Медь и ее сплавы (Часть 2. Латуни)

Латуни — это сплавы меди с цинком. Содержание цинка в латунях обычно не превышает 45%.

Строение, а следовательно, и свойства латуней зависят от содержания в них цинка. Если цинка менее 39%, то латунь имеет однофазную структуру (α), представляющую собой твердый раствор цинка и меди. Такая латунь называется α-латунью и отличается мягкостью и пластичностью. Латунь, содержащая 40-45% цинка, имеет двухфазную структуру и состоит из кристаллов двух твердых растворов α+β. β-фаза представляет собой раствор на основе химического соединения CuZn. Она более твердая и хрупкая, чем α-фаза.

Как видно из рисунка, максимальной пластичностью обладает латунь, содержащая 30% цинка. При увеличении содержания цинка свыше 45% латунь приобретает низкие прочность и пластичность. Из таких сплавов детали машин не изготовляют. Латуни, содержащие до 10% цинка, иногда называю томпаками, а содержащие от 10 до 20% цинка — полутомпаками.

img684

Механические свойства меди с цинком

Различаю латуни простые, или двойные, состоящие только из меди и цинка, и сложные, или легированные, которые кроме меди и цинка содержат один или несколько лигирующих элементов. Некоторые из этих элементов (алюминий, никель, железо) добавляют в латунь для повышения ее механических свойств, другие (олово, марганец) — для повышения коррозийной стойкости в морской воде. Свинец в количестве 1-3% добавляется для улучшения обрабатываемости резанием: при обработке латуни, не содержащей свинец. образуется вьющаяся (сливная) стружка, а при обработке латуни с содержанием свинца получается сыпучая стружка, что значительно облегчает обработку.

В зависимости от технологических свойств латуни, как и другие сплавы, принято разделять на литейные, из которых детали машин изготовляют литьем, и деформируемые, из которых получают кованые, штампованные или прокатанные заготовки.

Согласно ГОСТу принята следующая маркировка латуней: двойные латуни обозначают буквой Л, после которой ставится двухзначное число, указывающее содержание меди в процентах, остальное приходится на долю цинка и неизбежных примесей. Например, латунь марки Л68 содержит 68% меди и 32% цинка и примесей.

В марках латуней кроме буквы Л имеется еще ряд букв, обозначающих легирующие элементы, которые содержит данная латунь. Указанные элементы обозначаются первой буквой их русского наименования (табл. 1). Кроме букв марки латуней содержат ряд цифр, из которых первые две указывают содержание меди, а остальные — содержание легирующих элементов в процентах, причем цифры ставятся в той же последовательности, что и соответствующие им буквы. Например, в латуни марки ЛКС80-3-3 содержится 80% меди, 3% кремния, 3% свинца, а остальное (14%) — цинк и неизбежные примеси. Буква Л в конце марки указывает на то, что латунь литейная.

Таблица 1. Условные обозначения элементов при маркировке цветных металлов
Название элемента Условное обозначение Название элемента Условное обозначение
Алюминий А Медь М
Бериллий Б Никель Н
Железо Ж Олово О
Кремний К Свинец С
Магний Мг Цинк Ц
Марганец Мц Хром Х

Термическая обработка латуней чаще всего заключается в рекристаллизационном отжиге для снятия вредных внутренних напряжений, полученных при холодной обработке давлением. Такой отжиг осуществляют при t=600-700ºС.

Упрочняющей термической обработке (закалке) однофазные (α) латуни не подвергаются, так как в них не протекают структурные превращения при нагреве и охлаждении. Двухфазные (α+β) латуни могут подвергаться упрочняющей обработке, но на практике она не находит широкого применения.

Латунные изделия, имеющие большие внутренние напряжения (нагартованные), отличаются склонностью к растрескиванию, особенно при длительном хранении. Установлено, что самопроизвольное растрескивание происходит в тех случаях, когда имеет место сочетание растягивающих напряжений и коррозийного воздействия. Во избежание этого явления рекомендуется проводить низкотемпературный отжиг нагартованной латуни при температуре 240-250º в течении нескольких часов. Скорость охлаждения после такого отжига может быть произвольной.

Механические свойства и назначение некоторых марок литейных и деформируемых латуней в отожженном состоянии приведены в табл. 2.

Таблица 2. Механические свойства и назначение латуней некоторых марок
Марки Предел прочности, кг/мм2 Относительное удлинение, % Твердость по Бринелю HB, кг/мм2 Назначение
Деформируемые латуни
Л90 26 45 53 Листы и ленты для плакирования
Л68 32 55 52 Прутки, листы. трубы, проволока
Л62 33 49 56 Полосы. ленты, листы, трубы и проволока
Литейные латуни (литье в металлическую форму)
ЛА67-2,5 40 15 90 Коррозийностойкие детали
ЛК80-3Л 30 15 100 Арматура для работы в морской воде, шестерни и др.
ЛАЖ60-1-1Л 48 18 90 Арматура, втулки и подшипники
ЛМцОС58-2-2 30 4 80 Шестерни

Ознакомиться с нашим предложением по меди можно здесь.

Добавить комментарий

Flag Counter
Калькулятор