Следуйте за мной на: 
Бронза или латунь, что лучше для вашего проекта обработки с ЧПУ
Фрезерные и токарные станки с ЧПУ совместимы с сотнями металлических сплавов. Какой материал лучше всего подходит для вашего проекта обработки с ЧПУ? Это зависит от многих факторов, включая цену, обрабатываемость, коррозионную стойкость, прочность, вес и внешний вид. Выбор материала является очень важной частью любого производственного процесса, особенно материалов с одинаковыми легирующими элементами, такими как бронза и латунь, которые оба являются медными сплавами. Далее мы представим разницу между бронзой и латунью и объясним, что лучше для ваших проектов обработки с ЧПУ.
Бронза против латуни: история
Бронза. Около 3,500 лет назад древние шумеры положили начало бронзовому веку. Бронза в основном состоит из меди и олова, иногда с небольшими добавками других элементов, таких как фосфор, марганец, алюминий или кремний, и имеет температуру плавления 315–1080 °C. Благодаря высокому содержанию меди бронза имеет характерный красноватый оттенок. Бронза обладает хорошей твердостью, электропроводностью, теплопроводностью, низким коэффициентом трения и может использоваться для изготовления оружия, доспехов, инструментов, пружин подшипников и даже деталей кораблей и т. д., благодаря своей определенной коррозионной стойкости в морской воде. Хотя латунь считается материалом для изготовления музыкальных инструментов.
Латунь. Латунь была открыта в 500 году до нашей эры. Она состоит в основном из меди и цинка, иногда с небольшими добавками, такими как олово, железо, алюминий, свинец, кремний и марганец и др. Температура плавления составляет 809–1030 °C. Другие микроэлементы могут улучшать свойства латуни, например, марганец, который повышает коррозионную стойкость, а чем выше содержание цинка, тем легче латунь растягивается и гнется. Цвет латуни близок к золотому, и она широко используется в отделке в строительстве. Благодаря своей превосходной коррозионной стойкости она также широко применяется в производстве труб и т.д.
17 различий между бронзой и латунью
Элементный состав бронзы | |||||
медь | банка | алюминий | вести | сурьма | хром |
Никель | Фосфор | кремний | сера | Кобальт | цинк |
Элементный состав латуни | |||||
медь | цинк | банка | сера | кремний | Фосфор |
Никель | вести | железо | сурьма | алюминий | |
Бронза против латуни: коррозионная стойкость . Благодаря наличию меди бронза окисляется на воздухе, образуя пятнистую патину, которая помогает предотвратить дальнейшую коррозию. Бронза обладает превосходной коррозионной стойкостью в соленой воде и широко используется в морских приложениях, таких как морские гребные винты, рули, подводные подшипники, иллюминаторы, центральные плиты и детали двигателей. С другой стороны, латунь также обладает превосходной коррозионной стойкостью и превосходит бронзу.
Бронза против латуни: электропроводность . Медь обладает превосходной электропроводностью и часто используется в качестве стандарта для проведения электричества. Однако в бронзе и латуни содержится множество других элементов в небольших количествах, таких как алюминий, олово, цинк, никель, кобальт, которые могут значительно снизить электропроводность. После испытаний выяснилось, что по сравнению с медью электропроводность бронзы составляет всего около 15% от проводимости меди, а электропроводность латуни — около 30% от проводимости меди.
Бронза против латуни: теплопроводность . Чем выше теплопроводность материала, тем лучше для тепловых применений. Практика доказала, что теплопроводность латуни значительно выше, чем у латуни. Хотя бронза может использоваться для тепловых применений, латунь больше подходит для изготовления радиаторов.
Бронза против латуни: температура плавления . Температура плавления бронзы составляет (315–1080 °C), а латуни — (809–1030 °C), оба материала легко поддаются литью. Температура плавления очень важна и критична для проектов обработки на станках с ЧПУ. Поскольку температура приближается к точке плавления, состояние детали, обработанной на станке с ЧПУ, может измениться из твердого в жидкое, что повлияет на функциональность детали и может даже привести к ее неисправности.
Бронза против латуни: твердость . Твердость — это показатель того, как материал ведет себя под нагрузкой и реагирует на вмятины и царапины. Согласно значению твердости по Бринеллю, твердость латуни составляет около 55-73, а бронзы — около 40-420. Следовательно, бронза тверже латуни, но также более хрупкая и более склонна к поломке.
Бронза против латуни: прочность . Бронза — твердый металл, который нелегко гнется и устойчив к воздействию воды. Латунь также прочный и долговечный металл, но не такой прочный, как бронза.
Бронза против латуни: обрабатываемость . Обрабатываемость относится к реакции металла на напряжения, возникающие при механической обработке, например, при штамповке, фрезеровании на станках с ЧПУ, токарной обработке на станках с ЧПУ и т. д. Большинство медных сплавов обладают высокой пластичностью, что создает сложности в обработке. Но существует латунь C360, специально разработанная для обработки на станках с ЧПУ.
Бронза против латуни: предел текучести . Максимальное напряжение, при котором металл подвергается необратимой деформации. Предел текучести латуни составляет от 34.5 до 683 МПа (5000–99100 psi), тогда как у бронзы — от 0 до 800 МПа (10000–116000 psi). Следовательно, бронза имеет более высокий предел текучести, чем латунь, и менее подвержена необратимой деформации.
Бронза против латуни: прочность на растяжение . Латунь и бронза обладают превосходной прочностью на растяжение. После испытаний выяснилось, что прочность на растяжение латуни составляет 53 Ksi после отжига и 88 Ksi (607 МПа) после холодной прокатки и отпуска. Прочность на растяжение бронзы составляет 50 Ksi (350 МПа) после отжига и 92 Ksi (635 МПа) после холодной прокатки и отпуска. Разница между ними очень существенна.
Бронза против латуни: цена . Содержание меди является основным фактором, влияющим на разницу в цене этих двух материалов, поскольку в бронзе меди больше , чем в латуни, поэтому она дороже. Кроме того, процесс изготовления бронзы более сложен, что также является одним из факторов, влияющих на цену.
Бронза против латуни: сравнительная таблица сплавов
Типы сплавов | Мин. Предел текучести, psi | Твердость (по Роквеллу) | Machinability | Формуемость | Электрическая проводимость | свариваемость |
Медь | ||||||
Многоцелевой 110 | 33,000 | F40 |
| Прекрасно | Прекрасно |
|
Сверхпроводящие 101 и 102 | 10,000 | F60 |
| Прекрасно | Прекрасно | Хорошо |
Легкообрабатываемый 145 | 18,000 | ___ | Прекрасно | Хорошо | Прекрасно |
|
Высокая прочность 182 | 40,000 | B60 |
| Прекрасно | Хорошо |
|
Свариваемый 122 | ___ | ___ |
| Прекрасно | Хорошо | Хорошо |
Латунь | ||||||
Ультра-обрабатываемый 360 | 15,000 | B35 | Прекрасно |
|
|
|
Формируемый Легкообрабатываемый 353 | 25,000 | B60 | Прекрасно | Хорошо |
|
|
Легкообрабатываемая архитектура 385 | 16,000 | B42 | Прекрасно |
|
|
|
Ультраформируемый 260 |
|
|
| Прекрасно |
| Хорошо |
Высокопрочный 330 | 60,000 |
| B73 | Хорошо | Прекрасно |
|
Свариваемый морской класс 464 | 20,000 | B55 |
| Хорошо |
| Хорошо |
Морской класс 485 | 25,000 | B60 | Хорошо |
|
|
|
Подшипник Бронза | ||||||
932 Подшипник Бронза | 18,000 | B34 | Хорошо |
|
|
|
Легкообрабатываемый 936 | 21,000 | B26 | Хорошо |
|
|
|
Свариваемый 954 | 28,800 | B80 | Хорошо |
|
| Хорошо |
Сверхизносостойкий AMPCO 18 | 37,000 | B88 | Хорошо |
|
| Хорошо |
Высокопрочный 863 | 62,000 | B97 |
|
|
|
|
Высокопрочный формируемый 544 | 50,000 | ___ | Хорошо | Хорошо |
|
|
Самосмазывающиеся маслонаполненные модели 840 и 841 | 11,000 | ___ | Хорошо |
|
|
|
Высокотемпературный графитовый материал 841 | 8,500 | ___ | Хорошо |
|
|
|
Бронза | ||||||
Высокопрочный 630 | 50,000 | B90 |
|
|
| Хорошо |
Легкообрабатываемый Высокопрочный 642 | 42,000 | B65 | Хорошо |
|
|
|
Легко свариваемый 655 | 43,000 | B75 |
| Прекрасно |
| Прекрасно |
Легкообрабатываемый 316 | 28,000 | B70 | Хорошо | Хорошо |
|
|
Легко формуемый 220 | 33,000 | B55 |
| Прекрасно |
| Хорошо |
Сверхпрочный Легко формуемый 510 | 80,000 | ___ |
| Прекрасно |
| Хорошо |
Общие сорта латуни
Существует множество марок латуни, каждая из которых имеет точный состав сплава и свойства. Здесь，DDPROTOTYPE перечисляет 7 распространенных классов для справки.
Латунь 260. Латунь 260 обладает хорошими свойствами при холодной обработке. Подходит для оружия, автомобилей, крепежных изделий и т. д.
Латунь 272. Латунь 272 содержит 33% цинка и широко используется в промышленности и строительстве.
Латунь 330. Латунь 330 обладает превосходной обрабатываемостью и часто используется для изготовления труб благодаря своей способности к холодной обработке и низкому содержанию свинца.
Латунь 353. Латунь 353 обладает превосходной обрабатываемостью и часто используется для изготовления прецизионных деталей, например, деталей часов.
Латунь 360. Латунь 360 — самый популярный вид латуни, обладающий превосходной обрабатываемостью и формуемостью, а также подходящий для сварки и пайки. Она идеально подходит для изготовления крепежных элементов, фитингов, клапанов и других деталей.
Латунь 385. Латунь 385 выпускается в различных экструдированных и экструдированных формах и часто используется в строительстве, например, для изготовления уголков, швеллеров, квадратных труб, перил и многого другого.
Латунь 464. Латунь 464 обладает превосходной устойчивостью к эрозии морской водой, а также хорошей термоформуемостью, способностью к гибке, пайке, сварке и т. д., и часто используется в морских приложениях.
Общие бронзовые сорта
Оловянная бронза. Содержание олова в этом сплаве обычно составляет от 0.5% до 0%, а содержание фосфора — от 0.01% до 0.35%. Оловянная бронза известна своей прочностью, ударной вязкостью, низким коэффициентом трения, высокой усталостной стойкостью и мелкозернистой структурой. Оловянная бронза 907 обладает превосходной коррозионной стойкостью в морской воде, а также устойчивостью к износу и усталости. Из нее изготавливаются детали: подшипники, втулки, морские комплектующие, поршневые кольца, компоненты насосов и т. д. Оловянная бронза 917 известна своей несущей способностью, высокой коррозионной стойкостью и смазывающими свойствами и часто используется в производстве низкоскоростных и высоконагруженных подшипников, шестерен и компонентов червячных передач.
Алюминиевая бронза . Алюминиевая бронза содержит 6–12% алюминия, максимум 6% железа и максимум 6% никеля. Эти легирующие элементы повышают прочность алюминиевой бронзы и обеспечивают превосходную коррозионную и износостойкость. Алюминиевая бронза 954 — наиболее популярный сплав алюминиевой бронзы, очень прочный металл с отличной коррозионной стойкостью, прочностью, высокой пластичностью, высоким пределом текучести и пределом прочности на растяжение, легко сваривается. Широко используется в производстве червячных передач, шестерен, втулок, подшипников, компонентов клапанов и т. д. Алюминиевая бронза 955 — один из самых прочных металлов, обладающий отличной термостойкостью, пределом прочности на растяжение, пределом текучести, высокой твердостью и обрабатываемостью, особенно в морской воде. Она обладает отличной коррозионной стойкостью, легко сваривается и широко используется в производстве мешалок, авиационных двигателей (седла, направляющие клапанов), шестерен, втулок, компонентов шасси и т. д.
Кремниевая бронза . Кремниевая бронза обладает высокой прочностью и коррозионной стойкостью и часто используется в штоках клапанов. Очень похожа на красную бронзу, но с более низким содержанием цинка, часто используется для изготовления деталей насосов и клапанов и т. д.
Медно-никелевый сплав . Медно-никелевый сплав содержит от 2% до 30% никеля и обладает очень высокой коррозионной стойкостью и термической стабильностью. Этот материал также очень устойчив к коррозионному растрескиванию под воздействием напряжений и окислению в паровой или влажной воздушной среде. Более высокое содержание никеля улучшает коррозионную стойкость в морской воде и устойчивость к обрастанию морскими организмами. Он часто используется в производстве электроники, морского оборудования, клапанов, насосов и корпусов судов, среди прочего.
Марганцевая бронза . Марганцевая бронза обладает превосходной коррозионной стойкостью и высокой прочностью, а изготавливаемые из нее детали очень долговечны. Она идеально подходит для изготовления несущих деталей, таких как шестерни, кулачки, гидравлические цилиндры, подшипники скольжения, гайки и т. д.
Бронза против латуни, что лучше для вашего проекта обработки с ЧПУ?
Бронза и латунь сохраняют многие качества меди, но имеют и уникальные отличия. Бронзу часто путают с латунью при выборе материалов для проектов обработки с ЧПУ. После того, как мы тщательно сравним два типа, у вас должен быть ответ. Если вы все еще не можете принять окончательное решение, свяжитесь с DDPROTOTYPE, мы полностью оценим ваш проект обработки с ЧПУ и поможем вам сделать правильный выбор.
