Особенности и состав томпака

Красивый, как золото, но в разы дешевле. Разновидность латуни, которая используется повсеместно, но известна мало кому. Немногие могут догадаться, что речь идет о томпаке — удивительном по своим свойствам и характеристикам металле. Именно о нем, о его характеристиках, сферах применения и способах производства и пойдет речь в данной статье.

Томпак — это одна из многочисленных разновидностей латуни, в которой в определенной пропорции сочетаются цинк и медь. Сравнение этого металла с золотом основано лишь на внешнем сходстве, поскольку по химическому составу, характеристикам и прочим особенностям эти два металла являются совершенно разными. Хоть латунь известна человечеству давно, но о томпаке заговорили впервые лишь в восемнадцатом веке – после открытия, совершенного Кристофером Пинчбеккером. В то время подобный сплав активно использовался в Англии. И только спустя несколько пару десятков лет его популярность распространилась на другие страны.

На сходстве томпака с ювелирным минералом многие нечестные на руку люди смогли неплохо заработать, выдавая монеты и ювелирные изделия из латунного сплава за настоящие, сделанные из золота.

Для томпака характерно немало достоинств:

• хорошая устойчивость к образованию коррозийных повреждений;
• отличные показатели износостойкости;
• хорошие способности свариваемости с другими металлами;
• пластичность является достаточной для применения методов деформации и гравирования;
• возможность эмалировки и золочения;
• невосприимчивость к магнитам.

Отдельного внимания заслуживает одна из разновидностей металла, получившая название полутомпак. Его отличие от томпака заключается в процентном содержании цинка, которое может находиться в пределах 10–20%. Такая особенность объясняет изменение основных свойств металла:

• насыщенный желтый цвет;
• снижение пластичности;
• повышение тугоплавкости.

Такие характеристики позволяют использовать полутомпак для производства некоторых технических деталей. Такая разновидность металла менее распространена по сравнению с томпаком. Это объясняется наличием большого числа недостатков из-за высокого содержания цинка в нем.

Томпак – это сплавом, в котором содержатся цинк и медь, а это позволяет называть его разновидностью латуни. Состав этого соединения может сильно отличаться:

• процентное соотношение меди может варьироваться от 88 до 97%;
• процент цинка должен составлять не более 10%.

Многие свойства, включая прочность и цвет, определяются концентрацией цинка. При увеличении содержания последнего цвет меняется от красного до нежного оттенка желтого, который максимально приближен к золоту. Также в этом случае изменяется ряд характеристик металла:

• повышение антифрикционных свойств;
• улучшение химических и технологических особенностей;
• понижение стоимости сплава (по сравнению с медью).

Томпак обладает рядом отличительных черт:

• твердость составляет около 146 МПа;
• температура плавления находится на уровне 10450 градусов;
• коэффициент трения в случае отсутствия смазки составляет 0,44, а с добавлением смазочных материалов этот показатель уменьшается до 0,074;
• предел прочности в случае растяжения находится в диапазоне 445–525 МПа;
• относительное удлинение после разрыва – 3%;
• плотность – 8780 кг/м3.

Описанные параметры томпака могут быть улучшены за счет добавления различных компонентов в не очень больших количествах. Таким образом можно получать сплавы с оптимальным сочетанием главных характеристик. Выпускается этот металл в виде листов или брусков. На металл наносится маркировка, по которой можно определить его химический состав. Например, присутствие буквы «Л» свидетельствует о том, что это латунь. По цифрам можно определить количество меди.

Большое распространение получил томпак в различных сферах деятельности человека. Приведем наиболее востребованные области.

1. Производство ювелирных изделий, украшений, предметов интерьера и кухонной утвари. Томпак ценится в этой области в первую очередь как материал, имитирующий золото. Благородный цвет, податливость и высокая декоративность делают его отличным решением для таких целей.
2. Производство посуды особенно актуально в странах Центральной Азии, поскольку здесь такие предметы быта ценятся и находятся в большом почете. Латунь не переносит контакта с жидкостями, потому посуда из рассматриваемого сырья обязательно подвергается лужению – технология, в процессе которой на вещь наносится тонкий слой олова.
3. Современная промышленность также активно использует томпак. Из него делают проволоку для различных целей.
4. Создание технических деталей осуществляется различными способами. Чаще всего применяется метод, в основе которого лежит принцип механического снятия материала с поверхности. Для обработки используются специальные токарные и фрезеровальные станки. Из-за высокой актуальности такой технологии стало появляться много заготовок из томпака.
5. Существует большое количество организаций, производственная деятельность которых направлена на изготовление прокатной продукции. Металл в таком виде проходит обработку на токарном оборудовании. Для прокатного томпака характерен различный диаметр, чего не скажешь про длину и основные свойства, которые являются стандартизированными характеристиками. Такие особенности позволяют легко подобрать необходимую заготовку для будущего производства.

Методы получения томпака существенно расширились с момента его открытия, но суть каждого из них сводится к единой схеме.

1. Состав нагревается в электрической печи до 1300–1400 градусов. При таком нагревании выделяется силикат, всплывающий на поверхность сплава, что позволяет без лишних сложностей удалить его оттуда.
2. Полученный металл сливается в контейнер и продувается кислородом. Этот этап требует использования специального оборудования. Такая обработка провоцирует выделение тепловой энергии в больших количествах и запускает химическую реакцию.
3. На этом этапе происходит образование меди, в которой содержится много посторонних примесей, что снижает ее свойства.
4. Состав подвергается электрической очистке с использованием подкисленного медного купороса.
5. В медь расплавленного вида вводится цинк, что позволяет получить прочный сплав с высокой коррозионной стойкостью.

Процесс получения томпака сложный, трудоемкий и энергозатратный. Это объясняет высокую стоимость металла, которая все же является гораздо ниже цены на золото.

Томпак не поддается влиянию коррозии, что является его важным преимуществом. Но одним из основных недостатков выступает склонность к появлению окисной пленки. Результатом такой реакции является потемнение поверхности изделий.

На скорость образования слоя окиси влияет частота контакта с водой. Поверхность со слоем окиси выглядит не особо привлекательно, потому периодически нужно убирать потемнения. Для этого есть несколько простых и эффективных способов.

Но перед их применением необходимо проверить изделие на подлинность, для этого нужно воспользоваться обычным магнитом: томпак, как уже стало известно, не притянется к нему.

1. Мылом можно вполне эффективно вернуть латунным предметам быта и украшениям прежний блеск и красоту. Для этого потребуется сделать раствор из натертого мыла и воды. Еще понадобится ацетон, в нем смачивается вата/ватный диск, после чего им протирается изделие. Затем оно промывается в смеси из мыла. Такие действия позволят восстановить красоту благородного металла.
2. С помощью уксуса и соли также можно вернуть былую красоту любимому изделию. В трехлитровой емкости нужно растворить 25 граммов соли и примерно 250 мл уксуса, они есть на каждой кухне. В полученном составе кипятим изделие из рассматриваемого металла до тех пор, пока оно не заблестит, как прежде. Результат не заставит себя ждать.
3. Щавелевая кислота также помогает в удалении потемнения с изделий, изготовленных из томпака. Для этого способа нужно использовать средства индивидуальной защиты (респиратор и перчатки), поскольку щавелевая кислота в концентрированном виде является опасной для человека. В десяти литрах воды требуется развести 170–220 мл кислоты. В полученный раствор опускается потемневшее изделие и оставляется там на пару часов.
4. Лимон и поваренная соль — это менее опасный способ, но для его реализации потребуется приложить некоторые усилия и потратить время. Суть метода заключается в следующем: половинку лимона обмакиваем в соли и натираем потемневшую поверхность.

В следующем видео вас ждет дополнительная информация об этом удивительном металле.