Qu'est-ce que le laiton et où est-il utilisé?

Le laiton est un alliage industriel qui permet de réduire le coût de fabrication de produits utilisant des métaux non ferreux. Comparés au cuivre pur, les produits en laiton sont plusieurs fois moins chers.

Le laiton ressemble à un alliage métallique blanc jaunâtre. C'est un peu de couleur bronze, puisque l'un de ses composants est le cuivre. Le zinc est utilisé comme deuxième métal de base. Mais les caractéristiques du bronze et du laiton diffèrent considérablement.

Le chauffage de l'alliage affecte le changement structurel. Lorsque la température augmente, les atomes de zinc et de cuivre sont disposés de manière désordonnée. L'absence de consistance claire rend cet alliage plus malléable et ductile. La limite de température est de 460 degrés. Cependant, il est nécessaire de refroidir le laiton en dessous de cet indicateur, car l'ordre strict des atomes de cuivre et de laiton est rétabli. Plus l'alliage est dur, plus il est fragile.

Le matériau fond finalement à une température de 950 degrés, ce qui le place dans la catégorie des moins réfractaires. En raison de sa plasticité, le laiton peut non seulement être tourné, mais également estampé à l'une des étapes caractéristiques de la production de convoyeurs.

Plus il y a de zinc dans le laiton, plus l'alliage devient dur et cassant. Cependant, la résistance globale du laiton est nettement inférieure à celle de l'acier. La présence d'autres métaux et non-métaux dans le laiton affecte le traitement et la ductilité de l'alliage. Les propriétés obtenues de cette manière sont nécessaires pour faciliter le tournage et l'élimination des copeaux - tous les produits ne sont pas fabriqués par moulage.

Le laiton ne rouille pas, les pièces qui en sont constituées sont utilisées dans des conditions d'humidité relative et absolue élevée de l'environnement. Les propriétés caractéristiques inhérentes aux produits en cuivre se manifestent : dans un air relativement sec, le film d'oxyde le plus fin qui apparaisse protège les couches les plus profondes de la décomposition, à la manière d'une couche de peinture. Après meulage et tournage, le laiton ne s'oxyde pas et ne noircit pas. Cependant, il fonce dans des conditions d'humidité élevée, en présence de certains sels et vapeurs acides.

L'alliage a une assez bonne couverture de vernis ou de peinture. Cela permet au laiton d'acquérir une apparence vraiment commercialisable - l'acheteur ne devinera pas immédiatement de quoi est faite une pièce particulière.

L'alliage a de bonnes propriétés antifriction. Le laiton a une soudabilité élevée avec des alliages d'acier et des métaux non ferreux. Il est facile d'obtenir, par exemple, des pièces bimétalliques qui sont utilisées en mécanique et en électrotechnique.

La couleur dorée - comme le bronze - est utilisée dans la production d'articles de luxe d'intérieur.

Le pourcentage de zinc et de cuivre dans le laiton dépasse la quantité d'autres composants, ce qui modifie quelque peu les propriétés de cet alliage. Le cuivre donne au laiton une facilité de traitement supplémentaire. Il existe deux structures en laiton.

1. La phase alpha est un composé très stable. Le réseau cristallin de laiton, qui a pris l'état de cette phase, a une forme cubique à faces centrées. Cet alliage est la plus courante des compositions de laiton.
2. Phase alpha-bêta - 3 parties de cuivre et 2 parties de zinc. Le réseau cristallin a des fragments élémentaires.

La dureté de la deuxième phase est beaucoup plus élevée que la première. Mais dureté et plasticité sont des concepts qui s'excluent mutuellement. Si le zinc dans le laiton est d'environ la moitié, alors le laiton devient presque blanc. Plus il y a de zinc, plus l'alliage de laiton est dur - le cuivre donne à l'alliage une plus grande douceur et ductilité.

La teneur en plomb et en bismuth du laiton permet au transformateur de moins déformer le produit lorsqu'il est chauffé. Le plomb, introduit dans la composition en faible quantité, permettra d'obtenir des sciures de bois s'effritant facilement, ce qui les rendra beaucoup plus faciles à retirer d'un bord nouvellement coupé.

Le tombak le plus utilisé est utilisé dans la production de pièces et de certains bijoux. La couleur de l'alliage de laiton dans ce cas est jaune ou rougeâtre - par la couleur, il est facile de déterminer la quantité de zinc utilisée lors de la fusion.

Le laiton est principalement classé selon sa composition chimique. Le pourcentage de zinc, de cuivre et d'autres additifs métalliques et non métalliques détermine en grande partie ses paramètres physiques finaux. Ainsi, le laiton presque blanc contient jusqu'à la moitié du zinc.

L'alliage hautement déformable contient environ 88 % de cuivre et 10 % de zinc, le reste étant des additifs. C'est ce qu'on appelle le tombak - cette modification a des performances décentes.

Il existe du laiton malléable qui est utilisé pour fabriquer du fer forgé et des antiquités. Certaines parties sont plaquées de chrome ou de nickel - le laiton nickelé ou chromé est plus beau, car il ne perd pas sa teinte extérieurement, donnée lors du traitement final.

La fluidité du laiton lors du chauffage et de la fusion ultérieure de l'alliage permet de mouler des objets avec un degré de détail élevé.

Les bijoux en laiton sont utilisés pour la fabrication de pendentifs, bagues, boucles d'oreilles et autres bijoux. Le laiton peut être recouvert d'or (dorure), ce qui permet de faire passer les bijoux en laiton pour de l'or véritable, sans surpayer des dizaines et des centaines de fois. Ce type de laiton est utilisé pour la production de boîtiers de montres-bracelets - comme les bijoux, ces montres peuvent être dorées ou argentées.Avant d'appliquer de l'or ou de l'argent, les bijoux sont pré-polis - le laiton poli brille de tous les côtés et les métaux précieux amélioreront l'apparence des bijoux pour les rendre parfaits.

Le laiton rouge contient 10 % ou moins de zinc. Il est utilisé pour la confection de figurines, de petits bustes et autres petites sculptures.

En mécanique, le laiton de fonderie est utilisé comme pièces mobiles et fixes de machines et d'appareils. En raison de sa densité relativement faible - seulement 8,3 g/cm3 - il est utilisé dans des unités fonctionnelles qui bénéficient d'un allègement afin d'améliorer les performances de conduite. L'alliage contient 50 à 81 % de cuivre et la quantité d'additifs technologiques tiers a été augmentée à 2 à 3 %.

Les pièces en laiton de fonderie sont utilisées dans les machines et les mécanismes de toutes sortes d'appareils techniques, ainsi que dans les modules et blocs fonctionnels des navires et navires modernes. L'alliage de coulée est le composant principal des vannes: robinets, vannes, vannes, pour lesquelles la température de fonctionnement ne dépasse pas 250 degrés. Certains roulements sont en laiton plutôt qu'en acier - principalement ceux qui ne supportent pas une charge accrue.

Le laiton automatique est utilisé en mécanique de précision. La teneur en cuivre est de 57-75% de cuivre, de zinc - 24-42%, de plomb - 0,3-0,8%. L'alliage de laiton automatique est traité sur des machines de haute précision et hautes performances.

L'un des alliages techniques utilisés pour la fabrication de quincaillerie ou d'éléments de décoration intérieure a des propriétés similaires au laiton automatique. De telles ébauches se présentent sous la forme de tiges et de feuilles. Les premiers sont usinés sur un tour, les seconds sont fraisés et/ou emboutis.

L'alliage alpha est caractérisé par une fraction massique de zinc ne dépassant pas 35%. En raison du réseau cristallin non standard, qui détermine la structure interne, l'alliage a une plasticité considérable.

L'alliage de laiton, ne contenant principalement que du cuivre et du zinc, n'a qu'une faible teneur quantitative en traces d'autres impuretés. Le laiton pur à deux composants est un phénomène qui ne se produit que dans les laboratoires. Le zinc se dissout dans le cuivre à 20-25 degrés de 39%. Lorsqu'il est chauffé jusqu'à 950°, lorsque l'alliage devient liquide, la solubilité du zinc dans le cuivre tombe à 32 %. Les tentatives pour dissoudre plus de zinc aux mêmes 95 degrés conduiront à la transition du laiton de la phase alpha à la phase bêta : l'excès de zinc commencera à précipiter ou restera inégalement suspendu, en raison de quoi la pièce moulée en laiton bêta se brisera au tout premier charge mécanique (poids) importante.

Cependant, le comportement du laiton avec une augmentation progressive de la concentration en zinc dans l'alliage n'est pas tout à fait courant et naturel. Tant qu'il n'y a pas plus de 32 % de zinc dans l'alliage, la plasticité de la composition augmente. Mais lors du passage par 32% à 950 degrés - et avec la solidification ultérieure - la fragilité et la dureté augmentent. Après avoir passé la planche à 45% sur le zinc, la dureté et la résistance de la billette coulée chuteront fortement.

Le laiton fonctionne bien avec une pression élevée. Mais à 300-700 degrés, l'alliage devient inutilement cassant et, dans cet intervalle, le laiton n'est pas traité de cette manière.

L'usinage à froid d'un alliage à deux composants est effectué avec une teneur en zinc allant jusqu'à 32 %. C'est ainsi que sont obtenus les ébauches de tôles, de fils et de profilés. Cet alliage est très ductile à température ambiante. Une diminution de la plasticité à 300-700 degrés ne permet pas d'obtenir des produits laminés à chaud - pour cela, la teneur en zinc devrait être augmentée à 39%.

Le marquage du laiton à deux composants est le suivant. Par exemple, le L-80 est composé d'environ 80 % de cuivre et 20 % de zinc. Le numéro du marqueur indique le pourcentage en poids de cuivre dans l'alliage.

Les nuances d'alliages de laiton à plusieurs composants sont plus nombreuses que les nuances d'alliages à deux composants. En plus du cuivre et du zinc, l'alliage est réalisé à l'aide d'autres composants. La nomenclature simple suggère que le laiton, par exemple, complété par des impuretés à base de fer-manganèse, est appelé ferreux-manganèse. L'aluminium, par exemple, a un nom correspondant.

Par exemple, LAZhMts66-6-3-2 contient 66% de cuivre, 6% d'aluminium, 3% de fer et 2% de manganèse. Le zinc est présent ici à hauteur de 23%. Le zinc n'est pas indiqué dans le nom : il est calculé par le résidu en soustrayant le cuivre et les additifs d'alliage. Outre le fer, l'aluminium et le manganèse, le silicium, le plomb et le nickel sont utilisés comme additifs. Lorsqu'ils sont ajoutés en différents pourcentages, ils modifient considérablement les propriétés de l'alliage.

1. Donc si on ajoute du manganèse, la force et la résistance à l'oxydation des produits en laiton augmentent considérablement. Le mélange avec de l'étain, de l'aluminium et du fer augmentera encore cette qualité.
2. Grâce à l'étain non seulement la résistance augmentera, mais aussi la résistance à l'oxydation dans l'eau de mer. Le fait est que cette eau contient des sels qui, dans des conditions normales, corroderaient le fer et le cuivre encore plus rapidement que dans un environnement autre qu'un climat maritime. Le laiton contenant de l'étain est appelé "marin".
3. Nickel Il se distingue par sa capacité à former un film d'oxyde sur tout alliage résistant à la destruction. Cela rend le laiton moins sensible à la corrosion dans les environnements très humides.
4. Mener facilite le traitement, mais détériore la résistance des pièces en alliages de laiton. La malléabilité du laiton avec le plomb augmente considérablement. Sa teneur en laiton ne dépasse pas 2% - c'est ainsi que l'on obtient le laiton automatique, qui a reçu le nom du fait que la production de pièces et de composants est basée sur la production à l'aide de machines automatisées.
5. Siliciumbien qu'il réduise la résistance et la dureté, lorsqu'il est combiné avec du plomb, il contribue à l'abrasion prématurée des ensembles de roulements.
6. Étain - individuellement - en raison des propriétés antioxydantes du laiton dans l'eau salée, cet alliage peut être utilisé dans la construction navale.

Le laiton présente une bonne résistance dans les solutions d'acides organiques et de sels à base de ceux-ci. La quantité et le pourcentage d'ajouts d'alliage, à l'exception de l'étain, n'ont pas d'effet supplémentaire sur l'alliage à ce niveau.

Chaque employé du point de collecte de ferraille sait distinguer le laiton des autres alliages de métaux non ferreux. S'il ne possède pas cette information, son travail de récepteur peut causer des dommages aux entreprises spécialisées dans la fusion, le traitement de divers métaux secondaires.

Ceci est utilisé par des vendeurs sans scrupules, libérant, par exemple, des écrous en bronze pur et en laiton au lieu d'écrous et de boulons en acier anodisé. La teinte jaunâtre du laiton dépend de la teneur en zinc et d'autres additifs qu'il contient. Lorsque vous essayez de visser une vis autotaraudeuse en métal non ferreux dans un trou pré-percé dans une tôle d'acier ou une section de profilé, cette attache roulera simplement d'un côté. Lorsqu'une vis autotaraudeuse en laiton est vissée dans un arbre, la fente est facilement endommagée avec un tournevis ou une batte de tournevis, et l'élément sera définitivement perdu.

La différence entre le laiton et le cuivre est la suivante. Le cuivre est plus doux que le laiton - il se coupe facilement avec des pinces coupantes et des ciseaux à métaux. Le cuivre pur a la couleur rougeâtre caractéristique. Cependant, la teneur élevée en cuivre du laiton peut dérouter même l'utilisateur le plus expérimenté.

1. Pour comprendre qu'il s'agit de laiton et non de cuivre, jetez la pièce au sol ou frappez-la avec un marteau. Le laiton produira un son de sonnerie, tandis que le cuivre produira un son sourd. Cette vérification est nécessaire afin de ne pas confondre des pièces massives identiques contenant des kilogrammes de métal ou d'alliage.
2. Examinez quel type de marqueur du fabricant (le cas échéant) se trouve sur la pièce. Le laiton est marqué de la première lettre L, et le cuivre, respectivement, M.
3. S'il n'y a pas de marque d'identification, essayez de gratter le produit avec une pièce de 10 ou 50 kopecks. Une rainure importante et facilement distinguable restera sur le cuivre, ce qui ne peut pas être dit du laiton.
4. Enfin, assurez-vous que vous regardez un produit spécifique. Ainsi, une ficelle ou des fils électriques sont en cuivre. Le laiton peut être des composants de meubles, des ferrures pour fenêtres et portes, certains plats et une partie d'outils, des pièces de machines (par exemple, des adaptateurs de tuyaux).

Les différences avec le bronze sont les suivantes.

1. Le laiton est jaune doré, le bronze est rouge brunâtre.
2. Le laiton est plus léger que le bronze. L'étain est nettement plus lourd que le zinc - et c'est à son tour le deuxième composant principal du bronze, avec le cuivre. Le bronze est considérablement plus lourd que le cuivre.
3. Certains objets en bronze sont attirés par un aimant si l'alliage contient une forte teneur en fer et en nickel.
4. Lorsqu'elle est exposée à une solution acide, une coupelle en laiton ne forme pas de sédiment, ce que l'on ne peut pas dire du bronze.
5. Tenter de souder du laiton se traduira par une fumée blanchâtre. Le bronze ne donne pas une telle réaction à l'arc électrique.

Les métallurgistes expérimentés peuvent identifier avec précision le laiton et le bronze par couleur en affûtant le produit ou sa pièce avec une lime n'importe où.

La composition du laiton détermine enfin ce qu'il convient exactement d'utiliser pour fabriquer.

1. Ainsi, le tombak à 90 % de cuivre est utilisé pour les produits bi- et polymétalliques. Un exemple typique est les plaques bimétalliques des interrupteurs des bouilloires électriques, qui se cassent indépendamment à une température de vapeur de plus de 100 degrés d'eau qui a commencé à bouillir.
2. Laiton doré (décoratif), indiscernable en apparence du 595e échantillon d'or, est utilisé pour fabriquer des boucles d'oreilles et des chaînes, des bracelets de montre, etc. Les bijoux sont dorés ou en argent après moulage. Les carreaux, les éléments de forge artistique, les composants de meubles sont anodisés (par exemple, galvanisés, chromés, nickelés, etc.) ou peints avec un vernis ou une peinture d'une teinte inhabituelle.
3. L'adaptateur en laiton peut être soudé au tube en acier. Cependant, il est difficile de souder ces deux pièces avec l'onduleur le plus simple - en utilisant des électrodes conventionnelles. Un soudage plus professionnel est utilisé ici. Les applications de ces adaptateurs incluent l'alimentation en gaz et en eau, les systèmes de tubes capillaires, etc.
4. Le laiton coulé est utilisé pour la fabrication de structures porteuses. Cela peut être, par exemple, un profilé en forme de W pour les portes coulissantes en verre des meubles, cependant, il coûte plus cher que l'aluminium.
5. Le laiton automatique est utilisé pour la production d'éléments de fixation, de tôles et de profilés. Le traitement à grande vitesse amène la production de ces produits à un niveau vraiment massif.
6. L'alliage de laiton est conducteur comme le bronze. Le laiton est utilisé pour les connexions de boîtiers de fils et de câbles - pour cela, des qualités de laiton plus souples et plus plastiques sont utilisées. La résistance à la corrosion est également importante ici - les contacts ne doivent pas s'oxyder, ce qui entraînerait un arc sous la charge de la ligne électrique.

Domaines d'application plus spécifiques pour les alliages de laiton de différentes nuances :

• L96 - les radiateurs, les capillaires sont faits de cet alliage;
• L8/85/90 - pièces automobiles, composants d'équipements climatiques ;
• L70 - pour envelopper les appareils chimiques;
• L68 - estampage;
• L63 - attaches, tubes de condenseur, pièces automobiles ;
• L60 - adaptateurs, écrous, pièces automobiles ;
• LA77-2 - conduites de condenseur de navires de mer;
• LAZH60-1-1 - détails des navires ;
• LAN59-3-2 - pièces de rechange pour navires, moteurs électriques, équipements chimiques ;
• ЛЖМа59-1-1 - cages de roulement, pièces de rechange pour aéronefs et navires ;
• LN65-5 - manomètres, condenseurs;
• LMts58-2 - attaches, raccords, pièces automobiles ;
• LMtsA57-3-1 - pièces de rechange pour navires et embarcations flottantes ;
• L090-1 / L070-1 / L062-1 - tubes de stockage en génie thermique ;
• L060-1 - condenseurs en génie thermique ;
• LS63-3 / LS74-3 - pièces de montre, bagues;
• LS64-2 - pièces de rechange pour l'impression ;
• LS60-1 - attaches, engrenages de mécanismes, bagues.