Узнаем, что такое томпак

За длительный период был разработано просто огромное количество различных сплавов, которые обладают своими определенным свойствами. Необычным предложением можно назвать томпак. Этот сплав известен не многим, хотя и применяется повсеместно.

Ключевой особенностью назовем то, что материал является разновидностью латуни, известного все как сочетание цинка и мед. Некоторые сравнивают томпак с золотом, но по сути это два различных металла, которые схожи только внешними характеристиками.

Томпак: состав сплава и характеристики

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Химический состав и основные характеристики

Известный многим сплав цинка с медью применяется на протяжении длительного периода. Примером можно назвать то, что он использовался при изготовлении первых орудий труда и некоторых украшений, а также домашней утвари. Томпак также был получен несколько столетий назад и активно применялся человеком. В простонародью он также имеет названия: симилор, ореид, хризохалк, хризоин, принцеталл.

Определенный химического состава располагает к широкому распространению сплава. Примером можно назвать активное использование томпака при изготовлении различных подделок и декоративных элементов, так как он напоминает золото.

Как ранее было отмечено, рассматриваемый сплав представлен сочетанием цинка и меди, поэтому относится к группе латуни. При этом состав сплава существенно отличается, меди от 88 до 97%, цинка не более 10%.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Не стоит забывать о том, что прочность и другие свойства во многом зависят от концентрации цинка. Также этот элемент во многом определяет цвет материала. За счет существенного увеличения цинка в составе цвет от красного меняется до светло-желтого, который свойственен золоту. Кроме этого, происходит изменение нижеприведенных качеств:

  1. Существенно повышаются антифрикционные свойства.
  2. Повышаются химические и технологические характеристики.
  3. Существенно снижается стоимость в сравнении с ценой чистой меди.

Применяемый томпак характеризуется довольно большим количеством достоинств, к которым можно отнести следующее:

  1. Материал характеризуется повышенной устойчивостью к воздействию коррозии.
  2. Существенно повышается износостойкость поверхностного слоя.
  3. Сплав обладает повышенной свариваемостью.
  4. Высокая пластичность во многом определяет возможность применения при применении изделий, на которые наносится гравировка.
  5. Есть возможность подвергать поверхность нанесения эмали и золотого порошка.
  6. Отсутствие магнитных свойств также можно назвать важным свойством материала, которое должно учитываться.

Проведенные исследования позволяют определить основные свойства томпака. Они следующие:

  1. Твердость достигает 145 МПа.
  2. Температура плавления составляет 1040 градусов Цельсия.
  3. Относительно невысокий коэффициент трения.
  4. Предел прочности создаваемого изделия около 520 МПа.
  5. Относительное удлинение составляет 3%.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

В целом можно сказать, что томпак обладает исключительными эксплуатационными характеристиками. Именно они определяют область применения. Как ранее было отмечено, красивый цвет томпака во многом определяет область применения. Примером можно назвать создание отдельных украшений, которые дополнительно могут покрываться серебром или золотом.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Особые свойства определяют то, что металл применяется в различных областях промышленности. Примером назовем изготовление проволоки, предназначение которой существенно отличается. В последнее время большой популярностью пользуется посуда, изготовленная из томпака.

При изготовлении изделий, которые на протяжении длительного периода находятся в непосредственном контакте с водой поверхность обязательно подвергается лужению при применении олова.

Как удалить слой окиси с поверхности томпакового изделия?

Несмотря на высокую коррозионную стойкость томпака подобный металл характеризуется тем, что при длительной эксплуатации на поверхности появляется окисная пленка. Именно вода становится причиной появления подобной проблемы. Выделяют несколько различных способов снятия окисной пленки с поверхности. Примером можно назвать следующее:

  1. Первый метод предусматривает применение воды и мыла. Кроме этого в состав включается ацетон. Процедура предусматривает смачивание ватного диска, которым проводится протирание поверхности. После проведения подобной процедуры надо изделие промыть в мыльном составе.
  2. Второй предусматривает применение воды, соли и столового уксуса. В подобном составе изделие подвергается кипячению до того момента, пока с поверхности не пропадет оксидная пленка.

Более опасный, но и эффективный метод очистки поверхности предусматривает применение смеси воды и щавелевой кислоты. Эта смесь применяется исключительно в резиновых перчатках, так как попадание вещества на поверхности кожи исключается.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Что такое полутомпак?

В отдельную категорию следует отнести полутомпак. Отличия заключаются в концентрации цинка, который повышается до 10-20%. За счет этого изменяются основные свойства томпака. Ключевыми особенностями назовем следующее:

  1. Изделие приобретает более желтый оттенок.
  2. Снижается степень пластичности и повышается тугоплавкость.
  3. Материал часто используется для изготовления технических деталей.
Читайте также:  Какая температура плавления бронзы?

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Встречается подобный сплав намного реже, в сравнении с томпаком. Это связано с тем, что увеличение количества цинка становится причиной проявления большого количества недостатков.

Коррозионная стойкость

Во многом рассматриваемый материал пользуется популярностью по причине высокого показателя коррозионной стойкости. За счет этого:

  1. Сплав томпак применяется при изготовлении различных декоративных изделий, которые не теряют свои свойства на протяжении длительного периода. Примером является посуда или недорогие украшения.
  2. Существенно продлевается эксплуатационный срок изделий. Коррозия не только портит декоративные качества, но снижает основные свойства.
  3. Достичь высокой коррозионной устойчивости можно за счет использования меди в качестве основы состава. Подобный материал не реагирует на воздействие влаги и некоторых химикатов.

В целом можно сказать, что область применения томпака во многом зависит от показателя коррозионной стойкости. Однако, со временем из-за воздействия повышенной влажности происходит появления оксидной пленки. Она существенно снижает декоративные качества получаемого изделия.

Прокатная продукция

Производство деталей может проводится самым различным образом, наибольшее распространение получил метод механического снятия материала с поверхности. Обработка может проводится при применении токарного или фрезеровального оборудования. Довольно широкое распространение подобной технологии определил появление большого количества заготовок.

Производственная деятельность многих организаций направлена на получение прокатной продукции. Она обрабатывается на токарном оборудовании, может характеризоваться различным диаметром. Длина и основные свойства стандартизированы, что позволяет выбрать подходящую заготовку для производства требуемого изделия.

Способы производства

Сегодня томпак может выпускаться при применении самых различных технологий. Наибольшее распространение получил вариант, который предусматривает использование электрической печи, которой происходит нагрев состава до 1400 градусов Цельсия. При воздействии подобной температуры происходит выделение силиката, который всплывает на поверхность и удаляется. Среди других особенностей отметим следующее:

  1. Получается основной металл, который сливается в специальный контейнер. Встречается довольно большое количество различных устройств, предназначение которых заключается в выпуске томпака. Нагрев основного состава должен проводится до температуры 1400 градусов Цельсия. При этом нужно соблюдать определенные правила безопасности.
  2. Следующий шаг заключается в продувке полученного состава кислородом. Для этого также применяется специальное оборудование. Процедура продувки приводит к активному выделению тепловой энергии и химической реакции.
  3. В результате химической реакции в ходе воздействия кислорода образуется медь. Она характеризуется тем, что имеет большое количество различных примесей, за счет которых существенно снижаются свойства.
  4. Далее проводится электрическая очистка состава, при котором применяется специальный подкисленный медный купорос.
  5. В полученную расправленную медь проводится введение цинка. Этот материал повышает прочность и коррозионную стойкость.

Приведенная выше информация указывает на то, что процесс получения подобного состава довольно сложен и трудоемок. Именно поэтому стоимость томпака достаточно велика, однако намного меньше стоимости драгоценного металла.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Не стоит забывать о том, что томпак является сплавом меди и цинка. Этот состав обладает весьма привлекательными характеристиками, применяется при создании различного высокоточного измерительного и другого оборудования. Кроме этого, высоко ценятся декоративные характеристики. При определенном соотношении основных компонентов сплав напоминает золото, однако свойства серьезно отличаются.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/tompak.html

Использование томпака в разных областях

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Томпак — разновидность латуни, сплав меди и с содержанием цинка, но не более 10%. Для придания томпаку свойств пластичности, легкости в обработке и прочности, он может быть модифицирован примесью незначительных количеств свинца, железа, фосфора, мышьяка и других так называемых присадок.

Немного истории

Известен этот сплав со времен древних южноамериканских доколумбовых цивилизаций, при археологических раскопках находили латунные украшения, посуду, инструменты.

Вместо цинка, секрет производства которого был утерян в Европе в X-XI веках и вновь открытого всего несколько столетий назад, при изготовлении сплава в то время использовалась богатая цинкосодержащая руда — галмей (смесь цинкового шпата ZnCO3 и кремнекислого цинка).

Читайте также:  Какие существуют марки меди?

Заново изобретён томпак был в Англии лондонским часовщиком Кристофером Пинчбеккером (1670 – 1732 г). Именно он считается автором химического состава этого сплава.

Изначально сплав использовался для изготовления цепочек и деталей для часов. Но вскоре томпак получил распространение не только в Англии, о нем узнали во всем мире. Много состояний было сделано разными мошенниками на сходстве томпака с золотом, они разбогатели, выдавая монеты и изделия из него за золотые.

Свойства

Плотность медного сплава равна 8300 – 8800 килограммов на кубометр. Разница в значениях обусловлена соотношением металлов в сплаве и количеством (наличием или отсутствием) добавочных материалов. Плавиться томпак начинает при 890 – 940 градусах, при увеличении процентного содержания цинка в сплаве температура плавления уменьшается.

Томпак хорошо обрабатывается давлением, как в горячем так и в холодном состоянии, обладает высокими механическими и литейными свойствами, великолепной стойкостью к коррозии и износостойкостью. Сплав обладает повышенной свариваемостью, хорошо соединяется со сталью, цветными и благородными металлами. Ценной особенностью является полное отсутствие магнитных свойств.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Количество цинка в сплаве определяет его характеристики и влияет на цвет. Чем цинка больше, тем светлее будет сплав, можно добиться изменения окраски от медно-красного до светло-желтого, абсолютно идентичного цвету золота.

В таком «золотом» томпаке содержится цинк — 15% и присадка алюминия в количестве 5%. Именно по причине золотой окраски, изделия и фальшивые монеты из томпака использовались различными аферистами. Кроме цвета, с увеличением процентного содержания цинка в составе, изменяются следующие качества сплава по сравнению с медью:

  • повышаются антифрикционные свойства;
  • повышаются технологические и механические характеристики;
  • снижается стоимость в сравнении с ценой чистой меди

Сплав обладает высокой степенью пластичности, что позволяет обрабатывать его деформационными способами, ковать, обтачивать и гравировать, золотить и использовать для изделий с эмалью, например наград. В последнем случае содержание цинка в томпаке не должно превышать 3 – 5 %. Это так называемый эмалировочный томпак.

Где применяют томпак

Используют томпак для плакирования стали, т.е. покрытия поверхности стальных изделий тонким слоем сплава, что применяется при изготовлении зарядов и пуль к огнестрельному оружию и получения биметалла сталь-латунь.

Применение таких биметаллических листов экономит нержавеющую сталь и цветные металлы, защищая стальную сердцевину от коррозии и разрушения и придавая поверхности нужные свойства.

Эта технология позволяет резко снизить стоимость изделия. Применяется биметалл для различных элементов химической аппаратуры, где другие покрытия не справляются с коррозией. Биметаллическая проволока применяется для линий связи. Используют томпак для изготовления высокоточного измерительного и другого оборудования.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Благодаря хорошим резонаторным свойствам, из сплава изготавливают раструбы духовых медных музыкальных инструментов. Используют его для изготовления:

  • художественных изделий (картины, выполненные в технике чеканки по металлу);
  • радиаторных трубок и тянутых труб диаметром до 30 мм;
  • знаков отличия;
  • фурнитуры;
  • портсигаров и сигаретниц;
  • некоторых видов медалей и монет.

Например, монеты России номиналом 10 и 50 копеек. Школьные Золотые медали изготавливаются из томпака с последующим нанесением позолоты. Бронзовые медали летней Олимпиады-80 в Москве были выполнены из томпака. В 1942-1943 годах в Канаде были выпущены монеты из томпака номиналом 5 центов.

За свою красивую окраску и легкость обработки томпак широко применяется ювелирами при изготовлении бижутерии. Сплав используют для изготовления посуды, статуэток, подсвечников, в отделке интерьеров и мебели.

В странах Востока изящную тонкостенную посуду для воды, кувшины, чаши, подносы изготавливают из томпака, который украшают уникальными узорами, создавая тем самым произведения искусства.

От разрушительного воздействия воды на сплав, посуду защищают путем лужения оловом, что позволяет надолго сохранить художественную красоту изделий.

Маркировка

Томпак, отлитый брусками либо изготовленный в виде катаных листов, маркируется обозначением «Л90», где «Л» — латунь, а число «90» означает процентное содержание меди. Примесей в таком сплаве менее 0,2%.

«Л96» означает, что сплав на 95-97% состоит из меди, не более 0,2% примесей, остальное — цинк. Если число на маркировке «85» и меньше, то это не томпак, а полутомпак. И это означает, что количество цинка в сплаве больше 10%, его соотношение может доходить до 22%.

Читайте также:  Какая расшифровка латуни л63?

Количество дополнительных компонентов может достигать 0,3%. За счет повышения объема цинка, меняются основные свойства сплава:

  • меняется цвет, он становится более желтым;
  • степень пластичности снижается;
  • повышается тугоплавкость.

Такой материал чаще используется для изготовления технических деталей, из него изготавливают сильфоны, гибкие шланги, конденсационные трубки, проволочные сетки, применяемые в фильтрах-осушителях для холодильных машин.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Как удалить окись с поверхности изделий из томпака

Хотя латунный сплав любой марки обладает высокой стойкостью к коррозионному разрушению, его даже называют «вечным металлом», со временем на поверхности изделий из него образуется окисная пленка. Она темнеет, поверхность становится тусклой. Если изделие часто контактирует с водой, то процесс окисления идет особенно активно.

Для удаления окислов, возвращения изделию первоначального вида, придания красоты и сияния, есть несколько эффективных способов.

Прежде, чем воспользоваться одним из способов, необходимо убедиться, что изделие не покрыто латунным сплавом, а изготовлено из него полностью. Для такой проверки достаточно будет воспользоваться магнитом. Томпак и полутомпак — немагнитные сплавы, поэтому магнит не будет притягиваться к изделию.

Если изделие только покрыто сплавом, при очистке не нужно использовать абразивные вещества, чтобы не повредить поверхностный слой.

Первый способ

Готовим раствор, состоящий из 3 л воды, столовой ложки с небольшой горкой соли (25 г) и стакана обычного уксуса. В этот раствор следует поместить изделие и прокипятить его до полного очищения поверхности. По мере необходимости, нужно подливать воду до первоначального объема. После очистки предмет промывают проточной водой и высушивают.

Второй способ

Предмет, который необходимо очистить, аккуратно помещается на несколько часов в раствор, состоящий из 10 л воды и 200 мл щавелевой кислоты. Для его изготовления необходимо использовать пластиковую тару. Используют такой объем раствора для очистки крупных изделий.

При очистке небольших предметов и необходимости использования меньшего количества раствора, можно пропорционально уменьшить объем компонентов. Этот способ потенциально опасен для кожи и глаз, поэтому в случае его применения необходимо использовать резиновые перчатки и респиратор в качестве мер индивидуальной защиты.

После очистки изделие необходимо тщательно промыть под струей воды и натереть сухой ветошью.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Изделия с эмалью, вставками из стекла, других металлов, росписью и прочими художественными элементами очищать этими способами не рекомендуется.

Третий

Необходим раствор, содержащий воду и мыло. Также нужен ацетон. В ацетоне смачивается ватный тампон или диск, которым тщательно протирается изделие. После такой обработки его промывают мыльной водой до полного восстановления первоначального блеска поверхности и обязательно протирают насухо.

Четвертый способ

Наиболее простой — очищаемую поверхность изделия протирают половинкой лимона или лайма, которую предварительно обмакивают в поваренную соль. После такой очистки поверхность можно отполировать обычной зубной пастой и хлопковой тканью, как щадящим абразивным полирующим составом. Затем нужно промыть предмет в проточной воде и насухо вытереть.

Пятый способ

Нужно купить в торговых сетях чистящее средство для цветных металлов. Чаще всего оно продается в виде тюбиков с кремом или пастой, и применить его в строгом соответствии с инструкцией.

Томпак: состав сплава, характеристики, область применения

Шестой способ

Отполировать изделие с помощью пасты ГОИ. Полностью это средство называется паста Государственного Оптического Института и была разработана около 80 лет назад.

Для очистки и полировки изделия пасту нужно нанести на мягкую ткань. Наносится несколько капель веретенного масла для лучшего растворения пасты, и затем медленными движениями изделие полируется. После полировки вещь промывается для обезжиривания и насухо вытирается.

Заключение

Томпак — сплав с замечательными физическими свойствами и великолепным внешним видом нашел применение во многих отраслях народного хозяйства. Его качества позволяют использовать сплав практически в любой области — от простейших бытовых изделий до сложных приборов и произведений искусства.

Источник: https://martensit.ru/latun/tompak/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector