Brass L63: visão geral, propriedades, especificações e recursos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-02 14:01

Muitas pessoas já notaram maçanetas brilhantes nas portas internas, candelabros dourados ou castiçais. Todos esses elementos são feitos de uma liga chamada latão. Neste artigo, vamos dar uma olhada em suas propriedades e características, com atenção especial para a marca L63.

O que é latão?

O latão é uma das duas ligas de cobre conhecidas (a outra é o bronze). Sua base é o cobre, no qual são dissolvidas diferentes quantidades de zinco. Como se sabe, o cobre tem uma rede cristalina cúbica de face centrada (fcc). Por sua vez, o zinco puro forma uma estrutura hexagonal compacta (hcp). Ambas as redes são incompatíveis, portanto, no caso de concentrações atômicas iguais de zinco e cobre, os chamados latões duplos podem se formar. Caracterizam-se pela existência simultânea de duas fases (soluções sólidas fcc e hcp).

Se você prestar atenção na tabela de D. I. Mendeleev, você notará que o zinco está no número 30 e o cobre no número 29.possuem raios atômicos semelhantes. Este fato permite, apesar das diferentes redes cristalinas, formar soluções sólidas monofásicas quando o teor de cobre na liga excede 13,5%, como pode ser visto no diagrama de fases Zn-Cu apresentado.

Assim, se o cobre é o componente principal, então sob condições de equilíbrio há apenas uma fase - uma solução sólida de zinco em cobre fcc.

Marca de latão L63

Esta é uma das ligas mais comuns fundidas em nosso país. Não é difícil entender o que significam a letra e os números no nome da marca: "L" é na verdade latão, o número 63 indica a porcentagem do componente principal, ou seja, cobre. Na verdade, a realidade pode diferir ligeiramente da figura indicada. Assim, na composição do latão L63, a quantidade de cobre varia de 62% a 65%, e o zinco na liga contém de 34,2% a 37,5%.

Quase todos os latãos são bem usinados em temperaturas baixas (ambientes). A marca em questão não é exceção. Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, é utilizado para produzir uma ampla gama de peças, incluindo chapas finas, tubos e hastes de diversas espessuras.

Deve ser mencionado também que o produto da marca em questão é facilmente polido, por isso muitas joias feitas com ele têm uma cor dourada e um tom brilhante.

Uma das vantagens importantes do latão L63 é seu relativo baixo custo em comparação com outras ligas contendomais cobre.

Características L63

Como você sabe, o cobre puro é um material bastante macio. Sua resistência ao cisalhamento é de 210 MPa. A substituição de um terço dos átomos de cobre na rede fcc por átomos de zinco, bem como um certo tratamento térmico do latão, levam a um aumento de sua resistência mecânica ao cisalhamento em até 240 MPa.

Outra vantagem das características do latão L63 sobre as propriedades do cobre é sua maior dureza, mantendo a ductilidade. Observe que no caso de processamento inadequado, por exemplo, recozimento insuficiente, segundas fases à base de zinco podem aparecer no produto do grau considerado. O latão bifásico leva a uma deterioração significativa nas propriedades mecânicas e tecnológicas. Em particular, a liga torna-se quebradiça e praticamente perde sua ductilidade.

A diferença entre latão e outros metais é a ausência de faíscas durante choques mecânicos. Esta propriedade permite o uso de L63 na produção de recipientes para armazenamento e transporte de substâncias inflamáveis.

Se falarmos das desvantagens deste grau em relação ao cobre puro, devemos mencionar uma pequena diminuição na tenacidade. Além disso, o latão L63 é um mau condutor de eletricidade e calor.

Gravidade Específica da Liga

Lembre-se que a densidade é um valor igual à razão entre a massa de um corpo e o volume que ele ocupa no espaço. A densidade é calculada usando a seguinte fórmula:

ρ=m/V.

No caso de ligas multicomponentes em quesimples mistura de elementos químicos com baixa entalpia de formação, você pode usar a seguinte fórmula para determinar sua densidade:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Onde m_i e ρ_{i são a massa e a densidade do i-ésimo componente na mistura.}

Usando a fórmula escrita, você pode calcular a gravidade específica do latão L63. Se a expressão para ρ for escrita para duas componentes, obteremos a seguinte igualdade:

ρ=ρ_znρ_cu/(ρ_zn+ x(ρ_cu-ρ_zn)), onde x=m_zn/(m _zn+m_cu).

O parâmetro x reflete a fração de massa de zinco na liga. Como as massas dos átomos dos componentes do latão são próximas, podemos supor que a fração de massa é igual à fração atômica. Se, por exemplo, tomarmos a composição de 63% Cu e 37% Zn e levarmos em conta que ρ_cu=8960 kg/m³ e ρ _zn=7140 kg/m³, então obtemos o valor ρ=8188 kg/m^3.

Voltando ao valor experimental da densidade do latão L63, vemos que corresponde a 8440 kg/m3 à temperatura ambiente. A discrepância com o resultado teórico se deve a dois fatores principais:

• quando uma liga é formada, há alguma entalpia negativa de mistura dos componentes;
• contém impurezas de metais mais pesados.

Recursos de tratamento térmico e resistência à corrosão

Produto em questãoderrete a 906^oC. Na faixa de 750^oC a 880^oC, ainda apresenta boa plasticidade, podendo ser usinado. Uma etapa importante na produção da liga L63 é o recozimento, que é realizado na faixa de 550-650^{oC. Como resultado desse processamento, ocorrem dois processos principais:}

• tensões mecânicas são removidas;
• dissolver fases metaestáveis para formar uma estrutura monofásica.

A presença de tensões mecânicas é extremamente indesejável para L63. Sabe-se que a adição de zinco ao cobre leva a uma melhora significativa em sua resistência à corrosão, de modo que todos os latãos são ligas bastante passivas quimicamente. Eles são destruídos ao longo do tempo apenas em ambientes agressivos, como ácidos perclórico e nítrico. No entanto, a presença de tensões em estruturas de latão prejudica significativamente sua resistência à corrosão.

Por causa das tensões acima mencionadas, o corte rápido não é recomendado para produtos L63.

Aplicativos

A considerada marca de latão é amplamente utilizada para a fabricação de fitas, varetas, chapas e tubos. A liga também é usada para fazer arame, que é usado para rebites.

Resumindo, deve-se dizer que o L63 é utilizado onde for necessário realizar deformações a frio significativas na produção de peças. Acoplamentos, tanques e vários elementos decorativos são feitos a partir dele.