властивості латуней

Наприклад, Л63 містить 63% міді і 37% цинку. Прості латуні називають також подвійними латунями (два основних компоненти).

У таблиці представлені основні марки латуні. Вони використовуються як для лиття (ливарні), так і для виробництва прокату (деформуються). Деякі латуні використовуються для зварювання і пайки (ГОСТ 16130-90). У таблиці вони виділені жовтим заливанням.

Залежно від хімічного складу латуні можуть бути однофазними, двофазним і багатофазними.

Більшість простих латуней і деякі спеціальні латуні є про днофазнимі (? -латунь) і являють собою твердий розчин цинку в міді (? Фаза). Вони мають гарну пластичністю у всьому інтервалі температур, тому однофазні? -латунь, наприклад Л68, добре обробляються тиском при високих і низьких температурах.

Двофазні латуні містять включення твердих і тендітних фаз, наприклад? -фазу. (? +?) латуні та інші двофазні латуні обмежено обробляються тиском (наприклад, тільки при високих температурах).

З вінцовие латуні мають структуру (? + Pb) або (? +? + Pb). Практично не розчиняючись в латуні, свинець присутня у вигляді самостійної фази, що забезпечує відмінну різанням.

Зі збільшенням вмісту легуючих елементів можуть виникати додаткові тверді і крихкі фази. Тому легування додаткової компонентою зазвичай не перевищує 0.5 - 3% (див. Таблицю марок латуні).

Твердість, межа плинності, межа міцності і пластичність простих латуней вище, ніж у міді. В цілому ці показники зростають зі збільшенням вмісту цинку. Найкращою пластичністю володіє Л68 (найбільша глибина витяжки для листів, найбільше число перегинів для дроту). В Л63 кількість? -фази незначно і воно мало відбивається на пластичності Л63 і її здатності до обробки тиском при низьких температурах, але вимагає суворого дотримання режиму охолодження.

З простих латуней проводиться прокат всіх видів. Всі прості латуні мають хороші ливарні властивості і можуть використовуватися для виробництва виливків. Антифрикційними властивостями прості латуні, також як і мідь, не володіють.

Спеціальні латуні мають більшу міцність, кращої корозійну стійкість до більшої кількості середовищ в порівнянні з простими латунями. Більшість спеціальних латуней мають хороші антифрикційні властивості.

Багато з них стійкі до морської води (олов'яні, алюмінієві, крем'янисті. Марганцеві), перегрітому пару (марганцеві латуні) і т.д. Деякі з них поєднують відмінні корозійні властивості з хорошими антифрикційними властивостями (ЛК65-1.5-3, ЛО90-1, ЛЖМц59-1-1). Особлива стійкість окремих латуней до конкретних середовищ в специфічних умовах експлуатації визначає сферу їх переважного застосування. Наприклад, олов'яні латуні називають «морськими латунями».

Найпоширенішими є свинцеві латуні. Їх головна властивість - відмінна різанням. Це проявляється в можливості швидкісної обробки заготовок з малим зносом інструменту. При цьому утворюється дрібна сипка стружка, що визначає чистоту оброблюваної поверхні і мінімальний наклеп при різанні. Це визначає застосування свинцевих латуней для виготовлення малорозмірних деталей для точної механіки. Їх негативною стороною є низька ударна в'язкість, низька міцність на вигин при наявності надрізу. Найпоширенішою з свинцевих латуней є ЛС59-1.

Найкращу оброблюваність має латунь ЛС63-3. По відношенню до неї оцінюють оброблюваність кольорових металів і вуглецевих сталей (у відсотках).

Практично всі латуні є гарним конструкційним матеріалом при низьких температурах. Також як і мідь вони зберігають пластичність і не стають крихкими при охолодженні аж до гелієвих температур.

За рахунок більш високих температур рекристалізації (300-370 о С) повзучість латуней при високих температурах менше, ніж у міді. У зоні середніх температур (200-600 о С) в латунях спостерігається явище крихкості. Воно пов'язане з утворенням тендітних межкристаллических прошарків з нерозчинних при низьких температурах домішок (свинець, вісмут). З підвищенням температури ударна в'язкість латуней зменшується.

Електро- і теплопровідність латуні помітно нижче, ніж у міді.

Деякі параметри фізичних та механічних властивостей найбільш поширених латуней (в порівнянні з міддю) наведені в таблиці:

На малюнку наведені значення основних параметрів механічних властивостей для прутків з декількох марок латуні і, для порівняння, з міді (права частина малюнка).

З малюнка добре видно наскільки латуні твердіше і міцніше міді.

Серед напівтвердих прутків максимальну твердість і межа міцності мають прутки з ЛЖМц59-1-1 і ЛМц58-2. Вони поєднують відмінні механічні властивості з хорошими антифрикційними властивостями і підвищеною корозійною стійкістю в атмосферних умовах і в морській воді. Латунь ЛС63-3 в твердому стані має найбільшу міцність і твердість, але вона дуже тендітна. Як і більшість латуней вони мають щодо вузьке застосування, засноване на поєднанні специфічних особливостей механічних, корозійних або технологічних властивостей конкретної марки латуні. Вони випускаються під замовлення і в вільному продажу практично не зустрічаються.

Масово випускаються пресовані, тверді та напівтверді прутки з дешевої латуні ЛС59-1 (круги та шестигранники) і кола з Л63.

Нижче наведені гістограми, що дають загальне уявлення про механічні властивості листів з Л63, ЛС59-1 і, для порівняння, з міді.

За межі міцності і твердості Л63 помітно перевершує мідь, при цьому поступаючись ЛС59-1. Велика твердість нагартованих листів з ЛС59-1 при хорошій зносостійкості визначають їх застосування для напрямних в верстатах.

На гістограмі не наведено значення параметрів для Л68, оскільки вони практично збігаються з такими для Л63. Проте листи і стрічки з Л68 мають кращу пластичністю. Листи та стрічки цієї марки застосовуються для виготовлення деталей холодним штампуванням і глибокої висадкою, в т.ч. для виготовлення гільз, тому її часто називають патронної латунню.

Пластичність визначається не стільки величиною відносного подовження при розтягуванні (цей показник однаковий для Л68 і Л63), скільки технологічними випробуваннями. За їх результатами визначають число перегинів (для дроту), мінімальний радіус вигину, глибину видавлювання пуансоном (для стрічок і листів), при яких зразок ще не руйнується.

За глибиною видавлювання стрічок (без появи надривів і тріщин) Л68 перевершує і Л63 і, тим більше, мідь. Ця різниця зростає зі збільшенням товщини стрічки. Для цих латуней видавлювання можливо не тільки в м'якому, але і в деформованих станах.

Латунні труби загального призначення виробляють холоднодеформована (Л63, Л68) і пресованими (Л63, ЛС59-1, ЛЖМц59-1-1) по ГОСТ 494-90. З багатьох марок латуні виробляються труби спеціального призначення за різними ТУ. Широко використовуються бойлерні труби з Л63 або з Л68, причому останні краще через кращу корозійної стійкості Л68. Методом безперервного лиття з ЛС59-1 виробляють дешеві трубні заготовки.

Латунний дріт виготовляється з Л80, Л68, Л63 і ЛС59-1 (ГОСТ 1066-90). Масово проводиться дріт з Л63 (в м'якому, твердих і напівтвердих станах) діаметром від 0.1 до 12 мм. Дріт з Л63 використовується для заклепок і в якості припою. Дріт Л63 підвищеної точності використовується в якості електродів в електроерозійних верстатах.

З наявністю латунного прокату на складі можна ознайомитися на сторінці "Латунні прутки, листи. Дріт"

Корозійні властивості латуней

Латуні в цілому мають кращу корозійну стійкість в порівнянні з міддю. Однак, напівфабрикати в холоднодеформована стані (в тому числі після обробки різанням) з простих і багатьох спеціальних латуней схильні до корозійного розтріскування. Найбільш чутливі до корозійного розтріскування Л68 і Л63. Швидкість корозії різко зростає з ростом температури. Найбільш згубно цей вид корозії проявляється в тонкостінних виробах.

Основною причиною корозійного розтріскування є залишкові напруження розтягу в металі, а провокуючі фактори - наявність вологи, слідів аміаку і сірчистого газу в атмосфері. Це явище називають сезонним, тому що воно залежить від вологості і його інтенсивність неоднакова в різні пори року. Для запобігання цьому явищу напівфабрикати і вироби після обробки піддають низькотемпературного відпалу при. який знімає внутрішні напруження.

Природно, що різні латуні мають різну ступінь корозійної стійкості в однакових середовищах. Особлива стійкість окремих латуней до конкретних середовищ і умов експлуатації (спокійний стан або протягом, аерація, ударну дію середовища) визначає сферу їх застосування.

Загальна характеристика корозійної стійкості латуней наступна:

Латуні стійкі в наступних середовищах (при нормальних температурах):

- повітря, т.ч. морський

- сухий пар при малих швидкостях (кисень, вуглекислота і аміак прискорюють корозію)

- прісна вода (аміак, сірководень, хлориди, кислоти прискорюють корозію)

- в морській воді при невеликих швидкостях руху води

- антифризи, спирти, фреони

- луги без перемішування

Латуні нестійкі в наступних середовищах:

- вологий насичений пар при високих швидкостях

- окисні розчини, хлориди

Порівняння властивостей Л63 і ЛС59-1

Практика показує, що багато споживачів не знають в чому полягають відмінності між двома найбільш поширеними марками латуней - ЛС59-1 і Л63. Тому наведемо відповіді на самі часто задаються.

1. Електропровідність і теплопровідність цих латуней однакова.

3. Л63 обробляється різанням гірше, ніж ЛС59-1, але краще ніж більшість бронз, дурило-міній і мідь, тобто вона без проблем піддається токарній обробці, просто у неї інша стружка.

4. У порівнянних станах прутки з ЛС59-1 ненабагато твердіше і міцніше ніж Л63. Однак, при наявності надрізів прутки з ЛС59-1 легко піддаються крихкому руйнуванню при поперечної навантаженні. Ударна в'язкість ЛС59-1 (5-6) набагато менше, ніж для Л63 (14). З цих причин при деяких умовах експлуатації деталі з Л63 можуть виявитися надійніше, ніж з ЛС59-1.

5. Л63 легко піддається обробці тиском в холодному стані. Різниця в пластичності наочно ілюструється простим досвідом: дріт з Л63 легко розплющується, а дріт з ЛС59-1 розтріскується після 2-3 ударів молотком. Це вигідно відрізняє Л63 від ЛС59-1 і визначає застосування Л63 для виготовлення деталей, що вимагають крім токарно-фрезерної обробки додаткового формоутворення тиском.

6. Висока пластичність дозволяє використовувати дріт з Л63 для виготовлення заклепок.

7. Інші прутки та дріт з Л63 використовується в якості припою.

8. ЛС59-1 має непогані антифрикційні властивості і може застосовуватися в підшипниках ковзання, які працюють при невисоких питомих тисках і високих швидкостях.

9. холоднодеформована листи з ЛС59-1 мають високу твердість. в поєднанні з високою зносостійкістю це дозволяє використовувати їх в якості направляючих в верстатах.