойство — высокая стабильность сопротивления при изменении температур. Относится к жаростойким материалам. Устойчиво сохраняет свои характеристики при температуре до 600⁰.

Проволока

Нейзильбер

Ювелирный медный сплав с содержанием никеля 15% и цинка в пределах 20%. Никель придает сплаву белый цвет с зеленоватым или голубым отливом.

Немецкие химики изобрели сплав, как дешевый заменитель белого золота, не отличающийся от него внешне. Нейзильбер получился более твердым, устойчивым к влаге и пару. Не темнеет и не теряет своих декоративных свойств. В Европе использовался для изготовления наград и бижутерии. В настоящее время из него делаются медали, ордена, лады для гитар и хирургические инструменты.

Куниаль

Сплав выпускается в 2 вариантах и в конце маркировки имеет буквы А и Б. Оба вида сплава обладают коррозийной стойкостью. При повышенных температурах склонен к растрескиванию.

Куниаль-А легируется дополнительно алюминием, кобальтом и железом. Производится в виде прутков.

Куниали-Б — в меди растворяют только никель, содержание остальных веществ в сумме составляют не более 1%. Из материала изготавливают полосы для пружин и рессор.

Манганин

В этом сплаве кроме меди и никеля присутствует 13% марганца. Имеет красивый золотисто-красный цвет. Манганин может содержать железо. Он относится к изначально состаренным сплавам — приобретает свои механические свойства после термической обработки. Обладает электрической стабильностью при изменении температуры.

Манганин применяется в электроизмерительных приборах высокой точности, для создания эталонов.

Существует и другой состав сплава, в котором медь заменена серебром. Технические характеристики практически не отличаются. Белый Манганин значительно дороже.

Монель

Кроме меди и никеля в сплав добавляют марганец и железо. Монель назван в честь руководителя американской химической лаборатории, где разрабатывался сплав. Материал устойчив к коррозии, пластичен и прочен. Обладает высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей. Маркируется — НМЖМц28-2,5-1,5.

Монель применяется при изготовлении приборов, оборудования химической, нефтяной промышленности. Используется в аппаратостроении, медицине и судостроительной промышленности для изготовления антикоррозионных деталей.

Сплав высокопластичный, легко обрабатывается в холодном и горячем состоянии. Механическая обработка возможна только на низких оборотах.

Мельхиор

Белый твердый сплав содержит меди в пределах 70–90%. Относится к ювелирным составам. Кроме никеля имеет легирующие вещества:

• 0,8% железа;
• 1% марганец.

Обладает высокой коррозионной устойчивостью в морской соде и среде газов. Температура плавления в пределах 1150–1230⁰, не зависит от соотношения составляющих.

Наиболее распространенные марки мельхиора — МНЖМц30-1-1 и МН16. Свои технические характеристики получает после отжига. Относится к группе изначально состаренных сплавов.

Из мельхиора делают ложки, вилки, столовую посуду, различные украшения. Он хорошо поддается обработке, резьбе, чеканке. Из него изготавливают хирургические инструменты, монеты, медали.

Практические нюансы эксплуатации

Помимо характеристик, которые можно выразить в цифрах, существуют также нюансы, связанные с практическим использованием того или иного вида радиаторов. Здесь стоит рассмотреть основные плюсы и минусы биметаллических батарей по сравнению с алюминиевыми и чугунными. Начнем с положительных черт:

• Биметаллические радиаторы обладают высокой теплоотдачей.
• Обладая стальными трубами, они максимально легко переносят снижение качества теплоносителя.
• Эти решения могут похвастаться максимальным рабочим давлением.
• Биметаллические батареи имеют крайне высокий срок службы, а гарантия от производителя для них – наиболее длительная.
• Эти радиаторы могут работать с объемом теплоносителя, которые в несколько раз меньше, чем у конкурентов. Это повышает эффективность работы системы отопления.
• За счет небольших размеров биметаллические батареи в целом выигрывают по эстетическим показателям, а их габариты имеют приемлемые значения.
• Этот вид радиаторов меньше всего подвержен коррозии (в том числе при сливе теплоносителя).
• Биметаллические батареи не страдают от протечек в межрезьбовых соединениях.
• При их эксплуатации не нужно удалять воздух через специальный клапан.
• Такие радиаторы не чувствительны к случайно попавшему в систему кислороду.

Не стоит забывать, что такие радиаторы не являются универсальным решением – они имеют свои минусы:

• Цена биметаллических батарей обычно выше, чем у алюминиевых и чугунных (хотя не всегда).
• У данного класса решений площадь проходного сечения ниже, что немного снижает теплообмен.
• У подобных батарей выше гидравлическое сопротивление, что требует большей мощности для перекачивания того же объема теплоносителя по системе.

Где применяют томпак

Используют томпак для плакирования стали, т.е. покрытия поверхности стальных изделий тонким слоем сплава, что применяется при изготовлении зарядов и пуль к огнестрельному оружию и получения биметалла сталь-латунь. Применение таких биметаллических листов экономит нержавеющую сталь и цветные металлы, защищая стальную сердцевину от коррозии и разрушения и придавая поверхности нужные свойства. Эта технология позволяет резко снизить стоимость изделия. Применяется биметалл для различных элементов химической аппаратуры, где другие покрытия не справляются с коррозией. Биметаллическая проволока применяется для линий связи. Используют томпак для изготовления высокоточного измерительного и другого оборудования.

Благодаря хорошим резонаторным свойствам, из сплава изготавливают раструбы духовых медных музыкальных инструментов. Используют его для изготовления:

• художественных изделий (картины, выполненные в технике чеканки по металлу);
• радиаторных трубок и тянутых труб диаметром до 30 мм;
• знаков отличия;
• фурнитуры;
• портсигаров и сигаретниц;
• некоторых видов медалей и монет.

Например, монеты России номиналом 10 и 50 копеек. Школьные Золотые медали изготавливаются из томпака с последующим нанесением позолоты. Бронзовые медали летней Олимпиады-80 в Москве были выполнены из томпака. В 1942-1943 годах в Канаде были выпущены монеты из томпака номиналом 5 центов.

За свою красивую окраску и легкость обработки томпак широко применяется ювелирами при изготовлении бижутерии. Сплав используют для изготовления посуды, статуэток, подсвечников, в отделке интерьеров и мебели. В странах Востока изящную тонкостенную посуду для воды, кувшины, чаши, подносы изготавливают из томпака, который украшают уникальными узорами, создавая тем самым произведения искусства. От разрушительного воздействия воды на сплав, посуду защищают путем лужения оловом, что позволяет надолго сохранить художественную красоту изделий.

Способы производства

Методы получения томпака существенно расширились с момента его открытия, но суть каждого из них сводится к единой схеме.

• Состав нагревается в электрической печи до 1300–1400 градусов. При таком нагревании выделяется силикат, всплывающий на поверхность сплава, что позволяет без лишних сложностей удалить его оттуда.
• Полученный металл сливается в контейнер и продувается кислородом. Этот этап требует использования специального оборудования. Такая обработка провоцирует выделение тепловой энергии в больших количествах и запускает химическую реакцию.
• На этом этапе происходит образование меди, в которой содержится много посторонних примесей, что снижает ее свойства.
• Состав подвергается электрической очистке с использованием подкисленного медного купороса.
• В медь расплавленного вида вводится цинк, что позволяет получить прочный сплав с высокой коррозионной стойкостью.

Процесс получения томпака сложный, трудоемкий и энергозатратный. Это объясняет высокую стоимость металла, которая все же является гораздо ниже цены на золото.

Изготовление

В процессе производства латуни используются специальные карты с указанием технологии плавления, ее разрабатывают в промышленных бюро. Часто сырьем для сплава служат заготовки из меди, а также лом из цинка. Операция плавки данного материала — сложный процесс, для которого используют печи разной модификации. Чаще используются индукционные агрегаты, работающие в сети низкой частоты тока при наличии магнитного сердечника.

При плавлении вещества могут улетучиваться из состава. Так как цинк считается вредным для здоровья металлом, в производственных помещениях рекомендуется устанавливать вентиляцию высокой мощности. В течение всего цикла ведут контроль за температурными показателями, из-за чего предотвращается возгорание сплава.

Предварительно рекомендуется очищать полости печей от продуктов предыдущего литья. Далее разогревают медные заготовки до ярко красного оттенка, после добавляют цинковый лом. Такая последовательность предотвращает образование окислительных реакций. Латунь литейного типа разливают в формы круглого плоского вида, для удобства при последующей обработки.

Для улучшения качества сплава используют:

• олово и марганец, при этом повышается прочность и устойчивость к разрушению в агрессивной среде;
• свинец, в результате заготовка из латуни может быть подвержена обработке резцами на станке;
• высокая стойкость к кислотной и щелочной среде достигается при добавлении никеля;
• алюминий защищает сплав во время литья от испарения цинка;
• кремнием улучшают свойство сваривания с металлами, но понижают прочность.

Томпак — Сталь — Томпак

ТУ 1881-004-55680513-2004 Ленты многослойные марки Л90СтЛ90. Технические условия

Описание

Многослойная биметаллическая лента марки Л90СтЛ90, изготавливается из низкоуглеродистой стали, плакированной с двух сторон томпаком Л90.

Состав

• Основа – низкоуглеродистая качественная сталь марки 08Ю с химическим составом по ГОСТ 9045.
• Покрытие – латунь марки Л90 с химическим составом по ГОСТ 15527.

Толщина плакирующего слоя h1 и h2 является одинаковой для обеих сторон и составляет от 4 до 6% от толщины готовой ленты. По требованию Потребителя толщина плакирующего слоя может быть до 10% на сторону.

Классификация и сортамент

По состоянию материала:

• мягкое – М
• дрессированное — Д
• полутвёрдое – П
• твёрдое – Т

По виду кромок:

• с обрезной кромкой – О
• без обрезной кромки – Н

Технические характеристики

Сорт

Толщина H, мм

Допуск по толщине, мм

Ширина B, мм

Допуск по ширине, мм

Длина, мм

Внутренний диаметр рулона Øвнутр., мм

Масса рулона, кг

Для лент с необрезной кромкой допуск по ширине составляет (±1,0) мм. Возможно изготовление других типоразмеров по согласованному допуску.

Механические свойства

Состояние ленты

Временное сопротивление разрыву σB, МПа

Относительное удлинение

δ, %

Применение

Для производства изделий электротехнической и автомобильной промышленности, бронирования кабелей.

ОСТ 3-6649-91 Ленты и полосы из Биметалла 3. Технические условия

Описание

Биметаллические ленты и полосы Биметалл 3, изготавливаются из низкоуглеродистой стали, плакированной с двух сторон томпаком Л90.

Состав

• Основа – низкоуглеродистая качественная сталь марки 08Ю с химическим составом по ГОСТ 9045, сталь марки 11ЮА с химическим составом по ГОСТ 803 или сталь 11кп с химическим составом по ГОСТ 1050.
• Покрытие – латунь марки Л90 с химическим составом по ГОСТ 15527.

Толщина плакирующего слоя h1 и h2 является одинаковой для обеих сторон и составляет от 4 до 6% от толщины готовой ленты. По требованию Потребителя толщина плакирующего слоя может быть до 10% на сторону.

Медно-цинковые сплавы (латуни) литейные (по ГОСТ 17711-93)

Химический состав литейных латуней, %

*Остальное цинк.

Механические свойства литейных латуней (по ГОСТ 17711-93)

Примечание.

В графе “Способ литья” буквы означают:

• П – литье в песчаные формы;
• К – литье в кокиль;
• Д – литье под давлением;
• Ц – центробежное литье.

Что общего между стальными и биметаллическими радиаторами, в чём их различия

Решая вопросы по устройству систем отопления в помещениях, их владельцам всегда приходится решать задачу: какой прибор отопления лучше? Чтобы получить ответ на вопрос, нужно знать параметры выбора этих приборов.

Приведённая ниже сравнительная таблица показывает сходство и основные различия стальных и биметаллических радиаторов отопления.

Таблица. Сравнительная характеристика стальных и биметаллических радиаторов.

Необходимо отметить, что получить исчерпывающий ответ на вопрос, какие батареи лучше, неподготовленному человеку довольно сложно. В полной мере ответить на него может только специалист после ознакомления с отопительной системой конкретного дома.

Что такое полутомпак?

В отдельную категорию следует отнести полутомпак. Отличия заключаются в концентрации цинка, который повышается до 10-20%. За счет этого изменяются основные свойства томпака. Ключевыми особенностями назовем следующее:

• Изделие приобретает более желтый оттенок.
• Снижается степень пластичности и повышается тугоплавкость.
• Материал часто используется для изготовления технических деталей.

Встречается подобный сплав намного реже, в сравнении с томпаком. Это связано с тем, что увеличение количества цинка становится причиной проявления большого количества недостатков.

Классификация латуни

По составу латунь бывает следующих типов:

• Двухкомпонентная – роль ключевого легирующего элемента выполняет цинк. Такие сплавы маркируются буквой «Л» и с указанием процента включения медного сырья, например, Л63, Л68, Л80.
• Многокомпонентная – помимо основных компонентов, могут входить свинец Pb, никель Ni, алюминий Al, олово Sn, марганец Mn, за счет чего материал приобретает дополнительные качества и цвета. Маркировка таких сплавов содержит буквы входящих в них компонентов и их процент в общем объеме. Например, ЛС63-3 означает, что 63% приходится на медь, 3% на свинец и 34% на цинк.

В зависимости от технологии производства и обработки, латунные сплавы делятся на:

• деформируемые (такие как проволока, пруток, лист, труба, лента);
• литейные (разнообразные приборы, арматура, подшипники).

Основные критерии выбора

Решать проблему выбора приходиться, как при строительстве нового дома, так и при ремонте старого. Радиаторы отопления так же, как и электроэнергия, вода, канализация, являются важнейшей частью инженерных коммуникаций в любом помещении. При выборе отопительных приборов специалисты учитывают четыре основных показателя.

• Тип дома. При выборе радиатора, в первую очередь, надо учитывать тип дома. Если квартира расположена в многоэтажке, то устанавливать в ней стальные панельные приборы не рекомендуется. Стоит обратить внимание на биметаллические модели. Если дом малоэтажный, то можно устанавливать оба типа радиаторов.
• Внешний вид. Современный дизайн прибора, это не только дань хорошему вкусу, но и свидетельство качества. Ответственные производители уделяют много сил и средств разработке оптимальных форм, которые не только дают прекрасный внешний вид, но и улучшают теплотехнические характеристики радиатора.
• Правильный расчёт мощности. Недогрев или перегрев помещения означает потерю комфорта. Чтобы этого избежать, необходимо правильно рассчитать нужную тепловую мощность прибора. Рассчитывается она по простой формуле: мощность (в ваттах) должна быть равна площади помещения в квадратных метрах, умноженному на 100. Если комната хорошо утеплена и имеет металлопластиковые окна, от полученной цифры отнимают 200 вт. В случае, если помещение угловое, или в нём имеется несколько больших окон, то мощность радиаторов увеличивают на 25%.
• Правильный выбор производителя. Часто в жизни погоня за дешевизной оборачивается проблемами. В полной мере это относится и приборам отопления. Изготовленный полукустарным методом радиатор может иметь совсем не те характеристики, которые заявлены. Уже через пару отопительных сезонов он может начать протекать и потребовать замены.

Как сделать правильный выбор? Однозначного ответа быть не может. Все хотят иметь красивые приборы отопления, в которых бы сочетались преимущества, как стали, так и алюминия. Конечно такой выбор – дело непростое, но всё же посильное даже неспециалистам. Необходимо только иметь минимальные представления о предмете покупки и придерживаться нескольких указанных выше, простых критериев.

Всего четыре этих несложных показателя позволят владельцу дома или квартиры выбрать оптимальную конфигурацию радиатора, его тип и стоимость, и который прослужит очень долго.

Сравнение по техническим и пользовательским характеристикам

Срок службы. Гладкая внутренняя поверхность стальных труб, покрытых снаружи алюминиевой рубашкой, не способствует отложениям известковых и солевых отложений.

Обычный срок службы у биметаллических радиаторов составляет более 20 лет, и здесь соперником у них может быть только чугун.

Считается что из-за ненадежного лакокрасочного покрытия и недостаточной коррозиестойкойсти стали, срок эксплуатации стальных приборов ниже и находится в пределах 15-20 лет.

Теплоотдача радиаторов — понятие относительное. Алюминий отличается высоким коэффициентом теплоотдачи. Биметаллическая секция имеет теплоотдачу около 200 Вт. У стальных секций одинаковой площади этот показатель почти в два раза ниже.

Устойчивость к коррозии :

• Внутри обоих вариантов — сталь, что делает их одинаково уязвимыми в условиях центрального отопления, когда коммунальщики сливают на лето воду. В усадебных домах с локальным отоплением, процесс ржавления будет происходить значительно медленнее;
• Снаружи у биметалла очевидное преимущество. Слой алюминия, не подверженного коррозии, эффективно защищает сталь от окисления;
• Стальные батареи, вследствие не качественного лакокрасочного покрытия, ржавеют снаружи. Категорически не рекомендуется монтировать их в сырых помещениях, где срок эксплуатации может быстро сократиться.

Высокое давление не помешает эффективной работе биметаллических приборов, способных выдерживать барометрическую нагрузку до 40 атм. Поэтому центральное отопление с его перепадами и скачками давления, воспринимается стальными трубами радиаторов нормально.

Этого нельзя сказать о стальных панелях, которые обычно рассчитываются для эксплуатации при 6 атм. Они выдерживают рабочее давление котельной, но не скачки и перепады, и поэтому рекомендуются для усадебного строительства с локальным отоплением.

Трубчатые радиаторы более выносливы и адаптированы к условиям централизованного теплоснабжения. Они способны выдержать до 16 атм.

Варианты и удобство монтажа :

• Оба варианта подсоединяются к системе отопления с помощью резьбовых муфт, и контакт сталь-сталь, считается достаточно надежным;
• Биметаллические, не так громоздки и поэтому считаются более удобными при монтаже;
• Благодаря алюминию, они легче, а значит, их установка и закрепление на стене потребует меньших усилий.

Коррозионная стойкость

Во многом рассматриваемый материал пользуется популярностью по причине высокого показателя коррозионной стойкости. За счет этого:

• Сплав томпак применяется при изготовлении различных декоративных изделий, которые не теряют свои свойства на протяжении длительного периода. Примером является посуда или недорогие украшения.
• Существенно продлевается эксплуатационный срок изделий. Коррозия не только портит декоративные качества, но снижает основные свойства.
• Достичь высокой коррозионной устойчивости можно за счет использования меди в качестве основы состава. Подобный материал не реагирует на воздействие влаги и некоторых химикатов.

В целом можно сказать, что область применения томпака во многом зависит от показателя коррозионной стойкости.

Однако, со временем из-за воздействия повышенной влажности происходит появления оксидной пленки. Она существенно снижает декоративные качества получаемого изделия.

Как удалить слой окиси с поверхности томпакового изделия?

Несмотря на высокую коррозионную стойкость томпака подобный металл характеризуется тем, что при длительной эксплуатации на поверхности появляется окисная пленка. Именно вода становится причиной появления подобной проблемы. Выделяют несколько различных способов снятия окисной пленки с поверхности. Примером можно назвать следующее:

1. Первый метод предусматривает применение воды и мыла. Кроме этого в состав включается ацетон. Процедура предусматривает смачивание ватного диска, которым проводится протирание поверхности. После проведения подобной процедуры надо изделие промыть в мыльном составе.
2. Второй предусматривает применение воды, соли и столового уксуса. В подобном составе изделие подвергается кипячению до того момента, пока с поверхности не пропадет оксидная пленка.

Более опасный, но и эффективный метод очистки поверхности предусматривает применение смеси воды и щавелевой кислоты. Эта смесь применяется исключительно в резиновых перчатках, так как попадание вещества на поверхности кожи исключается.

Маркировка

Томпак, отлитый брусками либо изготовленный в виде катаных листов, маркируется обозначением «Л90», где «Л» — латунь, а число «90» означает процентное содержание меди. Примесей в таком сплаве менее 0,2%. «Л96» означает, что сплав на 95-97% состоит из меди, не более 0,2% примесей, остальное — цинк. Если число на маркировке «85» и меньше, то это не томпак, а полутомпак. И это означает, что количество цинка в сплаве больше 10%, его соотношение может доходить до 22%. Количество дополнительных компонентов может достигать 0,3%. За счет повышения объема цинка, меняются основные свойства сплава:

• меняется цвет, он становится более желтым;
• степень пластичности снижается;
• повышается тугоплавкость.

Такой материал чаще используется для изготовления технических деталей, из него изготавливают сильфоны, гибкие шланги, конденсационные трубки, проволочные сетки, применяемые в фильтрах-осушителях для холодильных машин.

Как влияют легирующие присадки

Легирующая – это присадка к сплаву, изменяющая его состав и, как следствие, придающая ему какие-то новые свойства, или повышающая или снижающая уже имеющиеся свойства. Для снижения потерь металла с поверхности расплава, в него добавляют алюминий образующаяся при этом оксидная плёнка, и выполняет защитную роль. Чтобы увеличить прочность и улучшить антикоррозионные качества, в сплав добавляют магний, отдельной позицией или вместе с алюминием и железом. Причём на плотность металла присадки практически не влияют.

Добавка в расплав никеля исключает проявления отрицательных моментов в части окислительных процессов. Улучшить пластичность, ковкость сплава и условия его резки удаётся введением в состав латуни такой присадки, как свинец. Кремний в сочетании со свинцом улучшает скольжение до такой степени, что легированный этой присадкой сплав вполне может использоваться на равных с оловянной бронзой. При этом кремний, добавленный без других присадок, конкретно повышает твёрдость и прочность латуни. Если металл планируют использовать на корабле, к нему присаживают олово, придающее стойкость к солёной воде.

Сферы применения

Большое распространение получил томпак в различных сферах деятельности человека. Приведем наиболее востребованные области.

• Производство ювелирных изделий, украшений, предметов интерьера и кухонной утвари. Томпак ценится в этой области в первую очередь как материал, имитирующий золото. Благородный цвет, податливость и высокая декоративность делают его отличным решением для таких целей.
• Производство посуды особенно актуально в странах Центральной Азии, поскольку здесь такие предметы быта ценятся и находятся в большом почете. Латунь не переносит контакта с жидкостями, потому посуда из рассматриваемого сырья обязательно подвергается лужению – технология, в процессе которой на вещь наносится тонкий слой олова.
• Современная промышленность также активно использует томпак. Из него делают проволоку для различных целей.
• Создание технических деталей осуществляется различными способами. Чаще всего применяется метод, в основе которого лежит принцип механического снятия материала с поверхности. Для обработки используются специальные токарные и фрезеровальные станки. Из-за высокой актуальности такой технологии стало появляться много заготовок из томпака.
• Существует большое количество организаций, производственная деятельность которых направлена на изготовление прокатной продукции. Металл в таком виде проходит обработку на токарном оборудовании. Для прокатного томпака характерен различный диаметр, чего не скажешь про длину и основные свойства, которые являются стандартизированными характеристиками. Такие особенности позволяют легко подобрать необходимую заготовку для будущего производства.

Область использования металла во многом зависит от показателей стойкости к воздействию коррозионных явлений.

Прокатная продукция

Производство деталей может проводится самым различным образом, наибольшее распространение получил метод механического снятия материала с поверхности. Обработка может проводится при применении токарного или фрезеровального оборудования. Довольно широкое распространение подобной технологии определил появление большого количества заготовок.

Производственная деятельность многих организаций направлена на получение прокатной продукции. Она обрабатывается на токарном оборудовании, может характеризоваться различным диаметром. Длина и основные свойства стандартизированы, что позволяет выбрать подходящую заготовку для производства требуемого изделия.