ivi.ru [CPS]

главная страница    словари    ГОСТЫ И ТУ    свойства металлов    производители металлов    о проекте

медь  бронза  латунь  алюминий  титан  никель  кобальт  цинк  магний  олово  свинец  медно-никелевые сплавы  вольфрам   молибден   ниобий   тантал

Основные сведения о латуни

 Латунь - сплав меди с цинком (от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20–36% цинка – желтой. На практике латуни, в которых содержание цинка  превышает 45%, практически не используются.

Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикционных свойств, приводит к снижению стоимости - латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.

По сравнению с медью латунь обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии. Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Коррозионная стойкость латуней в атмосферных условиях оказывается средней между стойкостью элементов, образующих сплав, т.е. цинка и меди. Латунь, содержащая более 20% цинка, склонна к растрескиванию при вылеживании во влажной атмосфере (особенно, если присутствуют следы аммиака). Этот эффект часто называют «сезонное растрескивание». Наиболее заметен он в деформированных изделиях, поскольку коррозия распространяется по границам зерен. Для устранения этого явления после деформации латунь подвергают отжигу при 240 - 260 (°C).

Латуни обладают высокими технологическими свойствами и применяются в производстве различных мелких деталей, особенно там, где требуются хорошая обрабатываемость и формуемость. Из них получают хорошие отливки, так как латунь обладают хорошей текучестью и малой склонностью к ликвации. Латуни легко поддаются пластической деформации - основное их количество идет на изготовление катанных полуфабрикатов - листов, полос, лент, проволоки и разных профилей.

Латуни обладают сравнительно высокими механическими свойствами и удовлетворительной коррозионной устойчивостью и, будучи наиболее дешевыми из медных сплавов, имеют широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

Латунь подразделяют на двойные и многокомпонентные. Двойные медно-цинковые сплавы - простые или двойные латуни, многокомпонентные - специальные латуни. Двойные латуни, содержащие 88 - 97% меди, называют томпаком, а содержащие 79 - 80% меди - полутомпаком. Название специальных латуней дается по дополнительному легирующему элементу (кроме цинка), например, латунь, содержащую, кроме цинка, алюминий, называют алюминиевой латунью и т.п. По технологическому принципу различают деформируемые и литейные латуни.

Полуфабрикаты из деформируемых латуней изготовляют в мягком (отожженным), полутвердом (обжатие 10-30%), твердом (обжатие более 30%) и особотвердом (обжатие боле 50%) состоянии. Литейные латуни выплавляют как из первичных, так и из вторичных металлов (вторичные латуни).

В качестве дополнительных легирующих добавок в специальные латуни вводят алюминий, кремний, олово, никель, марганец, железо и свинец. Указанные добавки (кроме свинца) повышают коррозионную стойкость, прочность, жидкотекучесть, измельчают зерно латуни; свинец сильно улучшает обрабатываемость резанием.

Латуни, содержащие более 20% цинка, в деформированном состоянии склонны к коррозионному (самопроизвольному) растеканию при хранении. Для предупреждения растекания изделия, изготовленные из латуни, следует подвергать низкотемпературному отжигу при 250 - 300 °С.

 

Двухкомпонентные латуни («Простые») - состоят только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей.

 

Для двухкомпонентной латуни особое значение имеет фазовый состав сплава. Предел растворимости цинка в меди при комнатной температуре равен 39%. При повышении температуры он снижается и при 905 °C становится равным 32%. По этой причине латуни, содержащие цинка менее 39%, имеют однофазную структуру (a-фаза) твердого раствора цинка в меди. Их называют α-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза – (β-фаза). β-фаза очень хрупка и тверда, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

При увеличении концентрации цинка до 30% возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения твердого раствора, затем происходит резкое ее понижение, так как в структуре сплава появляется хрупкая β-фаза. Прочность увеличивается до концентрации цинка около 45%, а затем уменьшается так же резко, как и пластичность.

Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах. Однако в интервале 300 - 700 (°C) существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.

Особенностью обработки латуней давлением является то, что для обработки в холодном состоянии (тонкие листы, проволока, калиброванные профили) используют α-латунь с содержанием цинка до 32%, так как она при комнатной температуре имеет высокую пластичность и малую прочность. При повышении температуры до 300-700 °C ее пластичность уменьшается, поэтому в горячем состоянии ее не обрабатывают.   Для этой цели используют или β -латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние α + β, либо (α + β)-латунь.

Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава - латунь, и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 - латунь, содержащая 80% меди и 20% цинка

 

Многокомпонентные латуни («Специальные») - кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы.

Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных. Наименование специальной латуни отражает ее состав. Так, если она легирована железом и марганцем, то ее называют «Железомарганцевой», если алюминием – «Алюминиевой» и т.д.

Марку этих латуней составляют следующим образом: первой, как в простых латунях, ставится буква Л, вслед за ней - ряд букв, указывающих, какие легирующие элементы, кроме цинка, входят в эту латунь; затем через дефисы следуют цифры, первая из которых характеризует среднее содержание меди в процентах, а последующие - каждого из легирующих элементов в той же последовательности, как и в буквенной части марки. Порядок букв и цифр устанавливается по содержанию соответствующего элемента: сначала идет тот элемент, которого больше, а далее по нисходящей. Содержание цинка определяется по разности от 100%. Например, марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66% Cu, 6%A 1,3% Fe и 2% Mn. Цинка в ней 100-(66+6+3+2)=23%.

Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней.

Марганец повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.

Олово повышает прочность и сопротивление коррозии в морской воде. Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями.

Никель повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.

Свинец ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием. Им легируют (добавляя в состав 1-2%) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.

Кремний ухудшает твердость, прочность. При легировании и кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.

Латуни по сравнению с бронзой обладают менее высокими прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.

 

Применение латуней

Двойные деформируемые латуни

Л96 - используется для изготовления радиаторных и капиллярных трубок

Л90 - для деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевиков, сильфонов и др.

Л85 - для деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевиков, сильфонов и др.

Л80 - для деталей машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.

Л70 - для гильз химической аппаратуры

Л68 - для штампованных изделий

Л63 - для гаек, болтов, деталей автомобилей, конденсаторных труб

Л60 - для толстостенных патрубков, гаек, деталей машин.

 Многокомпонентные деформируемые латуни

ЛА77-2                      - для конденсаторных труб морских судов

ЛАЖ60-1-1                - для  детали морских судов

ЛАН59-3-2                 - для  детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов

ЛЖМа59-1-1              - для вкладышей подшипников, деталей самолетов, морских судов

ЛН65-5                      - для  манометрических и конденсаторных трубок

ЛМц58- 2                   - для  гаек, болтов, арматуры, деталей машин

ЛМцА57- 3-1              - для  деталей морских и речных судов

Л090-1                      - для  конденсаторных труб теплотехнической аппаратуры

Л070-1                      - то же

Л062-1                      - то же

Л060-1                      - для  конденсаторных труб теплотехнической аппаратуры

ЛС63-3                      - для  деталей часов, втулкок

ЛС74-3                      - то же

ЛС64-2                      - для  полиграфических матриц

ЛС60-1                      - для  гаек, болтов, зубчатых колес, втулок

ЛС59-1                      - для  гаек, болтов, зубчатых колес, втулок

ЛС59-1В                    - то же

ЛЖС58-1-1                 - для  деталей, изготовляемых резанием

ЛК80-3                      - для  коррозионностойких деталей машин

ЛМш68-0,05               - для  конденсаторных труб

ЛАМш77-2-0,05           - то же

ЛОМш70-1-0,05           - то же

ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 - для  пружин, манометрических труб

 Литейные латуни

ЛЦ16К4                       - для  деталей арматуры

ЛЦ23А6ЖЗМц2             - для  массивных червячных винтов, гаек нажимных винтов

ЛЦЗОАЗ                       - для  коррозионно-стойких деталей

ЛЦ40С                         - для  литых деталей арматуры, втулкок, сепараторов, подшипников

ЛЦ40МцЗЖ                  - для  деталей ответственного назначения, работающие при температуре до 300 °С

ЛЦ25С2                       - для  штуцеров гидросистем автомобилей