Как отличить бронзу от латуни в домашних условиях?

Часто при приобретении старинных украшений, посуды, статуэток из медных сплавов возникает необходимость идентификации металла, из которого они сделаны. Особенно это важно для людей, занимающихся литьем и переплавкой высокохудожественных изделий и украшений. Но как отличить бронзу от латуни в домашних условиях, если нет возможности провести экспертизу в лаборатории.

Латунь и бронза – это два внешне похожих сплава на основе меди, из которых изготавливается множество декоративных и технических изделий. Оба металла имеют невысокую температуру плавления, что позволяет своими руками выполнять из них разные изделия. Несмотря на сходство, они имеют совершенно разные химический состав, цвет и физические свойства. Однако обычному человеку, не занятому в металлургии, идентифицировать их довольно сложно.

В ее основе используется цинк, иногда с добавлением других элементов (никель, олово, марганец, свинец, железо, висмут и другие). Металл был известен еще задолго до нашей эры. Благодаря цвету, напоминающему золото, из латуни чеканились древнеримские монеты, различные предметы обихода и ювелирные украшения. В современном мире сплав чаще всего используется для получения биметалла стали-латуни, из которого изготавливаются художественные изделия, декоративная фурнитура.

Латунь неустойчива к истиранию, но характеризуется высокой пластичностью и хорошими антикоррозионными свойствами. Легко поддается различным видам сварки (газовой, дуговой) и легко прокатывается. Изделия из нее имеют желтоватый цвет, хорошо полируются. Не является ферромагнетиком. Особой популярностью пользуется разновидность деформируемого латунного сплава под названием томпак. В нем содержится 88-97% меди, а остальное – цинк. Благодаря высокой пластичности он широко применяется в художественном литье, для изготовления знаков отличия, духовых инструментов.

Это медный сплав, где главным элементом является олово или другие химические элементы (никель, алюминий, кремний и тому подобные). Но качественная бронза получается только в сочетании с оловом. Появился металл в быту человека еще в начале бронзового века. Самые древние изделия из него датируются 5 тысячелетием до нашей эры. Классический вариант применения его в недалеком прошлом – это литье колоколов и пушек.

В расплавленном состоянии металл обладает хорошей текучестью, что позволяет отливать из него любые, даже самые сложные формы. Благодаря высокой устойчивости к механическим истираниям, стойкости к коррозии материал применяется в машиностроении, ракетной технике, авиации, судостроении. А благодаря тому, что сплав не подвергается негативному воздействию атмосферных явлений, используется для литья скульптур, памятников, декоративных элементов экстерьера.

Несмотря на то что в металлургии есть четкие критерии различия этих двух сплавов, в реальной жизни неосведомленный человек едва ли их с точностью идентифицирует.

Явные различия между металлами можно проследить, только если сплавы не содержат примесей. Однако сейчас существует большое количество их разновидностей, что затрудняет идентификацию. Латунь обозначается буквой «Л», последующие символы в маркировке означают присутствие главных элементов и среднее содержание меди в процентах. К примеру, Л70 означает 70% содержание Cu, а ЛАЖ60-1-1 состоит из 60% меди, 1% – алюминия и 1% – железа.

В латунном сплаве медь сочетается с цинком, который придает металлу пластичность и низкую степень износостойкости. Это основной добавочный элемент, но латунь бывает двух- и многокомпонентной. Различаются разные ее виды.

• Деформируемые сплавы. Применяются в выпуске деталей машин, труб, пружин.
• Литейные. Из них делаются подшипники, штуцеры, приборы, предназначенные для работы в условиях повышенной температуры и агрессивной среды.
• Ювелирная латунь. Применяется для выполнения украшений, медалей, элементов декора, художественных изделий.

В бронзе медь легируется оловом, что делает металл крепче, прочнее и долговечнее. Но иногда вместо него выступают алюминий, бериллий или магний. Существуют также несколько видов бронзы.

• Оловянная бронза, по-другому «колокольная». Основной легирующий элемент олово. Сплав обладает хорошей устойчивостью к коррозии и высокими антифрикционными свойствами.
• Безоловянные сплавы. В них применяются другие составляющие (алюминий, свинец, бериллий, кремний и подобные). Эти сплавы намного мягче и пластичнее. Цвет материала зависит от содержащихся в нем компонентов. Например, алюминиевая бронза имеет характерный золотисто-желтый цвет, из-за чего она долгое время использовалась как заменитель золота для производства монет и бижутерии.

Самый известный из безоловянных сплавов – константан. Этот термостабильный металл с высоким удельным сопротивлением имеет в составе медь (около 59%) с добавлением никеля (39-41%) и марганца (1-2%).

Латунь благодаря высокому содержанию цинка по цвету похожа на настоящее золото. Однако оттенок напрямую зависит от процентного содержания того или иного химического элемента. Поэтому спектр красок может варьироваться от розово-красного оттенка до золотисто-желтого. Как правило, латунь выглядит как металл желто-золотистого цвета.

Бронзовый сплав отличается серебристо-белым тоном, если в его составе присутствует более 35% олова. Если же его содержание достигает 40%, то цвет металла ближе к белому, напоминающему сталь. Изделия из такой бронзы имеют серебристый цвет с легким золотистым оттенком. Если же в составе наблюдается большая доля меди (более 85%), то цвет этого металла ближе к красному или темно-коричневому.

Латунь – более хрупкий и менее прочный материал, склонный к быстрому износу. Он не применяется там, где нужна высокая устойчивость к истиранию. Из-за небольшой плотности цинка латунь намного легче бронзы. Бронза – это износостойкий и долговечный материал. Благодаря пластичности это любимый литейный сплав скульпторов. Он намного тверже и прочнее латуни. Например, металл с 27% содержанием олова получается максимально твердым, тяжелым и хрупким. То есть твердость бронзы зависит от процентного содержания в нем олова. Но это утверждение не может касаться безоловянных сплавов.

Латунь нуждается в улучшении качеств, поэтому в сплав вводятся разные дополнительные компоненты. Благодаря такому легированию литейный латунный сплав отличается стойкостью к коррозии, низким коэффициентом трения, повышенной жидкотекучестью, небольшой склонностью к ликвации, отличными технологическими и механическими качествами.

Бронза имеет высокие прочностные свойства, обладает низким коэффициентом трения. Из-за отличной устойчивости к негативному воздействию агрессивной среды металл широко применяется в судостроении и мореходстве. Медный сплав отличается обширной сферой применения – от декоративных элементов интерьера до деталей ответственного назначения.

Изделия из латуни характеризуются невысокой стоимостью. Особенно это важно знать при сдаче металлолома в пункты приема сырья. Однако цена не является определяющим критерием, так как она зависит от концентрации меди. Чем ее больше, тем металл дороже. А для бронзы определяющим фактором является еще и содержание олова. Например, оловянная бронза ценится выше, чем кремниевая.

На практике есть несколько простых и проверенных способов, помогающих определить металлы.

Термическая обработка помогает различить между собой медные сплавы. Проводится она с помощью пламени мощной горелки. Для этого образец металла нагревается до 600-650?С. Костер или конфорка обычной газовой плиты не обеспечивают достаточную температуру. Если на поверхности изделия в результате процедуры появляется пепельный налет (оксид цинка), а сам материал становится пластичным, значит, это латунь.

При изгибании металл не ломается, а гнется. Такая пластичность и податливость связана с наличием в нем цинка. Если же изделие стало при нагревании горячим, но не изменило ни цвета, ни других механических характеристик, это указывает на бронзу. При сгибании она имеет свойство ломаться.

Суть способа заключается в определении сплава по качеству стружки, образуемой подпиливанием металлического изделия. В качестве инструмента используется ножовка. Латунь распиливается пластами, образуя фигурную стружку. А бронза из-за своей хрупкости пилится мелкими хлопьями, больше напоминающими пыль.

Не все медные сплавы ферромагнитны. Например, олово и свинец имеют свойство притягиваться к магниту, а на латунь он не оказывает никакого влияния. Для такого метода проверки необходим сильный магнит (например, из неодима), который нужно поочередно подносить к изделиям из разных материалов. Бронза из-за содержащегося в нем олова, железа или никеля будет слегка прилипать. Чем больше содержание этих составляющих в металле, тем больше изделие из бронзы склонно намагничиваться. К примеру, металл с маркировкой БрАЖН-10-4-4, где цифровое обозначение указывает на содержание Fe (4%) и Ni (4%), обладает максимальной магнитной восприимчивостью.

Классическая латунь никак не реагирует на неодим. Однако латунные сплавы с содержанием железа и никеля (ЛАЖ и ЛАН), соответственно, тоже будут притягиваться к магниту. Все эти факты ставят действенность самого способа под сомнение.

Иногда, когда нет возможности определить металл другими способами, это можно сделать с помощью визуального осмотра места излома. Латунь имеет свойство разламываться мелкими зернами белесого или желтоватого цвета. Бронзовый сплав отламывается большими кусками с крупнозернистой структурой. Цвет на разрезе имеет характерный красноватый оттенок.

Другой действенный метод различить между собой медные сплавы – это воздействие на них химического реагента. Потребуются только необходимое спецоборудование и 50% азотная кислота (HNO3). Пробирки со смесью из реактива и металлических стружек нагреваются до появления белого оловянного осадка, наличие которого указывает на бронзу. Если же жидкость остается прозрачной, то это значит, что в ней находится латунь.

У латуни процесс сварки будет сопровождаться образованием белого дыма, образуемого из-за выгорания цинка. У бронзы же в результате контакта со сварочной дугой никакого дыма наблюдаться не будет.

Это еще один из методов отличия металлов. Для выявления разницы достаточно просто взвесить в руках одинаковые объемом бруски из разных сплавов. Бронзовый экземпляр будет весить намного тяжелее заготовки из латуни.

Однако на массу изделия влияет и плотность соединений. Поэтому использовать вес как четкий критерий отличия металлов рекомендуется не всегда. Например, бронза с низким содержанием олова (2-8%) отличается тем, что будет весить легче латунного аналога.

Если нет никакой возможности идентифицировать сплав, проверить металлическое изделие можно в сертифицированных центрах – и это будет лучшим выбором метода определения состава. В таких заведениях есть компактные лаборатории, где на специальном оборудовании проводят спектральный анализ. Этот способ позволяет с максимальной точностью определить химический состав материала. Для проверки используется специальный инструмент – стилоскоп. Метод отличается высокой чувствительностью и возможностью определения состава без изменения структуры металла.

О том, как различать металлы, смотрите в следующем видео.