Медь против латуни: ключевые свойства материалов для электротехнических проводников

В электротехнических материалах и торговле существует множество металлов, что вызывает много споров в производственной отрасли. Эти споры возникают из-за неспособности пользователей металлов различать различные материалы. Особенно когда разница незначительна, а материал используется как токопроводящий проводник.

Красная медь и латунь — два металла, которые часто путают. Когда они рядом, можно заметить, что медь и латунь выглядят немного похоже. Однако есть небольшие отличия в цвете, и для их различения требуются значительные профессиональные знания. Чтобы избежать ошибок в выборе материала для вашего проекта, чтение этой статьи может быть критически важным для успеха. Этот материал подробно объяснит различия между красной медью и латунью.

Что такое красная медь?

Красная медь, также называемая чистой медью, — один из самых ранних металлов, открытых, обработанных и используемых человечеством. Это связано с тем, что медь встречается в природе в естественном виде. Этот чистый металл использовался в доисторические времена для изготовления инструментов, оружия и украшений. В отличие от искусственной латуни, это чистый металл, пригодный для прямой обработки. Красную медь можно использовать сама по себе или в комбинации с другими сплавами и чистыми металлами для формирования подмножества сплавов.

Красная медь состоит из элементов с высокой электрической и тепловой проводимостью. В чистейшей форме она мягкая и ковкая. Тысячелетиями она использовалась как строительный элемент и материал для других сплавов.

Что такое латунь?

Латунь — это медный сплав, содержащий определенное количество цинка. Поэтому этот металл часто путают с медью. Кроме того, латунь может содержать другие металлы: олово, железо, алюминий, свинец, кремний и марганец. Добавление этих металлов придает более уникальное сочетание свойств. Например, содержание цинка в латуни повышает вязкость и прочность латунных материалов на медной основе. Чем выше содержание цинка в латуни, тем выше гибкость сплава. Кроме того, в зависимости от количества добавленного цинка, её цвет может варьироваться от красного до желтого.

Латунь 주로 используется для декоративных целей, так как похожа на золото. Кроме того, благодаря своей долговечности и технологичности, она часто применяется в производстве музыкальных инструментов.

Различия между красной медью и латунью

В этом разделе мы подробно сравним различия между латунью и красной медью, а затем подведем итог.

Элементный состав

Два металла можно различить по их элементному составу. Как говорилось ранее, красная медь обладает высокой проводимостью. Её электронная структура похожа на структуру серебра и золота. Как металл, латунь — это сплав меди и цинка. В отличие от красной меди, она содержит множество элементов в зависимости от своей сплавной формы. Обычный элементный состав латуни включает её основные компоненты: медь (Cu) и цинк (Zn).

Коррозионная стойкость

Коррозия также может использоваться для различения двух металлов. Эти два металла не содержат железа, поэтому они не ржавеют. Через некоторое время окисления красная медь формирует зеленую патину (малахит). Это предотвращает дальнейшую коррозию поверхности меди. Однако латунь, как сплав меди, цинка и других элементов, также может противостоять коррозии. В заключение, по сравнению с красной медью, латунь имеет более золотистый цвет и более высокую коррозионную стойкость.

Электропроводность

Разница в электропроводности различных металлов часто неизвестна. Однако предположение о проводимости одного материала только потому, что он похож на другой известный проводящий материал, может быть фатально для проекта. Эта ошибка более или менее очевидна в явлении замены красной меди латунью в электротехнических приложениях.

Напротив, красная медь является стандартом электропроводности для большинства материалов. Эти измерения выражаются относительными измерениями красной меди. Это означает, что медь не имеет сопротивления и в абсолютном смысле является 100% проводящей. С другой стороны, латунь — это сплав меди, и её электропроводность составляет всего 28% от проводимости меди.

Теплопроводность

Теплопроводность материала — это лишь мера его способности проводить тепло. Этот показатель варьируется для разных металлов, поэтому его необходимо учитывать, когда материал используется в высокотемпературной среде. Теплопроводность чистых металлов остается неизменной с повышением температуры, в то время как теплопроводность сплавов увеличивается с ростом температуры. В данном случае красная медь — чистый металл, а латунь — сплав. В сравнении, красная медь имеет наивысшую теплопроводность 223 Бтю/(ч·фут·°F), в то время как латунь — 64 Бтю/(ч·фут·°F).

Твердость

Твердость материала — это его способность сопротивляться локальной деформации, которая может возникнуть от вдавливания заранее определенного геометрического вдавителя в металлическую плоскость под заранее заданной нагрузкой. Как металл, латунь прочнее красной меди. По шкале твердости, твердость латуни варьируется от 3 до 4. С другой стороны, твердость красной меди составляет 2,5–3 на диаграмме твердости металлов. Латунь — продукт различных компонентов меди и цинка. Чем выше содержание цинка, тем лучше твердость и вязкость латуни.

Долговечность

Долговечность материалов означает способность сохранять свои функции без чрезмерного ремонта или обслуживания при нормальных эксплуатационных нагрузках в течение срока службы. Эти два металла демонстрируют почти одинаковый уровень долговечности в своих приложениях. Однако по сравнению с латунью, красная медь проявляет наибольшую гибкость.

Обрабатываемость

Обрабатываемость материалов означает, что материалы можно резать (обрабатывать) для получения приемлемое качество поверхности. Обрабатывающие операции включают фрезерование, резку, литье под давлением и т.д. Обрабатываемость также можно рассматривать с точки зрения того, как изготавливаются материалы. В сравнении, обрабатываемость латуни выше, чем красной меди.

Сварbarkeit

Медь легче сваривается, чем латунь. Однако все латунные сплавы, кроме содержащих свинец, сварны. Кроме того, чем меньше содержание цинка в латуни, тем легче её сварка. Поэтому латунь с содержанием цинка ниже 20% обладает хорошей сварностью, а латунь с содержанием цинка выше 20% — тоже хорошей сварностью (в исходнике повторение, вероятно, ошибка). Наконец, чугунная латунь можно сваривать лишь с трудом.

Как упоминалось ранее, латунные сплавы, содержащие свинец и олово, несварны. Необходимо избегать воздействия высокотемпературной среды сварки, высокого разогрева и низкой скорости охлаждения.

Цвет

Красная медь — чистый металл, а латунь — сплав меди. Поэтому цвет меди обычно достаточно для различения красной меди и латуни. Красная медь обычно красновато-коричневая, в то время как латунь может иметь разные цвета в зависимости от своего элементного состава: золотисто-желтый, красновато-золотой или серебристый.

Цена

Цена латуни и меди может варьироваться в зависимости от сравниваемого сорта материала. Хотя она может отличаться, красная медь обычно является более дорогой из двух материалов. Для латуни низкое содержание меди приводит к снижению цен.