Luty na osnowie miedziowo-cynkowej

Stopy miedź-cynk topią się w zakresie temperatur 800-1020°C, przy czym im większa jest zawartość cynku, tym temperatura topnienia jest niższa. Poważną zaletą tych stopów jest mały zakres ich krystalizacji.

Również własności stopów miedziowo-cynkowych zależą od ich składu chemicznego. Na rysunku podano zależność wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia od zawartości cynku w łucie. Jak widać, największą wytrzymałość na rozciąganie uzyskuje się przy zawartości cynku ok. 42%, największe wydłużenie — przy zawartości cynku ok. 30%.

Wpływ zawartości cynku w lutach miedziowo-cynkowych na; 1    — wydłużenie, 2    —wytrzymałość na rozciąganie.

Jak już wspomniano, luty miedziowo-cynkowe często zawierają dodatki cyny i krzemu. Pierwszy z tych pierwiastków — cyna — powoduje obniżenie temperatury topnienia lutu, a ponadto zwiększa jego lejność. Jednak duży dodatek cyny jest szkodliwy, gdyż powoduje kruchość lutowiny, zwłaszcza w przypadku lutowania przedmiotów stalowych. Krzem natomiast zmniejsza straty cynku na skutek parowania i utleniania.

Ponieważ cynk wrze w temperaturze 906°C, a temperatura lutowania łutami miedziowo-cynkowymi waha się w granicach 850-1050°C, w większości przypadków w czasie procesu zachodzi intensywne parowanie cynku.

Zjawisko to jest niekorzystne, gdyż powoduje porowatość lutowiny, a poza tym pary cynku w połączeniu z tlenem są silnie trujące.

Krzem zawarty w łucie łączy się energicznie z tlenem tworząc dwutlenek krzemu (Si02) czyli krzemionkę. Ta ostatnia reaguje z topnikiem, a powstające borokrzemiany wypływają na powierzchnię lutu, tworząc szczelną warstewkę, zabezpieczającą przed parowaniem cynku i dalszym jego utlenianiem.

Na własności mechaniczne lutu krzem wpływa również korzystnie, szczególnie do zawartości 0,32%, natomiast pogarsza zwilżalność i zdolność wypełniania szczelin.

Luty miedziowo-cynkowe używane są do łączenia miedzi i jej stopów, stali i żeliwa, a także niklu i niektórych jego stopów. Szerokie zastosowanie znajdują one również przy nalutowywaniu nakładek narzędziowych z węglików spiekanych.

W większości krajów luty miedziowo-cynkowe są znormalizowane. W Polsce ich skład chemiczny, temperaturę topnienia i główne zastosowania podano w PN.

 Skład chemiczny, temperatura topnienia i główne zastosowania spoiw (lutów) mosiężnych.

Znormalizowane luty w innych krajach mają składy chemiczne i zastosowania podobne do lutów polskich.

Oprócz lutów znormalizowanych, w praktyce przemysłowej spotyka się wiele innych lutów miedziowo-cynkowych znajdujących równie szerokie zastosowanie. Do takich lutów należy m.in. stop o składzie 38-50% Zn, 1%Fe, 1% Sn, 0,5 Mn, reszta miedź, stosowany przy naprawach przedmiotów żeliwnych.