Brass L63: resumen, propiedades, especificaciones y características

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

Muchas personas a menudo han notado manijas brillantes en puertas interiores, candelabros dorados o candelabros. Todos estos elementos están hechos de una aleación llamada latón. En este artículo profundizaremos en sus propiedades y características, prestando especial atención a la marca L63.

¿Qué es el latón?

El latón es una de las dos aleaciones de cobre conocidas (la otra es el bronce). Su base es el cobre, en el que se disuelven diferentes cantidades de zinc. Como es sabido, el cobre tiene una red cristalina cúbica centrada en las caras (fcc). A su vez, el zinc puro forma una estructura compacta hexagonal (hcp). Ambas redes son incompatibles, por lo tanto, en el caso de concentraciones atómicas iguales de zinc y cobre, se pueden formar los llamados latones dobles. Se caracterizan por la existencia simultánea de dos fases (soluciones sólidas fcc y hcp).

Si prestas atención a la tabla de D. I. Mendeleev, notarás que el zinc está en el número 30 y el cobre en el número 29.tienen radios atómicos similares. Este hecho permite, a pesar de las diferentes redes cristalinas, formar soluciones sólidas monofásicas cuando el contenido de cobre en la aleación supera el 13,5%, como se puede ver en el diagrama de fase Zn-Cu presentado.

Por lo tanto, si el cobre es el componente principal, en condiciones de equilibrio solo hay una fase: una solución sólida de zinc en cobre fcc.

Latón marca L63

Esta es una de las aleaciones más comunes fundidas en nuestro país. No es difícil entender lo que significan la letra y los números en el nombre de la marca: "L" en realidad es latón, el número 63 indica el porcentaje del componente principal, es decir, cobre. De hecho, la realidad puede diferir ligeramente de la cifra indicada. Así, en la composición del latón L63, la cantidad de cobre oscila entre el 62 % y el 65 %, y el zinc en la aleación contiene entre el 34,2 % y el 37,5 %.

Casi todos los latones están bien mecanizados a bajas temperaturas (ambientales). La marca en cuestión no es una excepción. Debido a sus excelentes propiedades mecánicas, se utiliza para producir una amplia gama de piezas, incluidas láminas delgadas, tuberías y varillas de varios espesores.

También se debe mencionar que el producto de la marca en cuestión se pule fácilmente, por lo que muchas joyas hechas con él tienen un color dorado y un tono brillante.

Una de las ventajas importantes del latón L63 es su relativo bajo costo en comparación con otras aleaciones que contienenmás cobre.

Características L63

Como saben, el cobre puro es un material bastante blando. Su resistencia al corte es de 210 MPa. La sustitución de un tercio de los átomos de cobre de la red fcc por átomos de zinc, así como un determinado tratamiento térmico del latón, conducen a un aumento de su resistencia mecánica al corte hasta 240 MPa.

Otra ventaja de las características del latón L63 sobre las propiedades del cobre es su mayor dureza manteniendo la ductilidad. Tenga en cuenta que en el caso de un procesamiento inadecuado, por ejemplo, un recocido insuficiente, pueden aparecer segundas fases a base de zinc en el producto del grado en cuestión. El latón bifásico provoca un deterioro significativo de las propiedades mecánicas y tecnológicas. En particular, la aleación se vuelve quebradiza y prácticamente pierde su ductilidad.

La diferencia entre el latón y otros metales es la ausencia de chispas durante los choques mecánicos. Esta propiedad permite el uso de L63 en la producción de contenedores para el almacenamiento y transporte de sustancias inflamables.

Si hablamos de las desventajas de este grado en comparación con el cobre puro, debemos mencionar una ligera disminución en la tenacidad. Además, el latón L63 es un mal conductor de la electricidad y el calor.

Gravedad específica de la aleación

Recuerda que la densidad es un valor igual a la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa en el espacio. La densidad se calcula utilizando la siguiente fórmula:

ρ=m/V.

En el caso de aleaciones multicomponentes en las quesimple mezcla de elementos químicos con una baja entalpía de formación, puede usar la siguiente fórmula para determinar su densidad:

ρ=∑_im_i/∑_i(m _i/ρ_i).

Donde m_i y ρ_{i son la masa y la densidad del i-ésimo componente de la mezcla.}

Usando la fórmula escrita, puedes calcular la gravedad específica del latón L63. Si la expresión para ρ se escribe para dos componentes, entonces obtenemos la siguiente igualdad:

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

El parámetro x refleja la fracción de masa de zinc en la aleación. Dado que las masas de los átomos de los componentes de latón son cercanas, podemos suponer que la fracción de masa es igual a la fracción atómica. Si, por ejemplo, tomamos la composición de 63% Cu y 37% Zn y tenemos en cuenta que ρ_cu=8960 kg/m³ y ρ _zn=7140 kg/m³, entonces obtenemos el valor ρ=8188 kg/m^3.

Pasando al valor experimental de la densidad del latón L63, vemos que corresponde a 8440 kg/m3 a temperatura ambiente. La discrepancia con el resultado teórico se debe a dos factores principales:

• cuando se forma una aleación, hay cierta entalpía negativa de mezcla de los componentes;
• contiene impurezas de metales más pesados.

Características del tratamiento térmico y resistencia a la corrosión

Producto en cuestiónse funde a 906^oC. En el rango de 750^oC a 880^oC, aún exhibe buena plasticidad, por lo que se puede mecanizar. Una etapa importante en la producción de la aleación L63 es el recocido, que se realiza en el rango de 550-650^{oC. Como resultado de este procesamiento, ocurren dos procesos principales:}

• se eliminan las tensiones mecánicas;
• disolver las fases metaestables para formar una estructura monofásica.

La presencia de tensiones mecánicas es extremadamente indeseable para L63. Se sabe que la adición de zinc al cobre conduce a una mejora significativa en su resistencia a la corrosión, por lo que todos los latones son aleaciones químicamente bastante pasivas. Se destruyen con el tiempo solo en ambientes agresivos, como los ácidos perclórico y nítrico. Sin embargo, la presencia de tensiones en las estructuras de latón reduce significativamente su resistencia a la corrosión.

Debido a las tensiones antes mencionadas, no se recomienda el corte rápido para productos L63.

Aplicaciones

La marca considerada de latón es ampliamente utilizada para la fabricación de cintas, varillas, láminas y tuberías. La aleación también se usa para fabricar alambre, que se usa para remaches.

Resumiendo, cabe decir que L63 se utiliza allí donde es necesario realizar importantes deformaciones en frío en la producción de piezas. De él se fabrican acoplamientos, depósitos y diversos elementos decorativos.