Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Латунная астролябия
Кафедра из латуни с орлом. Приписывается Аэрту ван Трихту , Лимбург (Нидерланды) , ок. 1500

Латунь представляет собой сплав из меди и цинка , в пропорциях , которые могут быть изменены , чтобы достичь изменений механических и электрических свойств. [1] Это сплав замещения : атомы двух составляющих могут заменять друг друга в пределах одной и той же кристаллической структуры.

Латунь похожа на бронзу , другой сплав, содержащий медь, в котором вместо цинка используется олово ; [2] и бронза, и латунь могут содержать в небольших количествах ряд других элементов, включая мышьяк , свинец , фосфор , алюминий , марганец и кремний . Различие между этими двумя сплавами в значительной степени историческое, [3] и современная практика в музеях и археологии все чаще избегает обоих терминов для исторических объектов в пользу более общего « медного сплава ». [4]

Духовой уже давно популярный материал для украшения своего ярких золотым, как внешний вид, например , для ящика тяг и дверных ручек . Он также широко используется для всех видов посуды из-за многих свойств, таких как низкая температура плавления, обрабатываемость (как с ручными инструментами, так и с современными токарными и фрезерными станками), долговечность, электрическая и теплопроводность . Он по-прежнему широко используется в приложениях, где требуется коррозионная стойкость и низкое трение , таких как замки , шарниры , шестерни , подшипники , гильзы для боеприпасов ,молнии , сантехника , шланговые соединения , клапаны и электрические вилки и розетки . Он широко используется для изготовления музыкальных инструментов, таких как рожки и колокольчики , а также используется в качестве заменителя меди при изготовлении бижутерии , бижутерии и других бижутерии. Состав латуни, как правило, 66% меди и 34% цинка, делает ее подходящей заменой ювелирным изделиям на основе меди, поскольку она проявляет большую устойчивость к коррозии. Латунь часто используется в ситуациях, когда важно, чтобы искрыне подвергаться ударам, например, в приспособлениях и инструментах, используемых вблизи легковоспламеняющихся или взрывоопасных материалов. [5]

Свойства [ править ]

Микроструктура прокатанной и отожженной латуни (увеличение 400 ×)

Латунь имеет более высокую пластичность, чем бронза или цинк. Относительно низкая температура плавления латуни (от 900 до 940 ° C, от 1650 до 1720 ° F, в зависимости от состава) и ее характеристики текучести делают ее относительно простым материалом для литья. Изменяя пропорции меди и цинка, можно изменять свойства латуни, что позволяет использовать твердые и мягкие латуни. Плотность латуни составляет от 8,4 до 8,73 г / см 3 (0,303 до 0,315 фунтов / куб в). [6]

Сегодня почти 90% всех латунных сплавов перерабатываются. [7] Поскольку латунь не является ферромагнитной , ее можно отделить от лома черных металлов, пропустив лом рядом с мощным магнитом. Лом латуни собирается и транспортируется в литейный цех, где его переплавляют и перерабатывают в заготовки . Заготовки нагревают и экструдируют до желаемой формы и размера. Общая мягкость латуни означает, что ее часто можно обрабатывать без использования смазочно-охлаждающей жидкости , хотя есть и исключения. [8]

Алюминий делает латунь более прочной и устойчивой к коррозии. Алюминий также вызывает образование очень полезного твердого слоя оксида алюминия (Al 2 O 3 ) на поверхности, которая является тонкой, прозрачной и самовосстанавливающейся. Олово имеет аналогичный эффект и находит свое применение, в частности, в морской воде (морская латунь). Комбинации железа, алюминия, кремния и марганца делают латунь износостойкой и износостойкой . [9] Примечательно, что добавление всего лишь 1% железа к латунному сплаву приведет к получению сплава с заметным магнитным притяжением. [10]

Бинарная фазовая диаграмма

Латунь подвержена коррозии в присутствии влаги, хлоридов , ацетатов , аммиака и некоторых кислот. Это часто происходит, когда медь реагирует с серой с образованием коричневого, а затем и черного поверхностного слоя сульфида меди, который при регулярном воздействии слабокислой воды, такой как городская дождевая вода, может затем окисляться на воздухе, образуя патину из зелено-синего сульфата меди. . [ требуется пояснение ] В зависимости от того, как был образован сульфидный / сульфатный слой, этот слой может защитить нижележащую латунь от дальнейшего повреждения. [11]

Хотя медь и цинк имеют большую разницу в электрическом потенциале , полученный латунный сплав не подвергается внутренней гальванической коррозии из-за отсутствия коррозионной среды внутри смеси. Однако, если латунь находится в контакте с более благородным металлом, таким как серебро или золото, в такой среде, латунь подвергнется гальванической коррозии; и наоборот, если латунь контактирует с менее благородным металлом, таким как цинк или железо, менее благородный металл подвергнется коррозии, а латунь будет защищена.

Ведущий контент [ править ]

Чтобы улучшить обрабатываемость латуни, часто добавляют свинец в концентрации около 2%. Поскольку свинец имеет более низкую температуру плавления, чем другие составляющие латуни, он имеет тенденцию мигрировать к границам зерен в виде глобул при охлаждении после литья. Рисунок, который глобулы образуют на поверхности латуни, увеличивает доступную площадь поверхности свинца, что, в свою очередь, влияет на степень выщелачивания. Кроме того, при резке свинцовые шарики могут размазываться по поверхности. Эти эффекты могут привести к значительному вымыванию свинца из латуни со сравнительно низким содержанием свинца. [12]

В октябре 1999 года генеральный прокурор штата Калифорния подал в суд на 13 основных производителей и дистрибьюторов по поводу содержания свинца. В ходе лабораторных испытаний исследователи штата обнаружили, что средний латунный ключ, новый или старый, превышал пределы Калифорнийского положения 65 в среднем в 19 раз, предполагая, что его нужно использовать дважды в день. [13] В апреле 2001 года производители согласились снизить содержание свинца до 1,5% или столкнуться с требованием предупреждать потребителей о содержании свинца. Клавиши, покрытые другими металлами, не подвержены осадке и могут продолжать использовать латунные сплавы с более высоким процентным содержанием свинца. [14] [15]

Также в Калифорнии материалы, не содержащие свинца, должны использоваться для «каждого компонента, который контактирует со смачиваемой поверхностью труб и трубопроводной арматуры, сантехнической арматуры и арматуры». 1 января 2010 года максимальное количество свинца в «бессвинцовой латуни» в Калифорнии было снижено с 4% до 0,25% свинца. [16] [17]

Коррозионно-стойкая латунь для тяжелых условий эксплуатации [ править ]

Кран для отбора проб из латуни с ручкой из нержавеющей стали

Устойчивые к обесцинкованию ( DZR или DR) латуни, иногда называемые CR ( коррозионно- стойкие), используются там, где существует большой риск коррозии и где обычные латуни не соответствуют стандартам. Применения с высокими температурами воды, присутствием хлоридов или водой другого качества ( мягкая вода ) имеют значение. DZR-латунь отлично подходит для систем водогрейных котлов . Этот латунный сплав необходимо производить с большой осторожностью, уделяя особое внимание сбалансированному составу и надлежащим производственным температурам и параметрам, чтобы избежать долговременных отказов. [18] [19]

Примером латуни DZR является латунь C352, содержащая около 30% цинка, 61–63% меди, 1,7–2,8% свинца и 0,02–0,15% мышьяка. Свинец и мышьяк значительно подавляют потерю цинка. [20]

«Красные латуни», семейство сплавов с высоким содержанием меди и обычно менее 15% цинка, более устойчивы к потере цинка. Один из металлов, называемых «красной латунью», - это 85% меди, 5% олова, 5% свинца и 5% цинка. Медный сплав C23000, также известный как «красная латунь», содержит 84–86% меди, по 0,05% железа и свинца, а остальное - цинк. [21]

Другой такой материал - бронза из семейства красных латуни. Сплавы из бронзы содержат примерно 88% меди, 8-10% олова и 2-4% цинка. Свинец может быть добавлен для облегчения обработки или для подшипниковых сплавов. [22]

«Морская латунь», предназначенная для использования в морской воде, содержит 40% цинка, но также 1% олова. Добавление олова подавляет выщелачивание цинка. [23]

NSF International требует латуни с более чем 15% цинка, используемые в трубопроводах и водопроводной арматуры , чтобы быть обесцинкованию устойчивостью. [24]

Использование в музыкальных инструментах [ править ]

Коллекция медных духовых инструментов

Высокая пластичность и обрабатываемость, относительно хорошая устойчивость к коррозии и традиционно приписываемые акустические свойства латуни сделали ее обычным металлом для изготовления музыкальных инструментов , акустические резонаторы которых состоят из длинных, относительно узких трубок, часто свернутых или свернутых для компактности. ; серебро и его сплавы и даже золото использовались по тем же причинам, но латунь является наиболее экономичным выбором. В совокупности известные как духовые инструменты , к ним относятся тромбон , туба , труба , корнет ,баритон-рожок , эуфониум , тенор-рожок и валторна , а также многие другие « рожки », многие из которых принадлежат к разным по размеру семьям, например, саксгорны .

Другие духовые инструменты могут быть изготовлены из латуни или других металлов, и действительно, большинство современных студенческих флейт и пикколо сделаны из некоторой разновидности латуни, обычно из мельхиорового сплава, похожего на мельхиор / германское серебро . Кларнеты , особенно низкие кларнеты, такие как контрабас и субконтрабас , иногда изготавливаются из металла из-за ограниченных поставок плотных, мелкозернистых тропических твердых пород дерева, которые традиционно предпочитаются для небольших деревянных духовых инструментов . По той же причине некоторые низкие кларнеты, фаготы и контрафаготыимеют гибридную конструкцию с длинными прямыми деревянными секциями и изогнутыми стыками, горлышком и / или металлическим колоколом. Использование металла также позволяет избежать риска подвергнуть деревянные инструменты изменениям температуры или влажности, которые могут вызвать внезапное растрескивание. Несмотря на то, что саксофоны и саррузофоны классифицируются как деревянные духовые инструменты, они обычно изготавливаются из латуни по тем же причинам, а также потому, что их широкие конические отверстия и тонкостенные корпуса легче и эффективнее изготавливать из листового металла, чем из дерева.

Основа большинства современных деревянных духовых инструментов, включая инструменты с деревянным корпусом, также обычно изготавливается из сплава, такого как нейзильбер / немское серебро. Такие сплавы жестче и долговечнее, чем латунь, из которой изготавливаются корпуса инструментов, но их можно обрабатывать простыми ручными инструментами - благо для быстрого ремонта. В мундштуки обоих духовых инструментов и, реже, деревянные духовые инструменты часто изготавливаются из латуни среди других металлов , как хорошо.

Наряду с медными духовыми инструментами, наиболее заметное использование медных духовых инструментов в музыке - это различные ударные инструменты , в первую очередь тарелки , гонги и оркестровые (трубчатые) колокола (большие «церковные» колокола обычно делаются из бронзы ). Маленькие колокольчики и « колокольчик » также обычно изготавливают из латуни.

Гармоника является язычковыми музыкальными инструментами , также часто сделан из латуни. В органных трубах семейства тростниковых в качестве тростника используются латунные полоски (называемые язычками), которые бьют по луку-шалоту (или «пробивают» лук «насквозь» в случае «свободного» тростника). Малые барабаны , хотя и не входят в состав латунной секции, иногда также изготавливаются из латуни. Некоторые части электрогитары также сделаны из латуни, особенно блоки инерции на тремоло-системах из-за ее тональных свойств, а также гайки и седла для струн из-за тональных свойств и низкого трения. [25]

Бактерицидные и противомикробные препараты [ править ]

В бактерицидных свойствах меди наблюдались на протяжении многих веков, особенно в морской среде , где он предотвращает обрастания . В зависимости от типа и концентрации патогенов и среды, в которой они находятся, латунь убивает эти микроорганизмы в течение нескольких минут или часов контакта. [26] [27] [28]

Большое количество независимых исследований [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32]] подтверждают этот антимикробный эффект даже против устойчивых к антибиотикам бактерий, таких как MRSA и VRSA. Механизмы антимикробного действия меди и ее сплавов, включая латунь, являются предметом интенсивных и постоянных исследований. [27] [33] [34]

Взлом сезона [ править ]

Крекинг из латуни , вызванного аммиака атаки

Латунь является чувствительной к коррозионному растрескиванию , [35] , особенно из аммиака или вещества , содержащие или выделения аммиака. Проблема иногда известна как сезонное растрескивание после того, как она была впервые обнаружена в латунных патронах, используемых для винтовочных боеприпасов в 1920-х годах в британской индийской армии . Проблема была вызвана высокими остаточными напряжениями.от холодной штамповки корпусов во время производства, а также от химического воздействия следов аммиака в атмосфере. Картриджи хранились в стойлах, и в жаркие летние месяцы концентрация аммиака возрастала, что приводило к появлению хрупких трещин. Проблема была решена путем отжига гильз и хранения картриджей в другом месте.

Типы [ править ]

Другими фазами, кроме α, β и γ, являются ε, гексагональный интерметаллид CuZn 3 , и η, твердый раствор меди в цинке.

История [ править ]

Хотя формы латуней были в эксплуатации , так как предыстория , [48] его истинная природа , как медно-цинковый сплав , не была не поняли до постсредневекового периода , так как цинк пар , который реагирует с медью , чтобы медь не был признан в качестве металла . [49] Библии короля Джеймса делает много ссылок на «латунь» [50] , чтобы перевести «nechosheth» (бронза или медь) с иврита на архаичном английском языке. Шекспировский английское использование слова «латунный» может означать любой бронзовый сплав, или медь, еще менее точное определение , чем современный. [ необходима цитата ]Самые ранние латуни могли быть натуральными сплавами, полученными путем плавки богатой цинком медной руды . [51] В римский период латунь преднамеренно производилась из металлической меди и цинковых минералов с использованием процесса цементации , продуктом которого была каламиновая латунь , и вариации этого метода продолжались до середины 19 века. [52] В конечном итоге это было заменено спелтингом , прямым сплавлением меди и цинка, которое было введено в Европу в 16 веке. [51]

Латунь исторически иногда называют «желтой медью». [53] [54]

Ранние медно-цинковые сплавы [ править ]

В Западной Азии и Восточном Средиземноморье ранние медно-цинковые сплавы теперь известны в небольшом количестве из ряда памятников 3-го тысячелетия до нашей эры в Эгейском море , Ираке , Объединенных Арабских Эмиратах , Калмыкии , Туркменистане и Грузии, а также из памятников 2-го тысячелетия до нашей эры на западе. Индия , Узбекистан , Иран , Сирия , Ирак и Ханаан . [55] Однако отдельные примеры медно-цинковых сплавов известны в Китае еще с 5-го тысячелетия до нашей эры.[56]

Состав этих ранних изделий из «латуни» сильно различается, и в большинстве из них содержание цинка составляет от 5% до 15 мас.%, Что ниже, чем в латуни, полученной путем цементации. [57] Это могут быть « природные сплавы », полученные плавкой медных руд, богатых цинком, в окислительно-восстановительных условиях. Многие из них имеют такое же содержание олова, что и современные бронзовые артефакты, и возможно, что некоторые медно-цинковые сплавы возникли случайно и, возможно, даже не отличаются от меди. [57] Однако большое количество известных в настоящее время медно-цинковых сплавов предполагает, что по крайней мере некоторые из них были изготовлены намеренно, и многие из них имеют содержание цинка более 12% масс., Что привело бы к характерному золотистому цвету. [57] [58]

К VIII – VII векам до нашей эры на ассирийских клинописных табличках упоминается использование «меди гор», и это может относиться к «натуральной» латуни. [59] «Oreikhalkon» (горная медь), [60] древнегреческий перевод этого термина, позже был адаптирован к латинской aurichalcum означает «золотая медь» , который стал стандартным термином для латуни. [61] В 4 веке до нашей эры Платон знал, что орихалк такой же редкий и почти такой же ценный, как золото [62], а Плиний описывает, как аурихалк пришел из Кипра.рудные месторождения, истощенные к I веку нашей эры. [63] Рентгеновский флуоресцентный анализ 39 слитков орихалка, извлеченных из кораблекрушения возрастом 2600 лет у Сицилии, показал, что это сплав, состоящий из 75–80% меди, 15–20% цинка и небольшого процента никеля, свинца и утюг. [64] [65]

Римский мир [ править ]

Персидский кувшин VII века из латуни с медной инкрустацией

Во второй половине первого тысячелетия до нашей эры использование латуни распространилось на обширную географическую территорию от Великобритании [66] и Испании [67] на западе до Ирана и Индии на востоке. [68] Похоже, этому способствовали экспорт и влияние с Ближнего Востока и восточного Средиземноморья, где было введено целенаправленное производство латуни из металлической меди и цинковых руд. [69] Писатель 4-го века до нашей эры Феопомп , которого цитирует Страбон , описывает, как греет землю из Андейры в Турции.произвел «капли фальшивого серебра», вероятно, металлического цинка, которые можно было использовать для превращения меди в орейхалкос. [70] В I веке до нашей эры греческий Диоскорид, кажется, признал связь между цинковыми минералами и латунью, описывая, как кадмию ( оксид цинка ) находили на стенах печей, используемых для нагрева цинковой руды или меди, и объясняя, что тогда он может использоваться для изготовления латуни. [71]

К первому веку нашей эры латуни был доступен в достаточном питания для использования в качестве чеканки в Фригии и Вифинии , [72] и после Августова денежной реформы 23 г. до н.э. он был также использован , чтобы сделать римскую dupondii и сестерциев . [73] Единообразное использование латуни для чеканки монет и военной техники во всем римском мире может указывать на степень участия государства в этой отрасли [74] [75], а латунь даже, кажется, преднамеренно бойкотировалась еврейскими общинами в Палестине из-за его связь с римской властью. [76]

Латунь была произведена в процессе цементации, при котором медная и цинковая руда нагреваются до тех пор, пока не образуется пар цинка, который вступает в реакцию с медью. Существуют хорошие археологические доказательства этого процесса, и тигли, используемые для производства латуни путем цементации, были найдены на памятниках римского периода, включая Ксантен [77] и Нидда [78] в Германии , Лион во Франции [79] и на ряде памятников в Великобритании. . [80] Они различаются по размеру от крошечного желудя до больших сосудов, похожих на амфоры, но все они имеют повышенный уровень цинка внутри и закрыты крышками. [79]На них нет следов шлака или металлических гранул, что позволяет предположить, что минералы цинка нагреваются с образованием паров цинка, которые вступают в реакцию с металлической медью в твердом состоянии . Ткань этих тиглей пористая, вероятно, предназначена для предотвращения повышения давления, и многие из них имеют небольшие отверстия в крышках, которые могут быть предназначены для сброса давления [79] или для добавления дополнительных минералов цинка ближе к концу процесса. Диоскорид упомянул, что минералы цинка использовались как для обработки, так и для отделки латуни, возможно, предполагая вторичные добавки. [81]

В латуни, изготовленной в раннеримский период, по-видимому, содержание цинка составляло от 20% до 28%. [81] Высокое содержание цинка в монетах и ​​изделиях из латуни снизилось после первого века нашей эры, и было высказано предположение, что это отражает потерю цинка во время переработки и, следовательно, прерывание производства новой латуни. [73] Однако теперь считается, что это, вероятно, было преднамеренное изменение состава [82], и в целом использование латуни увеличилось за этот период, составив около 40% всех медных сплавов, используемых в римском мире к 4 веку нашей эры. [83]

Средневековый период [ править ]

Крещение Христа на купели XII века в церкви Святого Варфоломея в Льеже

Мало что известно о производстве латуни в течение столетий сразу после распада Римской империи . Нарушение торговли оловом на бронзу из Западной Европы, возможно, способствовало росту популярности латуни на востоке, и к VI – VII векам нашей эры более 90% артефактов из медных сплавов из Египта были сделаны из латуни. [84] Однако использовались и другие сплавы, такие как бронза с низким содержанием олова, и они варьируются в зависимости от местных культурных традиций, назначения металла и доступа к цинку, особенно между исламским и византийским миром. [85]И наоборот, использование настоящей латуни, похоже, снизилось в Западной Европе в этот период в пользу пушечной бронзы и других смешанных сплавов [86], но около 1000 латунных артефактов найдено в скандинавских могилах в Шотландии , [87] латунь использовалась в скандинавских захоронениях. производство монет в Нортумбрии [88] , и есть археологические и исторические свидетельства для производства каламиновых латуней в Германии [77] и стране Бенилюкса , [89] районы богаты каламиновый руды.

Эти места оставались важными центрами изготовления латуни на протяжении всего средневекового периода, [90] особенно Динан . Предметы из латуни по-прежнему известны во французском языке как dinanderie . Купель в церкви Святого Варфоломея, Льежа в современной Бельгии (до 1117) является выдающимся шедевром романской латунным литьем, хотя и часто описывается как бронза. Металл глостерского подсвечника начала XII века необычен даже по средневековым стандартам, поскольку представляет собой смесь меди, цинка, олова, свинца, никеля , железа, сурьмы и мышьяка.с необычно большим количеством серебра , от 22,5% в основании до 5,76% в поддоне под свечой. Пропорции этой смеси позволяют предположить, что подсвечник был сделан из клада старых монет, вероятно, позднеримских. [91] Латтен - это термин, обозначающий декоративные бордюры и подобные предметы, вырезанные из листового металла, будь то из латуни или бронзы. Акваманилы обычно изготавливались из латуни как в европейском, так и в исламском мире.

Латунный акваманил из Нижней Саксонии , Германия, ок. 1250

Процесс цементирования продолжал использоваться, но литературные источники как из Европы, так и из исламского мира, похоже, описывают варианты процесса с жидкостью при более высокой температуре, который происходил в тиглях с открытым верхом. [92] Исламская цементация, похоже, использовала оксид цинка, известный как тутия или тутти, а не цинковые руды для изготовления латуни, что привело к получению металла с меньшим содержанием железа . [93] Ряд исламских писателей и итальянец 13 века Марко Поло описывают, как это было получено путем сублимации из цинковых руд и конденсировано на глине.или железные прутья, археологические образцы которых были обнаружены в Куше в Иране. [94] Затем его можно было использовать для изготовления латуни или в лечебных целях. В 10 веке Йемен аль-Хамдани описал, как при нанесении аль-иглимии , вероятно оксида цинка, на поверхность расплавленной меди образуется пар тутия, который затем вступает в реакцию с металлом. [95] Иранский писатель 13 века аль-Кашани описывает более сложный процесс, при котором тутия смешивалась с изюмом и осторожно обжаривалась перед добавлением на поверхность расплавленного металла. В этот момент была добавлена ​​временная крышка, предположительно, чтобы свести к минимуму утечку паров цинка.[96]

В Европе имел место аналогичный жидкий процесс в тиглях с открытым верхом, который, вероятно, был менее эффективен, чем римский процесс, и использование термина «тутти» Альбертом Магнусом в 13 веке предполагает влияние исламских технологий. [97] Немецкий монах XII века Феофил описал, как предварительно нагретые тигли на одну шестую были заполнены порошкообразным каламином и древесным углем, затем доливались медью и древесным углем, затем плавились, перемешивались и снова заполнялись. Конечный продукт был отлит , затем снова плавлен с каламином. Было высказано предположение, что это второе плавление могло происходить при более низкой температуре, чтобы позволить абсорбировать больше цинка .[98] Альберт Магнус отметил, что «сила» каламина и тутти может испаряться, и описал, как добавление порошкообразного стекла может создать пленку, связывающую его с металлом. [99] Немецкие тигли для изготовления латуни известны из Дортмунда, датируемого 10 веком нашей эры, и из Зоста и Шверте в Вестфалии, датируемых примерно 13 веком, подтверждают рассказ Теофила, поскольку они имеют открытый верх, хотя керамические диски из Зоста могли служить в виде незакрепленных крышек, которые могли использоваться для уменьшения испарения цинка, а внутри имеется шлак в результате жидкого процесса. [100]

Африка [ править ]

XII век " Бронзовая голова из Ифе ", на самом деле из "цинк-латуни с высоким содержанием свинца"

Некоторые из самых известных предметов африканского искусства - это восковые отливки из Западной Африки, в основном из современной Нигерии , произведенные сначала Королевством Ифе, а затем Империей Бенин . Бенинские бронзы , которые обычно называются «бронзовыми», сейчас в основном хранятся в Британском музее и других западных коллекциях, а также большие портретные головы, такие как Бронзовая голова из Ифе из «цинковой латуни с высоким содержанием свинца» и бронзовая голова королевы Идиа. , оба они также Британский музей, лучше охарактеризовать как латунь, хотя и с переменным составом. [101] Работа из латуни и бронзы по-прежнему имела важное значение вБенинское искусство и другие западноафриканские традиции, такие как золотые весы Акан , где металл считался более ценным материалом, чем в Европе.

Эпоха Возрождения и постсредневековая Европа [ править ]

В эпоху Возрождения произошли важные изменения как в теории, так и в практике изготовления латуни в Европе. К 15 веку появились свидетельства возобновления использования тиглей для цементации с крышкой в Цвиккау в Германии. [102] Эти большие тигли были способны производить около 20 кг латуни. [103] Внутри есть следы шлака и куски металла. Их неправильный состав предполагает, что это был более низкотемпературный, не совсем жидкий процесс. [104] Крышки тиглей имели небольшие отверстия, которые были заблокированы глиняными пробками ближе к концу процесса, предположительно для максимального поглощения цинка на последних стадиях. [105]Затем для плавки латуни для литья использовались треугольные тигли . [106]

Технические писатели 16-го века, такие как Бирингуччо , Эркер и Агрикола, описали различные методы изготовления латуни с цементацией и приблизились к пониманию истинной природы процесса, отметив, что медь становилась тяжелее, когда она превращалась в латунь, и что она становилась более золотистой в качестве дополнительного каламина. был добавлен. [107] Металлический цинк также становился все более распространенным явлением. К 1513 металлическому цинку слитков из Индии и Китая прибывал в Лондоне и гранула цинке сгущенных в печи дымоходов на Rammelsberg в Германии была использована для цементации латуни решений от около 1550. [108]

В конце концов было обнаружено, что металлический цинк можно сплавить с медью для получения латуни, этот процесс известен как спелтинг [109], и к 1657 году немецкий химик Иоганн Глаубер понял, что каламин - это «не что иное, как неплавкий цинк», а цинк - это не что иное, как неплавкий цинк. «наполовину спелый металл». [110] Однако некоторые более ранние латунные латуни с высоким содержанием цинка и низким содержанием железа, такие как латунная мемориальная доска Вайтмана 1530 года из Англии, возможно, были сделаны путем легирования меди с цинком и содержали следы кадмия, подобные тем, которые обнаруживаются в некоторых цинковых слитках из Китая. [109]

Однако от процесса цементирования не отказались, и уже в начале 19 века есть описания твердотельной цементации в купольной печи при температуре около 900–950 ° C и продолжительностью до 10 часов. [111] Европейская латунная промышленность продолжала процветать и в постсредневековый период, чему способствовали такие инновации, как введение в 16 веке гидравлических молотов для производства аккумуляторных изделий . [112] К 1559 году один только немецкий город Ахен мог производить 300 000 центнеров латуни в год. [112]После нескольких фальстартов в XVI и XVII веках латунная промышленность также была основана в Англии, воспользовавшись обильными запасами дешевой меди, выплавленной в новой отражательной печи, работающей на угле . [113] В 1723 году бристольский производитель латуни Неемия Чемпион запатентовал использование гранулированной меди, полученной путем заливки расплавленного металла в холодную воду. [114] Это увеличило площадь поверхности меди, что помогло ей вступить в реакцию, и при использовании этого нового метода было сообщено о содержании цинка до 33% масс. [115]

В 1738 году сын Неемии Уильям Чэмпион запатентовал метод первой промышленной перегонки металлического цинка, известный как дистилляция по убыванию или «английский процесс». [116] [117] Этот местный цинк использовался в спелтинге и позволил лучше контролировать содержание цинка в латуни и производство медных сплавов с высоким содержанием цинка, которые было бы трудно или невозможно производить с помощью цементации, для использования в дорогостоящих объектах, таких как как научные инструменты , часы , латунные пуговицы и бижутерия . [118]Однако Чемпион продолжал использовать более дешевый метод цементации каламином для производства латуни с низким содержанием цинка [118], а археологические остатки цементных печей в форме пчелиных ульев были обнаружены на его работах в Уормли . [119] К середине-концу 18-го века разработки более дешевой дистилляции цинка, такие как горизонтальные печи John-Jaques Dony в Бельгии, и снижение тарифов на цинк [120], а также спрос на коррозионно-стойкие сплавы с высоким содержанием цинка. увеличила популярность спелтинга, и в результате к середине 19 века от цементирования в значительной степени отказались. [121]

См. Также [ править ]

  • Auxbrebis
  • Латунная кровать
  • Латунная втирка
  • Изделия из бронзы и латуни.
  • Список медных сплавов
  • Пинчбек (сплав)

Ссылки [ править ]

  1. Engineering Designer 30 (3): 6–9, май – июль 2004 г.
  2. ^ Справочник по машинному оборудованию , Industrial Press Inc, Нью-Йорк, издание 24, стр. 501
  3. ^ Подшипники и подшипниковые металлы . Промышленная пресса. 1921. с. 29 .
  4. ^ «медный сплав (примечание к объему)» . Британский музей . Термин «медный сплав» следует искать на предметах, сделанных из бронзы или латуни. Это связано с тем, что бронза и латунь иногда использовались как взаимозаменяемые в старой документации, а медный сплав является общим термином для обоих. Кроме того, публика может называть определенные коллекции их популярными названиями, такими как « Бенинские бронзы », большинство из которых на самом деле сделаны из латуни.
  5. ^ «Ответы по охране труда: неискрящие инструменты» . Канадский центр гигиены и безопасности труда (2 июня 2011 г.). Проверено 9 декабря 2011 г.
  6. ^ Уокер, Роджер. «Масса, вес, плотность или удельный вес различных металлов» . Плотность материалов . Соединенное Королевство: SImetric.co.uk . Проверено 9 января 2009 года . латунь - литье, 8400–8700 ... латунь - прокат и волочение, 8430–8730
  7. ^ MF Эшби; Кара Джонсон (2002). Материалы и дизайн: искусство и наука выбора материалов в дизайне продукции . Баттерворт-Хайнеманн. п. 223 . ISBN 978-0-7506-5554-5. Проверено 12 мая 2011 года .
  8. ^ Фредерик Джеймс Камм (1949). Справочник инженера Newnes . Джордж Ньюнес. п. 594.
  9. ^ Ассоциация развития меди. "Pub 117 The Brasses - Свойства и применение" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 30 октября 2012 года . Проверено 9 мая 2012 года .
  10. ^ "Является ли латунь магнитной? Что такое магнитная латунь?" . Наркоман металлолома . 1 января 2020 . Проверено 19 января 2020 года .
  11. ^ Металлы в исторических зданиях Америки: способы использования и консервация . Департамент внутренних дел США, Служба охраны наследия и отдыха, Служба технической сохранности. 1980. с. 119.
  12. ^ Время застоя, состав, pH и влияние ортофосфатов на выщелачивание металлов из латуни . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США. Сентябрь 1996. с. 7. EPA / 600 / R-96/103.
  13. ^ Новости и предупреждения - Калифорнийский департамент юстиции - Генеральная прокуратура . 12 октября 1999 г. Архивировано 26 октября 2008 г. в Wayback Machine ,
  14. ^ Новости и предупреждения - Калифорнийский департамент юстиции - Генеральная прокуратура . 27 апреля 2001 г. Архивировано 26 октября2008 г. в Wayback Machine.
  15. ^ СанФранциско Высший суд, Люди против Иико Unican Corp., и др. (№ 307102) и Фонд экологической справедливости Mateel против Ilco Unican Corp., et al. (№ 305765)
  16. ^ a b Законопроект о сборке AB 1953 года - Анализ счета. Архивировано 25 сентября 2009 года в Wayback Machine . Info.sen.ca.gov. Проверено 9 декабря 2011 г.
  17. ^ Требования к сантехническим изделиям с низким содержанием свинца в Калифорнии. Архивировано 2 октября 2009 г. в Wayback Machine , Информационный бюллетень Департамента по контролю за токсичными веществами, штат Калифорния, февраль 2009 г.
  18. ^ «Коррозионно-стойкая (DZR или CR) латунь для агрессивных сред» . Тереть Inc . 24 мая 2016 . Проверено 26 мая 2020 .
  19. ^ "Латунь" . След океана . Проверено 26 мая 2020 .
  20. ^ «Технические характеристики» (PDF) . Корпорация металлических сплавов . Проверено 6 января 2021 года .
  21. ^ "Красная латунь / Gunmetals" . Copper.org . Проверено 26 мая 2020 .
  22. ^ "Gunmetal | металлургия" . Британская энциклопедия . Проверено 26 мая 2020 .
  23. ^ "Что такое военно-морская латунь?" . Национальное производство бронзы . 17 мая 2013 . Проверено 26 мая 2020 .
  24. ^ Белл, Теренс. «Вот почему сплавы могут изменять свойства латуни» . ThoughtCo . Проверено 28 января 2021 года .
  25. ^ "Медь в журнале искусств - август 2007: Искусство духовых инструментов" . Copper.org . Проверено 26 мая 2020 .
  26. ^ a b «EPA регистрирует изделия из медьсодержащих сплавов» , май 2008 г.
  27. ^ a b c Мишель, Джеймс Н .; Моран, Уилтон; Михельс, Гарольд; Эстель, Адам А. (20 июня 2011 г.). «Антимикробная медь вытесняет нержавеющую сталь и микробы в медицинских целях: сплавы обладают естественными свойствами уничтожения микробов» . Труба и трубный журнал .
  28. ^ а б Нойс, Джо; Michels, H .; Кивил, CW (2006). «Возможное использование медных поверхностей для снижения выживаемости эпидемического метициллин-устойчивого золотистого стафилококка в условиях здравоохранения» (PDF) . Журнал госпитальной инфекции . 63 (3): 289–297. DOI : 10.1016 / j.jhin.2005.12.008 . PMID 16650507 . Архивировано из оригинального (PDF) 17 января 2012 года.  
  29. Перейти ↑ Schmidt, MG (2011). «Медные поверхности в отделении интенсивной терапии снижают относительный риск заражения во время госпитализации» . BMC Proceedings . 5 (Дополнение 6): O53. DOI : 10.1186 / 1753-6561-5-S6-O53 . PMC 3239467 . 
  30. ^ "Клинические испытания TouchSurfaces: Главная" . Coppertouchsurfaces.org .
  31. ^ «355 медных сплавов, одобренных EPA как противомикробные» . Журнал Appliance . 28 июня 2011 г.
  32. ^ Кун, Филлис Дж. (1983). "Дверные ручки: источник внутрибольничной инфекции?" Архивировано 16 февраля 2012 года на сайте Wayback Machine Diagnostic Medicine.
  33. ^ Esprito Santo, Кристофер; Таудте, Надин; Nies, Dietrich H .; и Грасс, Грегор (2007). «Вклад устойчивости к ионам меди в выживание Escherichia coli на металлических медных поверхностях» . Прикладная и экологическая микробиология . 74 (4): 977–86. DOI : 10,1128 / AEM.01938-07 . PMC 2258564 . PMID 18156321 .  
  34. ^ Санто, CE; Лам, EW; Еловски, CG; Quaranta, D .; Domaille, DW; Чанг, CJ; Грасс, Г. (2010). «Убийство бактерий сухими металлическими поверхностями из меди» . Прикладная и экологическая микробиология . 77 (3): 794–802. DOI : 10,1128 / AEM.01599-10 . PMC 3028699 . PMID 21148701 .  
  35. ^ Скотт, Дэвид А. (2002). Медь и бронза в искусстве: коррозия, красители, консервация . Публикации Getty. ISBN 9780892366385.
  36. ^ Брэдли, AJ; Тьюлис, Дж. (1 октября 1926 г.). «Структура γ-латуни» . Труды Королевского общества . 112 (762): 678–692. Bibcode : 1926RSPSA.112..678B . DOI : 10.1098 / rspa.1926.0134 .
  37. Перейти ↑ Simons, EN (1970). Словарь сплавов , Корнельский университет
  38. Джозеф Р. Дэвис (1 января 2001 г.). Медь и медные сплавы . ASM International. п. 7. ISBN 978-0-87170-726-0.
  39. ^ a b c «Руководство по изделиям из латуни» .
  40. ^ марганцевая латунь: определение от . Answers.com. Проверено 9 декабря 2011.
  41. ^ "464 Морская латунь (бронза Тобина)" . Kormax Engineering Supplies . Проверено 4 декабря 2017 года .
  42. Национальный реестр загрязнителей - Информационный бюллетень по меди и соединениям. Архивировано 2 марта 2008 г. в Wayback Machine . Npi.gov.au. Проверено 9 декабря 2011 г.
  43. ^ Ammen, CW (2000). Металлическое литье . McGraw – Hill Professional. п. 133 . ISBN 978-0-07-134246-9.
  44. Джефф Поуп (23 февраля 2009 г.). «Проблемы с водопроводом могут продолжать расти» . Лас-Вегас Сан . Проверено 9 июля 2011 года . ... Красная латунь обычно содержит от 5 до 10 процентов цинка ...
  45. ^ «Спецификация материалов для медных сплавов C23000 (красная латунь, C230)» . Архивировано из оригинального 30 марта 2010 года . Проверено 26 августа 2010 года .
  46. ^ Съемка яхт и малых судов . Адлард Коулз. 2011. с. 125. ISBN 9781408114032. Остерегайтесь сквозных фитингов корпуса и выхлопных труб или любых других компонентов в сборе, изготовленных из TONVAL. Это в основном латунь и совершенно непригодна для использования ниже ватерлинии из-за ее тенденции к обесцинкованию и разложению.
  47. Print Layout 1 Архивировано 8 августа 2007 г. в Wayback Machine . (PDF). Проверено 9 декабря 2011 г.
  48. Thornton, CP (2007) «Из латуни и бронзы в доисторической юго-западной Азии» в La Niece, S. Hook, D. и Craddock, PT (ред.) Металлы и рудники: Исследования в области археометаллургии Лондон: Публикации архетипов. ISBN 1-904982-19-0 
  49. ^ де Рютт, М. (1995) «От Contrefei и Speauter к цинку: развитие понимания природы цинка и латуни в постсредневековой Европе» в Hook, DR и Gaimster, DR M (ред.). Торговля и открытия: научное исследование артефактов из постсредневековой Европы и за ее пределами . Лондон: Случайные статьи Британского музея 109
  50. ^ Полный Concordance Cruden в р. 55
  51. ^ a b Крэддок, П. Т. и Экштейн, К. (2003) "Производство латуни в древности путем прямого восстановления" в Крэддоке, П. Т. и Лэнге, Дж. (ред.) Горное дело и производство металлов на протяжении веков . Лондон: Британский музей, стр. 226–27.
  52. ^ Ререн и Мартинон Torres 2008, стр. 170-175
  53. ^ Chen, Hailian (3 декабря 2018). Цинк для монет и латуни: бюрократы, торговцы, ремесленники и горняки в Цинском Китае, ок. 1680–1830-е гг . БРИЛЛ. ISBN 978-90-04-38304-3.
  54. ^ Хамфрис, Генри Ноэль (1897). Руководство для коллекционера монет: содержит исторический и критический отчет о происхождении и развитии чеканки монет с древнейшего периода до падения Римской империи; с некоторым описанием монет современной Европы, особенно великобритании . Белл.
  55. ^ Thornton 2007, стр. 189-201
  56. ^ Чжоу Weirong (2001). «Возникновение и развитие технологий плавки латуни в Китае» . Бюллетень Музея металлов Японского института металлов . 34 : 87–98. Архивировано из оригинального 25 января 2012 года.
  57. ^ a b c Крэддок и Экштейн 2003 стр. 217
  58. Thornton, CP и Ehlers, CB (2003) «Ранняя латунь на древнем Ближнем Востоке», в Информационном бюллетене IAMS 23 стр. 27–36
  59. Перейти ↑ Bayley 1990, p. 8
  60. ^ "orichalc - определение слова orichalc на английском языке из Оксфордского словаря" . oxfordictionaries.com .
  61. ^ Ререн и Мартинон Торрес 2008, стр. 169
  62. Перейти ↑ Craddock, PT (1978). «Состав медных сплавов, используемых греческой, этрусской и римской цивилизациями: 3 Происхождение и раннее использование латуни». Журнал археологической науки . 5 : 1–16 (8). DOI : 10.1016 / 0305-4403 (78) 90015-8 .
  63. Плиний Старший Historia Naturalis XXXIV 2
  64. ^ "Легендарный металл Атлантиды, найденный при кораблекрушении" . DNews . 10 мая 2017.
  65. ^ Джессика Э. Сарасени. «Необычный металл, обнаруженный при затонувшем древнегреческом корабле - журнал археологии» . archaeology.org .
  66. ^ Крэддок, PT; Cowell, M .; Стед, И. (2004). «Первое начальство Великобритании». Антикварный журнал . 84 : 339–46. DOI : 10.1017 / S000358150004587X .
  67. ^ Montero-Руис, И. и Пере, A. (2007). «Латунь в ранней металлургии Пиренейского полуострова». В La Niece, S., Hook, D., and Craddock, PT (ред.). Металлы и рудники: Исследования по археометаллургии . Лондон: Архетип, стр. 136–40.
  68. ^ Craddock и Экштайн 2003, стр. 216-7
  69. ^ Craddock и Экштайн 2003, стр. 217
  70. Перейти ↑ Bayley 1990, p. 9
  71. ^ Craddock и Экштайн 2003, стр. 222-224. Бейли 1990, стр. 10.
  72. Перейти ↑ Craddock, PT, Burnett, A., and Preston, K. (1980). «Эллинистическая чеканка на основе меди и происхождение латуни». В Oddy, Вашингтон (ред.). Научные исследования в нумизматике . Периодические статьи Британского музея 18 стр. 53–64
  73. ^ а б Кейли, ER (1964). Орихалк и родственные ему древние сплавы . Нью-Йорк; Американское нумизматическое общество
  74. Перейти ↑ Bayley 1990, p. 21 год
  75. ^ Понтинг, М. (2002). «Римские военные артефакты из медного сплава из Израиля: вопросы организации и этнической принадлежности» (PDF) . Археометрия . 44 (4): 555–571. DOI : 10.1111 / 1475-4754.t01-1-00086 .
  76. ^ Понтинг, М. (2002). «Идти в ногу с римской романизацией и медными сплавами во время Первого восстания в Палестине» (PDF) . IAMS . 22 : 3–6.
  77. ^ а б Ререн, Т. (1999). "Мелкое и крупномасштабное производство римской латуни в Нижней Германии" (PDF) . Журнал археологической науки . 26 (8): 1083–1087. DOI : 10,1006 / jasc.1999.0402 . Архивировано из оригинального (PDF) 10 декабря 2004 года . Проверено 12 мая 2011 года .
  78. ^ Бахманн, Х. (1976). «Горнилы из римского поселения в Германии». Журнал Исторического металлургического общества . 10 (1): 34–5.
  79. ^ a b c Ререн и Мартинон Торрес 2008, стр. 170–71
  80. ^ Бейли 1990
  81. ^ а б Крэддок и Экштейн 2003, стр. 224
  82. ^ Dungworth D (1996). «Снижение потребления цинка Кейли пересмотрено». Нумизматическая хроника . 156 : 228–234.
  83. Перейти ↑ Craddock 1978, p. 14
  84. Перейти ↑ Craddock, PT, La Niece, SC, and Hook, D. (1990). «Латунь в средневековом исламском мире». В Craddock, PT (ed.), 2000 Years of Zinc and Brass . Лондон: Британский музей, стр. 73
  85. ^ Понтинг, М. (1999). «Восток встречает Запад в пост-классической Bet'shan ' ». Журнал археологической науки . 26 (10): 1311–1321. DOI : 10,1006 / jasc.1998.0373 .
  86. Перейти ↑ Bayley 1990, p. 22
  87. ^ Еремин, Катерина; Грэм-Кэмпбелл, Джеймс; Уилтью, Пол (2002). Биро, КТ; Еремин, К. (ред.). Анализ артефактов из медного сплава из языческих норвежских могил в Шотландии . Материалы 31-го Международного симпозиума по археометрии. BAR International Series. Оксфорд: Археопресс. С. 342–349.
  88. ^ Гилмор, GR и Меткалф, DM (1980). «Сплав нортумбрийской чеканки середины девятого века». В Metcalf, D. и Oddy, W. Металлургия в нумизматике, 1 стр. 83–98
  89. ^ День 1990, стр. 123-150
  90. ^ День 1990, стр. 124-133
  91. Ноэль Стратфорд, стр. 232, 245, у Зарнецкого, Джорджа и других; Английское романское искусство, 1066–1200 , 1984, Совет по делам искусств Великобритании, ISBN 0728703866 
  92. ^ Craddock и Экштайн 2003, стр. 224-25
  93. ^ Craddock et al. 1990, 78
  94. ^ Craddock et al. 1990, с. 73–76.
  95. ^ Craddock et al. 1990, стр. 75
  96. ^ Craddock et al. 1990, стр. 76
  97. ^ Ререн, Т. (1999) "То же самое ... но другое: сопоставление римского и средневекового изготовления латуни в Европе" в Янге, SMM (ред.) Металлы в древности Oxford: Archaeopress, стр. 252–257
  98. ^ Крэддок и Экштейн 2003, 226
  99. ^ Ререн и Мартинон Torres 2008, стр. 176-178
  100. ^ Ререн и Мартинон Torres 2008, стр. 173-175
  101. ^ "Голова Ифе" в базе данных коллекции Британского музея. Доступ 26 мая 2014 г.
  102. ^ Мартинон Торрес и Ререн 2002, стр. 95-111
  103. ^ Мартинон Торрес и Ререн 2002, стр. 105-06
  104. ^ Мартинон Торрес и Ререн 2002, стр. 103
  105. ^ Мартинон Торрес и Ререн 2002, стр. 104
  106. ^ Мартинон Торрес и Ререн 2002, стр. 100
  107. ^ Мартинон Торрес и Ререн 2008, 181-82, де Ruette 1995
  108. ^ де Рютт 1995, 198
  109. ^ а б Крэддок и Экштейн 2003, 228
  110. ^ Де Ruette 1995, 198-9
  111. ^ Craddock и Экштайн 2003, 226-27.
  112. ^ a b День 1990, стр. 131
  113. ^ День 1991, стр. 135-144
  114. День 1990, стр. 138
  115. ^ Craddock и Экштайн 2003, стр. 227
  116. Day 1991, стр. 179–181.
  117. ^ Dungworth, D. & White, H. (2007). «Научное исследование остатков дистилляции цинка из Уормли, Бристоль» . Историческая металлургия . 41 : 77–83.
  118. ^ a b День 1991, стр. 183
  119. ^ Дэй, Дж. (1988). «Бристольская латунная промышленность: печи и связанные с ними остатки». Журнал исторической металлургии . 22 (1): 24.
  120. ^ День 1991, стр. 186-189
  121. ^ День 1991, стр. 192-93, Craddock и Экштайн 2003, стр. 228

Библиография [ править ]

  • Бейли, Дж. (1990). «Производство латуни в древности с особым упором на Римскую Британию». В Крэддоке, PT (ред.). 2000 лет цинку и латуни . Лондон: Британский музей.
  • Крэддок, П. Т. и Экштейн, К. (2003). «Производство латуни в древности прямым восстановлением». В Craddock, PT и Lang, J. (ред.). Горное дело и производство металлов сквозь века . Лондон: Британский музей.
  • Дэй, Дж. (1990). «Латунь и цинк в Европе от средневековья до 19 века». В Крэддоке, PT (ред.). 2000 лет цинку и латуни . Лондон: Британский музей.
  • Дэй, Дж. (1991). «Производство меди, цинка и латуни». In Day, J. и Tylecote, RF (ред.). Промышленная революция в металлах . Лондон: Институт металлов.
  • Martinon Torres, M .; Ререн, Т. (2002). «Агрикола и Цвиккау: теория и практика производства латуни эпохи Возрождения в Юго-Восточной Германии». Историческая металлургия . 36 (2): 95–111.
  • Ререн, Т. и Мартинон Торрес, М. (2008) «Naturam ars imitate: европейское медное производство между ремеслом и наукой». В Мартинон-Торрес, М. и Ререн, Т. (ред.). Археология, история и наука: интеграция подходов к древнему материалу . Left Coast Press.

Внешние ссылки [ править ]

  • Brass.org