Как отличить бронзу от подделки. Отличия бронзы от латуни

Бронза и латунь – распространенные медные сплавы. Ряд марок таких составов схож друг с другом внешне, но их химические и физические характеристики имеют серьезные отличия.

Бронза – двойной (многокомпонентный) сплав из меди и не менее 2,5% легирующих добавок в виде олова, марганца, свинца, хрома, фосфора, алюминия, железа, бериллия или железа. Маркируются составы буквами «Бр» и сочетанием легирующих включений. «БрА5» — бронза, состоящая на 95% из меди и на 5% из алюминия.

Латунь – двойной (многокомпонентный) медный состав с включением цинка в виде легирующего модификатора, реже – никеля, свинца, железа или марганца. Деформируемые латунные сплавы обозначаются буквой «Л» и цифрой, определяющей среднее % содержание меди (Cu), «Л70» — латунь с 70% Cu. Легируемые деформируемые составы маркируются информацией о названии и количестве дополнительных примесей, ЛАЖ60-1-1 – латунь с 60% Cu, легированная алюминием (1%) и железом (1%).

Определяющие отличия между медными сплавами:

Внешний вид. Бронза имеет красную, красно-желтую или темно-коричневатую поверхность с крупнозернистым строением, латунь отличается желтым отливом и мелкозернистым строением. Исключением являются бронзы с включением олова в 40-45% (серебристая) и в 33% (серебристо-белая).
Реакция на соленую воду. Предметы из бронзы не портятся при длительном взаимодействии с морской водой, а из латуни — могут пострадать.
Химическая реакция на азотную кислоту (HNO 3). Чтобы определить сплав, из которого изготовлено изделие, необходимо: наскоблить пару грамм металлической стружки, поместить их в мензурку, добавить раствор HNO 3 с водой (1:1) и довести смесь почти до кипения. Через 30 минут оценить результат: бесцветная жидкость – предмет из латуни, наличие белого осадка – из бронзы.
Реакция на нагрев. Если нагреть оба состава до 600-650°С (бензиновая горелка), то латунь покроется оксидной пленкой сероватого цвета (налет цинка), а бронза останется в неизменном виде.
Гибкость. Латунь гнется при усиленном давлении, но не ломается. Бронза в месте сгиба треснет.
Присутствие цинка. К изделию подключается положительный полюс батарейки. На его поверхность кладется кусок фильтровальной бумаги, смоченной в серной кислоте (H 2 SO 4). Поверх бумаги помещается полоска меди, которую следует подключить к отрицательному полюсу на 15 секунд. Фильтровальная бумага помещается на предметное стекло, сверху добавляется пару капель аммиака (NH 3) и тиоционата ртути (Hg(SCN) 2). Если бумага станет лилово-черной, значит в составе есть цинк и изделие произведено из латуни. В противном случае никаких реакций не будет.

Цена не является критерием, по которому можно со 100% результатом определить тип используемого сплава. Стоимость составов примерно на одном уровне. Оловянные бронзы стоят дороже кремниевых. Цена латуни зависит от концентрации меди в составе – чем ее больше, тем она дороже.

Бронза на порядок тяжелее латуни и осуществляется по более высокой цене. Если взять в руки металлические изделия равных объемов, то бронза будет ощутимо тяжелее. Другое отличие между сплавами – надежность. Бронза крепче. Она имеет низкий коэффициент трения и обладает стойкостью к образованию коррозии. Латунь мягче и сильнее подвержена износу. Это определяет сферу использования составов: бронзу применяют для создания высокохудожественных конструкций, узлов и механизмов, подвергающихся большим нагрузкам, а латунь в чистом виде подойдет для производства медалей, декоративных изделий, креплений и биметалла (сталь-латунь).

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.

В том, что медь — металл, элемент Таблицы химических элементов, простое вещество, а латунь — это сплав двух металлов - меди и цинка или строго по научному - твердый медно-цинковый раствор. В простых латунях цинк единственная добавка в медь или единственный легирующий элемент. В сложных латунях добавляют к медно-цинковому раствору другие элементы - железо, никель, олово, мышьяк, алюминий. Их количество в разы меньше количества цинка, что отличает латунь от другой группы медных сплавов — бронз. Как малая щепотка специй меняет вкус блюда, так и небольшие добавки 1-2% третьих элементов в медно-цинковый раствор оказывают сильное влияние на свойства латуней: прочность, пластичность. коррозионную стойкость и технологичность.

Зачем в медь добавили цинк и почему не отливают цинковые статуи

Медь сплавляют с цинком чтобы получить сплавы со свойствами, которых нет у меди и цинка по-отдельности. Медь — хороший проводник тепла и электрического тока. Медь пластична, тянется, штампуется. Медные провода, медные трубки для холодильников, нагревателей или кондиционеров, медная посуда полностью реализуют свойства меди как тепло и электропроводность, так и высокую пластичность. Коррозионная стойкость и химическая инертность к бытовым растворам позволяют выпускать медную посуду, сковородки, кастрюли. Но обратная сторона свойств меди - она имеет недостаточную прочность, твердость, коррозионную стойкость при высокой стоимости для широкого применения в технике как конструкционный материал. Пять тысяч лет люди модифицируют медь, добавляя другие металлы в расплав для измерения ее свойств.

Цинк имеет еще более низкую прочность, чем медь. В отличии от меди он чрезвычайно хрупкий в литом состоянии — относительное удлинение литого цинка δ =0,5-1%, несмотря на низкую стоимость и хорошие литейные свойства из цинка не отливают памятники. После холодной прокатки или вытяжки проволоки пластичность цинка резко увеличивается до δ =25-60%. Цинк используют как защитное антикоррозионное покрытие. Оксидная пленка образуется на поверхности цинка и защищает металл от коррозии.

Сплав меди с цинком создает новый конструкционный материал — латуни, которые превосходят своих родителей по прочности, технологичности, сохраняя высокую коррозионную стойкость и пластичность.

Новые свойства латуни по сравнению с медью

Легирование меди цинком и другими металлами создало 12 марок литейных латуней и 34 марки деформируемых латуней, которые можно штамповать, ковать и протягивать. На вопрос чем латунь отличается от меди, хочется уточнить, а про какую латунь спрашиваете? Томпаки - латуни Л96 и Л90 с высоким содержанием меди мало отличаются от меди. Они красного цвета, хорошо штампуются, прочнее меди на 2-3% при потери пластичности. Томпаки легко спутать с медью.

Увеличение процентного содержания цинка придает латуни желтый цвет, увеличивает прочность сплава. Латуни с содержанием цинка около 30% — Л68, Л70 выигрывают у меди по прочности в полтора раза и по пластичности на 15%.

Добавьте немного свинца в медно цинковый сплав - и вы получите новый вид латуни — свинцовую . С вероятностью 99% ваш смеситель в кухне или ванной сделан из свинцовой латуни. Она спрятана под слоем блестящего хрома или матового никеля. Выкрутите вентили из смесителя и загляните внутрь, увидите желтую латунь. Свинцовая латунь не только приносит удовольствие любителям водных процедур, но ее любят токаря за хорошую обрабатываемость на станках и называют ласково — «сыпучка». Свинцовая латунь не дает витой стружки при обтачивании или сверлении. Ее стружка сыпется из-под резца как золотой песок. Отличие меди от латуни в том, что медь — вязкий и мягкий материал, что создает затруднения при механической обработке.

Если нужно сделать судовой колокол, то не обойтись без добавки в медно-цинковый раствор олова. Олово обеспечивает оловяным латуням стойкость к морской воде и прочность для долгого использования.

Алюминиевая латунь ЛА85-0.5 — материал для украшений. Пол-процента алюминия придают этой латуни золотой блеск, а высокая пластичность дает возможность изготавливать тончайшую проволоку и ленту для бижутерии, украшений и воинских знаков различия. На латунях Л62 и Л68 будущие ювелиры изучают секреты мастерства. Технологические и механические свойство этих латуней близки к сплаву золота 583 пробы, а стоимость несоизмеримо ниже.

Как отличить медь от латуни

Самый надежный и правильный способ отличить медь от латуни - сделать химический анализ. Менее надежный - по цвету. Медь всегда имеет красный цвет, а латунь - желтая кроме двух случаев. Марки латуни с высоким содержанием меди Л96 и Л90 - красного цвета. Малое количество цинка — 4% и 10% соответственно, не дают медно-цинковому сплаву пожелтеть. Такие сплавы имеют отдельное название «томпак». Второй случай покраснения латуни менее известен неспециалисту. Желтые латуни с высоким содержанием цинка подвержены особому виду коррозии —- обесцинкованию. Коррозионная среда вымывает цинк из латуни и повышает концентрацию меди. Поверхность латунных полуфабрикатов теряет желтую окраску с потерей цинка. Тут поможет определиться напильник, шабер или любой инструмент, которым зачищают поверхность латуни, чтобы добраться до желтого металла, который спрятан под корродированной поверхностью.

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.