Какие металлы входят в сплав латуни. Латунь по гост: классификация, свойства, химсоставы. Свойства отдельных видов латуней
Металлы и сплавы – в буквальном смысле слова основа человеческой цивилизации. Чистые металлы не так уж часто применяются в народном хозяйстве, а вот сплавы используются повсеместно. Это не удивительно, так как сплав объединяет в себе свойства нескольких веществ в самой лучшей пропорции. Данная статья рассказывает о производстве и обработке расплава , подготовке материала, составе, свойствах и .
Структура и хим. состав латуни — вопрос весьма важный. Латунь – двух- или многокомпонентный твердый раствор – сплав, на основе и цинка. Известна латунь чрезвычайно давно, еще со временем Древнего Рима, и используется до сих пор. Свойства ее зависят от количественного состава.
Традиционный состав латуни – 70% меди и 30% цинка. Цинк повышает механические и технологические качества сплава, и при этом удешевляет его, поскольку является металлом более доступным по стоимости. На практике применение растворов с долей цинка большей чем 50% встречается редко.
Латунь отличается очень красивым золотистым цветом. Однако без защитного слоя – лака, например, довольно быстро темнеет. В довольно большом количестве случаев это свойство недостатком не считают.
Маркируется сплав в зависимости от состава. Обозначается латунь буквой «Л», затем следует цифра, указывающая на долю меди – 70, например. Если сплав легировался, то все добавки указываются по уменьшению их доли, а затем указывается и состав. Например, ЛАЖ60-1-1 означает, что в латуни 60% меди, и что сплав легирован алюминием – 1% , и железом – 1%.
О том, как горит латунь, и как происходит плавка материала дома, расскажет данный видеоролик:
Классификации по доле цинка
Классифицируют составы по доле цинка:
- если его содержание составляет 5–20%, латунь называют красной – томпак;
- если доля цинка колеблется в диапазоне 20–36%, сплав носит название желтая латунь;
- сплав с долей цинка в 48–50% называют техническим.
При производстве латуни более 50% цинка получают из переработки вторичного сырья, поэтому сплав можно отнести к довольно экологичной продукции.
Разделение по качеству дополнительных ингредиентов
Сплавы разделяют и по количеству, и качеству дополнительных ингредиентов.
Двухкомпонентные
Двухкомпонентные включают в себя только медь и цинк. Здесь на свойства сплава сильно влияет фазовый состав. Медь способна растворить не более 39% цинка. Причем при увеличении температуры растворимость уменьшается, образуется при этом только однофазный раствор – α-фаза. Такие сплавы называют α-латунями, они отличаются высокой пластичностью и достаточно прочны, если доля цинка достигает 30%.
При увеличении доли цинка часть металла уже не растворяется и формируется двухфазный раствор – α+β’-латунь. β’– фаза более твердая, но и более хрупкая, поэтому такой сплав прочнее, но пластичность теряет.
Эта особенность обуславливает и не совсем обычный метод обработки. Так, для холодной обработки – фигурные профили, проволока, используется только α-латунь, поскольку ее пластичность высока при низкой температуре, а в температурном диапазоне от +300 до +700 С резко падает, так что при нагреве деформировать латунь бесполезно. А вот α+β’-растворы обрабатывают именно при высокой температуре.
Многокомпонентные
Многокомпонентные в качестве добавок могут содержать:
- никель – увеличивает коррозийную стойкость;
- – уменьшает прочность, но совместно со свинцом придает антифрикционные свойства;
- свинец – не более 4%, уменьшает прочность, но облегчает механическую обработку. Такие латуни часто называют автоматными;
- железо – уменьшает рост зерен, что улучшает механические свойства сплава;
- – не больше, чем доля . Иначе сплав превращается в одну из разновидностей . Олово придает сплаву стойкость к действию морской воды, за что такая латунь и получила название морской;
- марганец – увеличивает стойкость к коррозии, способствует прочности.
Производство металла
Поскольку основным компонентом латуни является медь, то материал относят к медным сплавам. Схема производства достаточно проста. Однако с технологической точки зрения процесс оказывается сложным, поскольку требует очень четкого соблюдения температурных режимов и обработки сырья и заготовки.
В общем виде получение сплава выглядит так:
- расплавление меди в специальных тиглях;
- введение цинка;
- введение дополнительных компонентов – железа, никеля;
- разливка в формы;
- закалка – штампованием или вытягиваем.
Дело осложняется еще и тем, что условия получения сплавов во многом зависит от состава сплава и его назначения.
Ниже дано видео о плавке латуни в домашних условиях.
В видео ниже рассказывается, как произвести и расплавить латунь в домашних условиях:
Технологии
Производство латуни следует начать с получения меди из медной руды. На деле это сложное полиметаллическое сырье, в котором доля меди как раз невелика. Главными компонентами являются пустая руда, железо и медь, и первый этап получения латуни сводится к тому, чтобы отделить медь от других составляющих.
Получение сырья
Процесс это исключительно сложный, так как его целью является перевод сырья из единой многокомпонентной смеси в гетерогенную систему, состоящую из нескольких фаз с разным составом и разными свойствами. Только после этого фазы можно отделить друг от друга и получить пригодные для дальнейшего использования составы. Применяют для этого самые разные методики: в некоторых случаях извлекаемая фаза дополнительно обогащается «главным» металлом, в других, наоборот – обедняется, в третьих прибегают к механическим методам отделения, когда фазы, например, отличаются растворимостью и так далее.
Чаще всего используют следующие два способа.
- Пирометаллургическая технология предполагает переработку медной руды с последующим рафинированием черновой меди. Включает плавку, конвертирование медного штейна, огневое рафинирование – по сути, очистка от крупных примесей, и электролитическое. Последнее позволяет не только провести глубокую очистку меди, но и извлечь какие-либо сопутствующие компоненты, если они представляют ценность.
- Гидрометаллургический метод применяется при использовании бедной медной руды. Суть его сводится к выщелачиванию – воздействию серной кислоты, сернокислого железа. Для этого руду измельчают и растворяют в растворителях, а затем добывают медь либо методом цементации – осаждению чистой меди на железе, для чего используют обычные обрезки листа и проволоки, либо электролизом.
Таким образом удается полностью извлечь медь даже из самой бедной руды.
Получение цинка тоже имеет свои особенности, но, в общем, является более простым процессом.
О том, можно ли сварить латунь в домашних условиях и как ее производят на заводе, расскажем ниже.
Метод получения сплава
Выплавка латуни зависит от состава сплава. Здесь необходимо учитывать и разную температуру кипения металлов, и разную способность к окислению.
- Плавка с чистым металлом – при использовании оборотных металлов шихта может загружаться в любом порядке. Если же в шихте наличествует чистый металл, то сначала расплавляют медь, а потом оборотные металлы. Цинк и , если он есть, вводят в расплав в последнюю очередь, предварительно, нагретыми до 100–120 С. Плавка производится под слоем древесного угля, который загружается с первой порцией шихты.
- Плавка кремнистой латуни – такой состав склонен поглощать восстановительные газы, поэтому здесь древесный уголь не применяется. Плавку проводят под покровным флюсом – стеклом или бурой, чтобы предупредить взаимодействие с кислородом. Первой в печь загружают медь, затем отходы и меднокремнистую лигатуру. Цинк загружают в расплав последним, после того как будет удален шлак.
- Плавка марганцовой латуни – проводится под древесным углем или флюсом из стекла. В этом случае последним вводится марганец вместе с лигатурами, после того как расплавляются все остальные ингредиенты.
Изготовление листа
Обычная форма выпуска латуни – листы и проволока. В общем виде процесс происходит таким образом.
- Слитки из плавильного цеха попадают в прокатный, где прогреваются в печи до температуры деформации –790–830 С.
- На стане слитки деформируются до размеров и толщины заготовки.
- Заготовка в виде рулона поступает на сварку, а затем подвергается двухстороннему фрезерованию.
- Затем полуфабрикат возвращается в прокатный цех, где на трехклетьевом стане прокатки его прокатывают до получения заданной толщины листа.
- Готовую полосу разрезают на мерные длины.
- Листы отжигаются в камерных печах, а затем протравливаются в травильных ванных.
- Материал вновь деформируют до конечной толщины и снова протравливают.
Про оборудование для литья латуни на заводе по ее изготовлению читайте ниже.
Необходимое оборудование и сырье
Так как медь – металл востребованный, то на производстве реализуются методы извлечения меди как из богатых, так и очень бедных руд. Так что сырьем может выступать практически любая руда, содержащая хоть какую-то долю металла.
Получение латуни – процесс многоэтапный и технологически сложный. Так что оборудование здесь включает как новейшие технологические линии, так и самые традиционные литейные инструменты.
- Для плавки латуни лучшим вариантом является индукционная канальная печь или тигельная электросопротивления. Это оборудование потребляет минимальное количество электроэнергии из расчета получения 1 кг сплава и позволяет добиться минимального перегрева металлов. Худшим выбором являются электродуговые печи.
- Для прогрева слитков перед деформацией используют методическую печь – здесь возможен прогрев от 650 до 1200 С.
- Стан горячей прокатки – рабочим модулем является рабочая клеть, в которой и осуществляется горячая прокатка. Оборудование можно использовать и для холодной прокатки листов и полос.
- Линия сварки – оборудование зависит от параметров заготовок и готовой продукции.
- Фрезеровочный стан – для двухстороннего фрезерования сварной полосы.
- Стан холодной прокатки – как правило, трехклетьевой. Для его обслуживания необходимы также тельфер – подает рулоны в стан, накопительный рольганг – с его помощью комплектуют партию из полос одной марки, и входной участок – разматыватель, отгибатель, правильная машина и так далее.
Кроме того, линия должна включать оборудование – от тележки до погрузочного крана, которое обеспечивает перемещение слитков, заготовок, рулонов и листов между технологическими узлами.
На стадии получения сплавов понадобится и механический инструмент:
- колокольчик – приспособление для очистки и дегазации сплавов, прекрасно подходит для ввода рафинирующих флюсов;
- шлаковик – инструмент для удаления шлака с поверхности сплава;
- разливочная ложка;
- двуручный ковш – приспособление для разливки цветных сплавов.
Производство латуни, а, вернее говоря, листов и проволоки, необходимых для изготовления готовой продукции – процесс технологически сложный и трудоемкий. Получить сплав, соответствующие требованиям ГОСТ, можно лишь на крупных предприятиях цветной металлургии.
В видео ниже представлено литье латуни в форму:
Главные составляющие – медь и цинк – используются в пропорциях 70 % и 30 % соответственно.
Свыше 50 % цинка, который используется в производстве латуни, происходит от вторичной переработки мусора. Технические латуни состоят на 48–50 % из цинка. По составу разделяют на альфа и альфа+бета-латуни:
- Однофазные альфа-латуни состоят на 35 % из цинка.
- Двухфазные на 47–50 % из цинка и содержат не более 4 % свинца.
Латунь (желтая медь) – это многокомпонентный состав на основе сплава меди. Один из самых употребляемых и наиболее полезных сплавов. По классификации металлургов к разряду бронзовых не относится.
Второй основной компонент – это цинк, иногда добавляют олово (намного реже, чем цинк, иначе это уже получится классическая оловянная бронза). Иногда в состав травления латуни входят марганец, свинец, никель, железо и прочие элементы.
Если поверхность латуни не покрыта лаком, она быстро темнеет на открытом воздухе, но в своей массе сопротивляется действию атмосферы. Имеет красивый желтый оттенок и легко поддается полировке. Легко или сложно поддается ковке зависит от состава материала и температурного режима обработки. Некоторые виды материала поддаются переработке исключительно в холодном состоянии, прочие материалы в нагретом или вообще не хотят обрабатываться.
2 Химический состав латуни
Латунь состоит из цинка и меди. Ее часто сравнивают с бронзой, потому что состав бронзы и латуни объединяет один и тот же компонент – медь. Хотя латунь, состав которой отличается от бронзы, включает в качестве второго элемента цинк, а не олово.
Цинк – это составляющий элемент побочной подгруппы 2-ой группы IV периода периодической системы хим. элементов Менделеева. Атомный номер – 30. Производство зародилось в Индии около XII в. Краткое обозначение символом – Zn (Zincum). В нормальных условиях очень хрупкий переходный металл светло-голубого цвета (темнеет на открытом воздухе и покрывается тонким слоем цинкового оксида). В природе цинк как самостоятельный металл не встречается.
Медь – это составляющий элемент 11 группы IV периода периодической системы хим. элементов Менделеева. Атомный номер – 29. Сокращенное обозначение – Cu (Cuprum). Это эластичный переходный металл светло-золотисто цвета (при наличии оксидной пленки медь становится желтовато-красного цвета). Одни из первых изделий из меди обнаружены при археологических раскопках древнего поселения Чатал-Гююк (7 500 г. до н. э.)
Благодаря цинку и меди (помимо основного α-раствора) образуется целый ряд стадий электронного вида β, γ, ε. Обычно структура латуни состоит из α- или α+β’- фаз:
- α-фаза – стабильный раствор из цинка и меди с кристаллической гранецентрированной кубической решеткой меди (ГЦК).
- β’-фаза – структурный стабильный раствор на основе химической комбинации CuZn с концентрацией 3/2 и простой элементарной ячейкой.
Зависимость от температурного режима обработки:
- Когда температура высокая, β-фаза имеет хаотический порядок атомов и большой объем однородной смеси. В таком состоянии она (фаза) становится очень эластичной, если температура меньше 454–468 °C, структура атомов цинка и меди обретает порядок и обозначается β’.
- Фаза β’ принципиально отличается от β-фазы и является более жесткой и хрупкой, γ-фаза состоит из электронной комбинации Cu5Zn8.
Однофазные латуни отличаются высокой эластичностью; β’-фаза более прочная и менее эластичная.
Разделение в зависимости от количества цинка в сплаве:
- Если сплав содержит до 30 % цинка, возрастают одновременно и твердость, и эластичность. После чего эластичность понижается, сначала за счет уплотнения α – жесткого раствора. Затем происходит мгновенное ее понижение, это связано с обнаружением в структуре ломкой β’-фазы. Далее твердость возрастает до момента содержания цинка не более 45 %. Затем резко понижается.
- Большинство латуней очень хорошо поддается обработке давлением. Однофазная категория особенно отличается эластичностью. Латуни изменяют структуру при низких и высоких температурах. Хотя в температурных условиях 300–700 °C возникает "хрупкая зона". В таком температурном режиме деформация не происходит.
- Двухфазные латуни очень пластичны при нагревании выше температурных условий β’-превращения (особенно более 700 °C). Для роста технических показателей и химической устойчивости в них часто подмешивают дополнительные элементы, например: алюминий (Al), марганец (Mn), никель (Ni), кремний (Si) и другие.
3 Процесс изготовления латуни
Латунь очень легко поддается ковке, очень вязка и поддатливо деформируется и принимает различные формы под ударом молота, растягивается в проволоку или просто штампуется в самые разнообразные детали. Относительно поддатливо плавится и отливается в температурных условиях ниже плавления меди.
Стандартная процедура изготовления происходит:
- В тиглях которые изготовлены из огнеустойчивой глины. Тигли нагреваются в шахтных или пламенных печах.
- Непосредственно в отражательных печах (без использования тиглей).
В момент смешивания меди и цинка сплав отливают в подготовленные формы из песка. Определенная часть цинка всегда испарается, что нужно обязательно помнить при формировании состава метала.
4 Применение латуни
Томпа́к – деформируемая разновидность латуни. Состоит из меди и цинка на 88–97 % и 10 % соответственно. Томпак характеризуется:
- высокой пластичностью;
- устойчивостью к ржавчине;
- низкой силой трения.
Сплавы меди, которые состоят на 10–20 % из цинка, называют полутомпаками.
Томпак легко поддается сварке со сталью и другими благородными металлами. Его используют для изготовления комбинации стали и латуни. За счет золотистого оттенка из томпака изготавливают художественные изделия, всевозможные медали и фурнитуры. Томпак легко поддается золочению, эмалированию и обработке давлением в низких и высоких температурных условиях.
Известный шотландский ученый Эндрю Юр в XIX веке привел несколько примеров содержания томпака. Всего есть три варианта сплава меди, цинка, свинца и олова в пропорциях:
- 82/18/1,5/3;
- 82/18/3/1;
- 82,3/17,5/0/0,2.
Литейная латунь – предназначена для производства полуфабрикатов и фасонных изделий способом литья. Содержит 50–81 % меди. В качестве разбавляющих элементов используют: кремний, алюминий, железо, марганец, олово и свинец. Основные характеристики:
- не ржавеет;
- устойчива к трению с другими материалами;
- отличные механические свойства;
- удобная в обращении благодаря жидкому состоянию;
- низкая склонность к распаду материала.
Литейную латунь часто используют для массового производства:
- элементов арматуры (например литых);
- больших червячных винтов;
- гаек нажимных винтов;
- деталей, устойчивых к ржавчине;
- втулок;
- сепараторов;
- подшипников;
- деталей, работающих при температуре не более 300 °C;
- штуцеров (гидросистема автомобилей).
5 Автоматная латунь
Автоматная латунь – свинцовый вид сплава. Состав:
- 0,3–0,8 % – свинец;
- 57–75 % – медь;
- 24,2–42,7 % – цинк.
Добавка свинца во время механической обработки способствует образованию короткой и сыпучей стружки, чем снижает изнашивание разделяющего механизма и позволяет использовать скоростную обработку деталей (отсюда и название).
Механические свойства автоматной латуни зависят от ее компонентов и агрегатного состояния:
- мягкое;
- нагартованное.
Автоматная латунь выпускается в виде:
- лент;
- полос;
- прутков;
- листов.
В свою очередь из листов изготавливают:
- гайки;
- болты;
- детали для часов и других изделий массового производства.
Итак, мы выяснили, что латунь состоит из цинка и меди. Выяснили, как ее правильно изготавливать. Разобрались, какие есть виды латуни и для чего лучше использовать каждый вид.
Латунь – сплав меди и цинка, известный с самых давних античных времен. Производить его научились еще в Древнем Риме. И хотя цинк как металл в те времена известен еще не был, цинкосодержащую породу в металлургии научились использовать вполне успешно.
Сегодня латунные сплавы разного вида используются в очень многих областях народного хозяйства. Поэтому данная статья будет посвящена изучению свойств, характеристик, марок и цены за 1 кг латуни, ее применение и производство.
Это одна из разновидностей сплавов на основе , известная наряду с бронзами – алюминиевыми, свинцовыми, кремниевыми и так далее.
- Основным его компонентом выступает медь, вторым всегда является цинк.
- Кроме того, в состав могут входить разнообразные дополнительные ингредиенты – тот же , .
Данное видео расскажет о том, как заварить латунь:
Понятие и особенности
Сплав – макроскопический однородный материал, в состав которого входят, в основном, металлические компоненты. Его отличие от вещества состоит в наличие свойств, обеспечиваемых микроструктурой и кристаллической структурой фаз. Так, электропроводность и теплопроводность, присущая металлам, всегда является свойством и сплава. Но при этом физические характеристики могут изменяться в зависимости от внешних условий, если главенствующей становится та или иная фаза.
- Так, например, если речь идет о латуни, увеличение доли цинка влияет на свойства сплава нелинейным образом. в меди растворяется до 39%. До достижения этой величины сплав обладает вполне определенной структурой и отличается высокой пластичностью при относительно малой прочности. При увеличении доли цинка раствориться он уже не может. В результате появляется другая кристаллическая фаза, которая обеспечивает уменьшение пластичности и увеличение прочности.
- Эта особенность всех сплавов, а не только латунных, требует обращать пристальное внимание на состав. Золотистая латунь с долей меди в 75% пластина, легко деформируется без нагрева и идеально подходит для ювелирного дела. Латунь с содержанием меди в 58% к деформируемым уже не относится, но зато отлично показывает себя при производстве отливок.
- В целом все медные сплавы разделяют на латуни, и припои. Бронзы – это составы, включающие медь и олово в основном, а также бериллий и алюминий, латуни – медь и цинк. Припои могут иметь сложный состав. Но если от припоя отличить материал не составляет труда, то с бронзой можно перепутать.
По внешнему виду они очень похожи. Особенно при одинаковой доле меди, однако свойства их отличаются.
- Бронза обладает выраженной крупнозернистой структурой, отличается долговечностью и хорошей стойкостью к коррозии: изделия из бронзы могут эксплуатироваться на улице. Мало чувствительна бронза и к морской воде, что обеспечило ей большую популярность в судостроении. Ковкость бронзы ниже, чем у латуни, к тому же температура деформации выше, но зато и изделия сохраняют свой вид неизменным очень долго.
- Латунь – материал, куда более пластичный, поддается холодной ковке, температура деформации ниже 300 С.. Однако именно пластичность является причиной высокой изнашиваемости материала, так что латунные изделия могут использоваться только в качестве внутреннего декора. Стойкость к коррозии в целом ниже, однако специальные сплавы – морская латунь, например, могут соперничать с бронзой в стойкости к действию солей и кислот.
Латунь чаще используют в ювелирном деле. А вот для декоративных деталей крупных – кованые украшение на лестнице, предметы интерьера, лучше использовать бронзу.
Хромированная латунь (фото)
Плюсы и минусы
Любой металл обладает определенными характеристиками, которые в разных ситуациях могут выступать достоинствами, а могут превратиться в недостатки. В строительных работах латунь применяется не так уж часто, что свидетельствует, скорее, о популярности других материалов, а не недостатках сплава.
- К главным достоинствам латуней любого рода относят малый вес. Именно это и делает материал незаменимым в самолето- и ракетостроении. В быту это преимущество оказывается востребованным в тех случаях, когда требуется минимальный вес системы водоснабжения, например.
- К наиболее востребованным качествам материала относятся его декоративные свойства. Латунь обладает очень красивой и разнообразной цветовой гаммой. Фурнитура и аксессуары, декор и предметы обихода, выполненные из латуни, неизменно привлекательны и подчеркивают элегантность и сдержанную роскошь интерьера. Причем сплав одинаково хорошо смотрится в любой модификации: и в виде блестящего изделия в стиле барокко, и с благородной патиной.
- Показатели теплопроводности латуни ниже, чем у меди или бронзы. Эту особенность используют для получения предметов и систем, где важно сохранение тепла: при изготовлении роскошных латунных ванн или даже мебели, поскольку трубы и вставки из латуни не будут столь неприятно холодными на ощупь как, например, стальные.
- С другой стороны, это качество уменьшает популярность отопительных труб, поскольку медные отдают тепло воздуху быстрее.
- Латунь относится к диамагнетикам, то есть, выталкивается из магнитного поля. Сплав издавна применялся для изготовления оправы для компасов. Сегодня это свойство используют в приборостроении.
- Коррозионная стойкость латуни даже выше чем у меди, однако падает с увеличением температуры. Поэтому системы водоснабжения из латунных труб выгоднее, чем из медных – стоимость ниже, а вот для отопления все же лучше медный трубопровод.
- Стоимость – тоже весьма немаловажный фактор. И ювелирные, и автоматические латуни стоят меньше, чем медь, поскольку цинк является металлом, куда более доступным и снижает цену сплава.
- Прочность латуни по сравнению с бронзой ниже, хотя ударная вязкость выше. Поэтому те же перила и ограждения лучше изготавливать из бронзы. С другой стороны, латунные сплавы, легированные железом, марганцем, кремнием обладают достаточной прочностью, чтобы быть сырьем для машинных деталей самого разного вида.
Структура и состав
Как и в других сплавах свойства материала определяются составом и фазовым состоянием. Причем различия настолько велики, что делают латуни разной марки невзаимозаменяемыми.
Различают 2 вида сплавов: двухкомпонентные и многокомпонентные.
- Двухкомпонентные
, то есть, состоящие из 2 металлов. При этом могут наличествовать примеси, но в таком объеме, который на качества не влияет. Главным является медь, поэтому в маркировке, например, указывают лишь долю меди, а долю цинка просто рассчитывают. Свойства такого сплава во многом определяются фазовым составом.
- Так, латунь с содержанием цинка до 39% включает только одну фазу – α -фазу. Такой сплав отличается высокой пластичностью, однако прочность его относительно невелика.
- При повышении доли цинка металл не может полностью раствориться в меди, и в итоге появляется β-фаза. Пластичность при этом уменьшается, а прочность резко возрастает до содержания цинка в 45%, а затем снова падает.
- Многокомпонентные латуни наряду с медью и цинком включают и другие металлы и неметаллы. На свойства сплава они оказывают весьма заметное влияние. Определяются они характером компонента. Так, добавление олова значительно увеличивает стойкость к действию морской воды. А добавка никеля, например, увеличивает механическую прочность изделия из такой латуни.
Другая классификация связана с методами обработки сплава.
- Деформируемые , то есть, латуни, которые можно подвергать деформации в холодном состоянии. Выпускают такие сплавы латуни в виде листов, прутков, проволоки, из которых затем изготавливают, например, всевозможные трубы.
- Литейные – сплавы лиатуни, которые деформируют лишь под воздействием высокой температуры и давления при литье. Из такого материала детали отливают и получают подшипники, машинные детали, арматуру и прочее.
Используется классификация по доле цинка.
- Красная или томпак – доля цинка составляет 5–20%. Сплав отличается превосходными антифрикционными и антикоррозийными свойствами и используется для получения биметалла сталь-латунь.
- Желтая – с долей цинка от 20 до 36%. Состав сохраняет высокую пластичность.
- Техническая – с 48–50% цинка, применяется для получения фитингов, машинных деталей, частей химической аппаратуры и так далее.
О свойствах латуни по ГОСТу погорим ниже.
Свойства и характеристики
Свойства латуни определяют составом как химическим, так и фазовым. Поэтому говорить об общих технических свойствах довольно затруднительно. Каждый сплав обладает своими особенностями.
Усредненные данные выглядят так:
- средняя плотность – 8300–8700 кг/куб. м;
- удельная теплоемкость при нормальной температуре — 0,377 кДж·кг −1 ·K −1
удельное сопротивление – (0,07-0,08)·10 −6 Ом·м; - теплопроводность – 0,26–0,592 кал/см · сек, · °С, чем выше доля меди, тем выше теплопроводность;
- температура плавления определяется химическим составом и варьируется от 880–950 С. Увеличение доли цинка температуру уменьшает;
- материал можно сваривать, но только не сваркой плавлением, а, например, контактной сваркой.
- Сплавы любого состава хорошо полируются.
Введение легирующих добавок существенно влияет на физические характеристики. Приведенные данные касаются именно двухкомпонентных латуней.
Про изготовление деталей из латуни и меди массово и на заказ, а также изготовление других изделий из нее погорим ниже.
Плавка латуни в индукционной печи без графитового тигля представлена в видео ниже:
Производство материала
Получение латуни отличается энергоемкостью и относится к довольно сложным технологическим процессам. Дело в том, что температуры плавления составляющих латуни заметно отличаются, поэтому плавка проходит поэтапно. То же самое касается и легирующих добавок: компоненты нужно добавлять в точной последовательности, причем многие из них требуют использования покровного флюса, поскольку взаимодействуют с кислородом.
Зависит от типа сплава. Литейные в виде слитков отправляются на отливку деталей. Деформируемые сплавы попадают в прокатный цех, где подвергаются механической обработке, отжигу и протравливанию в зависимости от формы выпуска.
В целом схема получения выглядит так:
- подготовка сырья – используются несколько методов для извлечения меди и цинка из руды;
- плавка – в зависимости от состава сплава загрузка компонентов производится в определенной последовательности. В первую очередь расплавляют медь;
- разливка в формы – получение слитков;
- деформирование слитков в прокатном цеху – не менее трех этапов;
- отжиг и протравливание – если получают листы, например;
- последний этап прокатки.
Изготовление латунных сплавов возможно лишь на достаточно крупных предприятиях цветной металлургии.
Про пайку изделий,художественное литье из латуни погорим ниже.
Цвет латуни (фото)
Области применения
Свойства материалов определяют и . Состав каждого сплава указывается подробно с тем, чтобы не допустить ошибок при использовании.
- Латунь издревле применялась в ювелирном деле: желтая латунь по внешнему виду ничем не отличается от золота 583 пробы. И, кстати, именно она использовалась в качестве тренировочного материала для золотых дел мастеров, так как и физические ее характеристики во многом близки к золоту. Сегодня сплав используют для изготовления украшений, которые хоть и относятся к бижутерии, однако весьма популярны благодаря красоте и изяществу.
- Материал применяется в производстве мебели. Он легко поддается ковке, что позволяет значительно украсить мебель. Благодаря этому же свойству из него производят множество предметов декора – статуэтки, посуду, подставки, бра.
- Кроме того, томпак, то есть, состав с высоким содержанием меди, применяется для получения деталей теплотехнической и химической аппаратуры: змеевиков, капиллярных трубок, сильфонов и прочего.
- Из литьевой латуни получают множество фасонных деталей, включая разнообразные фитинги.
- Автоматная – материал для изготовления часовых деталей, машинных, а также различного вида крепежа.
- Морская применяется в судостроении для производства корпусов приборов, профилей, труб.
- Деформируемые сплавы используют при изготовлении дверной фурнитуры, водопроводных труб, смесителей, кранов и прочего.
Латуни разного состава применяются во многих отраслях. В основном их использование связано с хорошей коррозийной стойкостью материала, малым весом и, конечно, редкой эстетической привлекательностью сплава.
О том, как начистить медь и латунь до блеска, поведает данный видеоролик:
Латунь
Латунь - сплав меди с цинком (от 5 до 45%). Латунь с содержанием от 5 до 20% цинка называется красной (томпаком), с содержанием 20-36% Zn - желтой. На практике редко используют латуни, в которых концентрация цинка превышает 45%.
Цинк более дешевый материал по сравнению с медью, поэтому его введение в сплав одновременно с повышением механических, технологических и антифрикационных свойств, приводит к снижению стоимости - латунь дешевле меди. Электропроводность и теплопроводность латуни ниже, чем меди.
Латунь - двойной и многокомпонентный медный сплав, с основным легирующим элементом - цинком. По сравнению с медью 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.
Обычно латуни делят на:
двухкомпонентные латуни («Простые»), состоящие 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 а-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза - (b-фаза). b-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 b-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 a-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 b-латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние a+b, либо (a+b)-латунь.
Марка латуни составляется из буквы «Л», указывающей тип сплава - латунь , и двузначной цифры, характеризующей среднее содержание меди. Например, марка Л80 - латунь , содержащая 80% Cu и 20% Zn.
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 пределяется по разности от 100%. Например, марка ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается так: латунь, в которой содержится 66% Cu, 6%A l, 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 сильно повышает 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 (1-2%) латуни
, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.
Кремний
ухудшает твердость, прочность. При совместном легировании 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.
Двойные деформируемые латуниЛ96 Радиаторные и капиллярные трубки
Л90 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л85 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л80 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л70 Гильзы химической аппаратуры
Л68 Штампованные изделия
Л63 Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы
Л60 Толстостенные патрубки, гайки, детали машин
ЛА77-2 Конденсаторные трубы морских судов
ЛАЖ60-1-1 Детали морских судов
ЛАН59-3-2 Детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов
ЛЖМа59-1-1 Вкладыши подшипников, детали самолетов, морских судов
ЛН65-5 Манометрические и конденсаторные трубки
ЛМц58- 2 Гайки, болты, арматура, детали машин
ЛМцА57- 3-1 Детали морских и речных судов
Л090-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
Л070-1 То же
Л062-1 То же
Л060-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛС63-3 Детали часов, втулки
ЛС74-3 То же
ЛС64-2 Полиграфические матрицы
ЛС60-1 Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
ЛС59-1
ЛС59-1В То же
ЛЖС58-1-1 Детали, изготовляемые резанием
ЛК80-3 Коррозионностойкие детали машин
ЛМш68-0,05 Конденсаторные трубы
ЛАМш77-2-0,05 То же
ЛОМш70-1-0,05 То же
ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 Пружины, манометрические трубы
ЛЦ16К4 Детали арматуры
ЛЦ23А6ЖЗМц2 Массивные червячные винты, гайки нажимных винтов
ЛЦЗОАЗ Коррозионно-стойкие детали
ЛЦ40С Литые детали арматуры, втулки, сепараторы, подшипники
ЛЦ40МцЗЖ Детали ответственного назначения, работающие при температуре до 300 °С
ЛЦ25С2 Штуцера гидросистемы автомобилей
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 следующих состояниях: мягкое (отожженные), полутвердое (обжатие 10-30%), твердое (обжатие более 30%) и особотвердое (обжатие боле 50%). 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.
Химический состав и назначение латуней, физические и механические свойства, виды полуфабрикатов приводятся в следующих таблицах:
Таблица 1. Химический состав в % и виды полуфабрикатов деформируемых простых латуней (по ГОСТ 1019-47)
Марка | Компоненты | Примеси (не более) | Полуфабрикаты | ||||||
Cu | Zn | Pb | Fe | Sb | Bi | P | Всего | ||
Л 96 | 95,0-97,0 | О с т а л ь н ы е |
0,03 | 0,10 | 0,005 | 0,002 | 0,01 | 0,2 | Радиаторные трубки |
Л 90 | 88,0-91,0 | 0,03 | 0,10 | 0,005 | 0,002 | 0,01 | 0,2 | Листы; ленты для плакировки | Л 85 | 84,0-86,0 | 0,03 | 0,10 | 0,005 | 0,002 | 0,01 | 0,3 | Трубы гофрированные |
Л 80 | 79,0-81,0 | 0,03 | 0,10 | 0,005 | 0,002 | 0,01 | 0,3 | Листы, ленты и проволока | |
Л70 | 69,0-72,0 | 0,03 | 0,07 | 0,002 | 0,002 | 0,005 | 0,2 | Полосы и ленты | |
Л68 | 67,0-70,0 | 0,03 | 0,10 | 0,005 | 0,002 | 0,002 | 0,3 | Полосы, листы, ленты, трубы и проволока | |
Л62 | 60,5-63,5 | 0,08 | 0,15 | 0,005 | 0,002 | 0,002 | 0,5 | Полосы, листы, ленты, трубы, прутки проволока |
1. В латуни марки Л70, кроме перечисленных примесей, может быть не более 0,005 As, 0,005 Sn и 0,002 S.
2. В антимагнитных латунях содержание железа <= 0,03%.Таблица 2. Физические и технологические свойства простых деформируемых латуней
Марка | Л 96 | Л 90 | Л 85 | Л 80 | Л 70 | Л 68 | Л 62 | |
Температура плавления в °С | 1070 | 1045 | 1025 | 1099 | 950 | 938 | 905 | |
Плотность в Г/см 3 | 8,85 | 8,78 | 8,75 | 8,06 | 8,62 | 8,60 | 8,43 | |
Модуль упругости в кГ/мм 2 | мягкий латуни | - | - | - | 10 600 | - | 11 000 | 10 000 |
твердой латуни | 11 400 | 10 500 | 10 500 | 11 400 | 11 200 | 11 500 | - | |
Коэффициент линейного расширения Х 10 6 1/°С | 17,0 | 17,0 | 18,7 | 18,8 | 18,9 | 19,0 | 20,6 | |
Удельная теплоемкость в кал/г · °С | 0,093 | 0,09 | 0,092 | 0,093 | 0,09 | 0,093 | 0,092 | |
Теплопроводность в кал/см · сек · °С | 0,592 | 0,40 | 0,36 | 0,34 | 0,29 | 0,28 | 0,26 | |
Температура горячей обработки в °С | 700-850 | 700-850 | 750-850 | 750-850 | 750-850 | 750-850 | 750-850 | |
Температура отжига в °C | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 |
Таблица 3. Химический состав в % и виды полуфабрикатов специальных латуней (по ГОСТ 1019-47)
Наименование латуни | Марка | Содержание компонентов, % | Полуфабрикаты | |||||||
Cu | Al | Sn | Si | Pb | Fe | Mn | Ni | |||
Алюминиевая | ЛА77-2 | 76,0-79,0 | 1,75-2,50 | - | - | - | - | - | - | Трубы конденсаторные |
Алюминиево - железистая | ЛАЖ60-1-1 | 58,0-61,0 | 0,75-1,50 | - | - | - | 0,75-1,50 | 0,1-0,6 | - | Трубы и прутки | Алюминиево - никелевая | ЛАН59-3-2 | 57,0-60,0 | 2,5-3,50 | - | - | - | - | - | 2,0-3,0 | Трубы и прутки |
Никелевая | ЛН65-5 | 64,0-67,0 | - | - | - | - | - | - | 5,0-6,0 | Трубки манометрические, проволока, листы и ленты |
Железисто- марганцовистая | ЛЖМц59-1-1 | 57,0-60,0 | 0,1-0,2 | 0,3-0,7 | - | - | 0,6-1,2 | 0,5-0,8 | - | полосы, прутки, проволока и трубы |
Марганцовистая | ЛМц58-2 | 57,0-60,0 | - | - | - | - | - | 1,0-2,0 | - | Полосы, прутки, проволока и листы |
Марганцовисто - алюминиевая | ЛМцА57-5-1 | 55,0-58,0 | 0,5-1,5 | - | - | - | - | 2,5-3,5 | - | Поковки |
Томпак оловянистый | ЛО90-1 | 88,0-91,0 | - | 0,25-0,75 | - | - | - | - | - | Полосы и ленты |
Оловянистая | ЛО70-1 ЛО62-1 ЛО60-1 |
69,0-71,0 61,0-63,0 59,0-61,0 |
- - - |
1,0-1,5 0,7-1,1 1,0-1,5 |
- - - |
- - - |
- - - |
- - - |
- - - |
Трубы Прутки, листы и полосы Проволока для сварки |
Свинцовистая | ЛС74-3 ЛС64-2 ЛС63-3 ЛС60-1 ЛС59-1 ЛС59-1В |
72,0-75,0 63,0-66,0 62,0-65,0 59,0-61,0 57,0-60,0 57,0-61,0 |
- - - - - - |
- - - - - - |
- - - - - - |
2,4-3,0 1,5-2,0 2,4-3,0 0,6-1,0 0,8-1,9 0,8-1,9 |
- - - - - - |
- - - - - - |
- - - - - - |
Полосы, ленты, прутки для часового производства Прутки Листы, полосы, ленты, прутки, проволока, трубы Прутки |
Железисто - свинцовистая | ЛЖС58-1-1 | 56,0-58,0 | - | - | - | 0,7-1,3 | 0,7-1,3 | - | - | Прутки |
Кремнистая | ЛК80-3 | 79,0-81,0 | - | - | 2,5-4,0 | - | - | - | - | Поковки и штамповки |
Таблица 4. Основные физические, механические и технологические свойства специальных латуней
Марка | Плотность Г/см 2 |
Коэффициент линейного расширения 10 6 , 1 °С |
Температура плавления °С |
Тепло- проводность кн/см · сек |
Удельное электро- сопротивление ом · мм 2 /м |
Модуль упругости кГ/мм 2 |
σ кГ/мм 2 |
δ % |
Температура горячей обработки °С |
Температура отжига °С |
ЛА 77-2 | 8,6 | 18,3 | 1000 | 0,27 | 0,075 | - | 38 | 50 | 700-770 | 600-650 |
ЛАЖ 60-1-1 | 8,2 | 21,6 | 904 | - | 0,09 | 10 500 | 42 | 50 | 700-800 | 600-700 |
ЛАН 59-3-2 | 8,4 | 19,0 | 956 | 0,20 | 0,078 | 10 000 | 50 | 42 | 700-800 | 600-650 | ЛН 65-5 | 8,7 | 18,2 | 960 | 0,14 | 0,146 | 11 200 | 38 | 65 | 750-870 | 600-650 |
ЛЖМц 59-1-1 | 8,5 | 22,0 | 900 | 0,24 | 0,093 | 10 600 | 45 | 50 | 650-750 | 600-650 |
ЛМц 58-2 | 8,5 | 21,2 | 880 | 0,17 | 0,118 | 10 000 | 44 | 36 | 650-750 | 600-650 |
ЛМц А 57-3-1 | - | - | - | - | - | - | 52 | 30 | 650-750 | 600-700 |
ЛО 90-1 | 8,8 | 18,4 | 1015 | 0,30 | 0,054 | 10 500 | 28 | 50 | 700-800 | 550-650 |
ЛО 70-1 | 8,5 | 19,7 | 935 | 0,22 | 0,072 | 10 600 | 35 | 60 | 650-750 | 550-650 |
ЛО 62-1 | 8,5 | 19,3 | 906 | 0,26 | 0,072 | 10 000 | 38 | 40 | 700-750 | 550-650 |
ЛО 60-1 | 8,4 | 21,4 | 9000,24 | 0,070 | 10 500 | 38 | 40 | 750-800 | 550-650 | |
ЛС 74-3 | 8,7 | 19,8 | 965 | 0,29 | 0,078 | 10 500 | 35 | 45 | - | 600-650 |
ЛС 64-2 | 8,5 | 20,3 | 910 | 0,28 | 0,066 | 10 500 | 34 | 55 | - | 600-650 |
ЛС 63-3 | 8,5 | 20,5 | 905 | 0,28 | 0,066 | 10 500 | 35 | 45 | - | 600-650 |
ЛС 60-1 | 8,5 | 20,8 | 900 | 0,25 | 0,064 | 10 500 | 35 | 50 | - | 600-650 |
ЛС 59-1 | 8,5 | 20,6 | 900 | 0,25 | 0,68 | 10 500 | 42 | 45 | 640-780 | 600-650 |
ЛК 80-3 | 8,6 | 17,0 | 900 | 0,1 | 0,2 | 9 800 | 34 | 55 | 750-850 | 500-600 |
Вид, размеры и состояние полуфабрикатов | Марка латуни | σ, кГ/мм 2 | δ, % | Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 100 мм) при толщине листов, мм | |||
0,4-0,45 | 0,5 | 0,6-0,1 | 1,2-1,5 | ||||
Листы и полосы холоднокатаные мягкие: размеры листов: толщина 0,4-10 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм; размеры полос: толщина 0,4-10 мм, ширина 40-500 мм | Л 68 Л62 ЛМц 58-2 Лс 59-1 |
30 30 39 35 |
40 40 30 25 |
>= 10 >= 9,5 - - |
>= 11 >= 9,5 - - |
>= 11,5 >= 10,0 - - |
>= 12,5 >= 10,5 - - |
Листы и полосы полутвердые | Л 68 Л 62 ЛМц 58-2 |
36 35 45 |
25 20 25 |
8-10 7-9 - |
9-11 7-9 - |
9,5-11,5 7,5-9,5 - |
11-13 8-10 - |
Листы и полосы холоднокатаные твердые | Л 68 Л 62 ЛМц 58-2 ЛО 62-1 ЛС 59-1 |
40 42 60 40 45 |
15 10 3 5 6 |
7-9 5-7 - - - |
7-9 5-7 - - - |
7,5-9,5 5,5-7,5 - - - |
- - - - - |
Полосы особо твердые | Л 62 | 60 | 2,5 | - | - | - | - |
Листы горячекатаные: толщина 5-22 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм | Л 62 ЛО 62-1 ЛС 59-1 |
30 35 35 |
30 20 25 |
- - - |
- - - |
- - - |
- - - |
Полосы (толщина 1,5х8,0 мм, ширина 20-90 мм); ЛС 63-3 |
мягкие полутвердые твердые особотвердые |
30 35-44 60 64 |
40 - 6 >= 5 |
- - - - |
- - - - |
- - - - |
- - - - |
Полосы прямоугольные прессованные размером от 5х20 до 25х60 | Л 62 ЛЖМц59-1-1 ЛМц58-2 ЛО 62-1 ЛС 59-1 |
30 44 43 35 38 |
30 31 25 25 21 |
- - - - - |
- - - - - |
- - - - - |
- - - - - |
6. Механические свойства латунных лент (по ГОСТ 2208-49)
Марка латуни | Состояние материала | σ, кГ/мм 2 | δ, % | Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 10мм) при толщине лент, мм | ||||
До 0,25 | 0,3-0,55 | 0,6-1,1 | 1,2-1,6 | 1,7-2,0 | ||||
Л 68 Л 62 ЛМ 58-2 ЛС 59-1 ЛС 63-3* |
Мягкое | 30 30 39 35 30 |
40 35 30 25 40 |
>= 9 >= 7,5 - - - |
>= 11 >= 9,5 - - - |
>= 11,5 >= 10 - - - |
>= 12 >= 10,5 - - - |
>= 12,5 >= 11,0 - - - |
Л 68 Л62 ЛМц 58-2 ЛС 63-3* |
Полутвердое | 35 38 45 35-44 |
25 20 25 - |
7-9 5,5-7,5 - - |
9-11 7,5-9,5 - - |
9,5-11,5 8-10 - - |
10-12 8,5-10,5 - - |
10,5-12,5 9-11 - - |
Л 68 Л62 ЛС 59-1 ЛМц 58-2 ЛС 63-3* |
Твердое | 40 42 45 60 44-54 |
15 10 5 3 6 |
5-7 3-5 - - - |
7-9 5,5-7,5 - - - |
7,5-9,5 6-8 - - - |
- - - - - |
- - - - - |
Л 68 л 62 ЛС 63-3 |
Особотвердое | 50 60 64 |
4 2,5 >= 5 |
- - - |
- - - |
- - - |
- - - |
- - - |
* По ГОСТ 4442-48.
Таблица 7. Механические свойства круглых, квадратных или шестигранных прутков из латуни (по ГОСТ 2060-60)
Марка латуни | Состояние прутков | Диаметр круглых или диаметр вписанной окружности квадратных и шестигранных прутков в мм |
σ, кГ/мм 2 | δ, % | Область применения |
не менее | |||||
Л 62 | Тянутые Прессованные |
5-40 10-160 |
38 30 |
15 30 |
|
ЛС 59-1 | Тянутые Прессованные |
10-160 5-40 |
30 40 |
30 12 |
Во всех отраслях машиностроения | ЛС 63-3 | Тянутые (твердые) Тянутые Полутвердые |
5-9,5 10-14 15-20 |
60 55 50 |
1 1 1 |
Для деталей часов |
ЛО 62-1 | Тянутые Прессованные |
5-40 10-160 |
40 37 |
15 20 |
В морском судостроении |
ЛЖС 58-1-1 | Тянутые Прессованные |
5-40 10-160 |
45 30 |
10 20 |
Для деталей часов |
ЛМц 58-2 | Тянутые Прессованные |
5-12 13-40 |
45 42 |
20 20 |
В судостроении |
ЛЖМц 59-1-1 | Тянутые Прессованные |
5-12 Св. 12-40 |
50 45 |
15 17 |
В судостроении |
ЛАЖ 60-1-1 | Прессованные | 10-160 | 45 | 18 | В самолетостроении |
Марка латуни | Диаметр проволоки в мм | σ в в кГ/мм 2 проволока в состоянии | δ в % при состоянии проволоки | ||||
мягком | полутвердом | твердом | мягком | полутвердом | твердом | ||
Л 68 | 0,10-0,18 0,20-0,75 0,80-1,4 1,50-12 |
38 35 32 30 |
- 40 38 35 |
70-95 70-95 60-80 55-75 |
20 25 30 40 |
- 5 10 15 |
- - - - |
Л 62 | 0,1-0,18 0,20-0,50 0,55-1,0 1,10-4,8 5-12 |
35 35 35 35 32 |
- 45 45 40 36 |
75-95 70-95 70-90 60-80 55-75 |
18 20 26 30 34 |
- 5 5 10 12 |
- - - - - |
ЛС 59-1 | 2-4,8 5-12 |
35 35 |
40 40 |
45-65 45-65 |
30 30 |
- - |
5 8 |
Марка латуни | Наименование, состояние и размеры труб | σ в в кГ/мм 2 | δ в % |
Л 62 Л 68 ЛО 70-1 |
Трубы тянутые мягкие диаметром 3-100 мм | 30 30 30 |
30 30 30 |
Л 62 Л 68 ЛО 70-1 |
Трубы тянутые полутвердые | 34 35 35 |
30 30 30 |
Л 62 ЛС 59-1 ЛЖМц 59-1-1 |
Трубы прессованные диаметром 21-195 мм | 30 40 44 |
38 20 28 |
Л 96* | Трубки радиаторные шестигранные и круглые | 35-60 | - |
Л 96** | Tрубки мягкие капиллярные с внутренним диаметром 0,35-0,50 мм и наружным диаметром 1,2-2,5 мм | - | - |
Л 80*** | Трубки тонкостенные для сильфонов диаметром 8-80 мм, толщиной стенки 0,07-0,6 мм | - | - |
* По ГОСТ 529-41, ** По ГОСТ 2624-44, *** По ГОСТ 5685-51.
Таблица 10. Состав, механические свойства и назначение литейных латуней (по ГОСТ 1019-47)
Марка латуни | Химический состав | Плотность г/см 3 |
Механические свойства | Назначение | ||||||||
Cu | Al | Fe | Mn | Si | Sn | Pb | Zn | σ в г/мм 2 |
δ % |
|||
ЛА67-2.5 | 66-68 | 2-3 | - | - | - | - | - | О с т а л ь н о е |
8,5 | 40(кг) 30(кг) |
15(кг) 12(кг) |
Для изготовления коррозионностойких деталей |
ЛАЖМц66-6-3-2 | 64-68 | 6-7 | 2,0-4,0 | 1,5-2,5 | - | - | - | 8,5 | 65(к) 60(з) 70(ц) |
7(к) 7(з) 7(ц) |
Для изготовления гаек, нажимных винтов, червяных винтов и других деталей, работающих в тяжелых условиях | ЛАЖ60-1-1Л | 58-61 | 0,75-1,5 | 0,75-1,5 | 1,0-0,6 | - | 0,2-0,7 | - | 8,5 | 42(к) 98(з) |
18(к) 20(з) |
Для изготовления арматуры втулок и вкладышей подшипников |
ЛК80-3Л | 79-81 | - | - | - | 2,5-4,5 | - | - | 8,5 | 30(к) 25(з) |
15(к) 10(з) |
Для изготовления арматуры и других деталей в судостроении | |
ЛКС 80-3-3 | 79-81 | - | - | - | 2,5-4,5 | - | 2,0-4,0 | 8,5 | 30(к) 25(з) |
15(к) 7(з) |
Для изготовления вкладышей подшипников и втулок | |
ЛМц58-2-2 | 57-60 | - | - | 1,5-2,5 | - | - | 1,5-2,5 | 8,5 | 35(к) 25(з) |
8(к) 10(з) |
Для изготовления вкладышей подшипников втулок и других антифрикционных деталей | |
ЛМцОС58-2-2-2 | 56-60 | - | - | 1,5-2,5 | - | 1,5-2,5 | 0,5-2,5 | 8,5 | 30(к) 30(з) |
4(к) 6(з) |
Для изготовления зубчатых колес | |
ЛМцЖ55-2-1 | 53-58 | - | 0,5-1,5 | 3-4 | - | - | - | 8,5 | 50(к) 45(з) |
10(к) 15(з) |
||
ЛМцЖ82-4-1 | 50-55 | - | 0,5-1,5 | 4-5 | - | - | - | 8,5 | 50(к) 50(к) |
15(к) 15(к) |
Подшипники и арматура | |
ЛС59-1Л | 57-61 | - | - | - | - | 0,8-1,0- | 8,5 | 20(к) | 20(ц) | Втулки для шарикоподшипников |
Примечание:
Условные обозначения:
к - литье в кокиль,
з - литье в землю,
ц - центробежное литье.
Таблица 11. Физико - механические свойства литейных латуней
Основные свойства | Марка латуни | |||||||||
ЛА 67-2,5 | ЛАЖМц66-3-3-2 | ЛАЖ60-1-1л | ЛК80-3л | ЛКС80-3-3 | ЛМцС56-2-2 | ЛМцОС58-2-2-2-2 | ЛМцЖ52-4-1 | ЛМцЖ55-3-4 | ЛС59-1-л | |
Температура ликвидуса в °С | 995 | 899 | 904 | 900 | 900 | 890 | 890 | 870 | 880 | 885 |
Коэффициент линейного расширения х 10 -6 , 1/°С | - | 19,8 | 21,6 | 17 | 17 | 21 | - | - | 22 | 20,1 | Теплопроводность в кал/см· сек · °С | 0,27 | 0,12 | 0,27 | - | - | 0,26 | 0,26 | - | 0,24 | 0,26 |
σ в в кГ/мм 2 при: 20 °С 200 °С 300 °С 400 °С |
35 - - - |
65 - - - |
40 - - - |
40 40 40 30 |
35 - - - |
36 40 33 24 |
35 - - - |
50 50 34 32 |
50 - - - |
35 37 26 23 |
δ 10 в % при: 20 °С 200 °С 300 °С 400 °С |
15 - - - |
7 - - - |
20 - - - |
20 22 17 17 |
20 - - - |
20 20 22 24 |
6 - - - |
20 - 24 28 |
- - - - |
40 43 - 28 |
σ Т в кГ/мм 2 | - | - | 25 | 16 | 14 | 24 | - | 30 | - | 15 |
α н в кГм/см 2 | - | - | - | 12 | 4 | 7,0 | - | - | - | 2,6 |
Твердость НВ | 90 | - | 90 | 105 | 95 | 80 | 95 | 120 | 105 | 85 |
Линейная усадка в % | - | - | - | 1,7 | 1,7 | 1,8 | - | 1,7 | 1,6 | 2,23 |
Коэффициент трения в паре с осевой сталью: со смазкой без смазки |
- - |
- - |
- - |
0,01 0,19 |
0,009 0,15 |
0,16 0,24 |
- - |
- - |
- - |
0,013 0,17 |
Таблица 12. Химический состав в % и маркировка вторичных латуней (по ГОСТ 1020-60)
Марка | Cu | Al | Pe | Mn | Si | Ni | Sn | Pb | Zn | Маркировка чушек красками |
ЛА | 0,3-0,8 | 2-3 | - | - | - | - | - | - | О с т а л ь н о е |
Двумя белыми полосами |
ЛАЖМц | 63-68 | 6-7 | 2,0-4,0 | 1,5-2,5 | - | - | - | - | Двумя синими полосами | |
ЛАЖ | 56-61 | 0,75-1,5 | 0,1-0,6 | - | - | 0,2-0,7 | - | - | Одной зеленой полосой и одной красной полосой | ЛК | 70-81 | - | - | - | 2,5-4,5 | - | - | - | Двумя красными полосами |
ЛКС | 70-81 | - | - | - | 2,5-4,5 | - | - | 2-4 | Одной красной полосой и одной синей полосой | |
ЛМцС | 55-60 | - | - | 1,5-2,5 | - | - | - | 1,5-2,5 | Одной зеленой полосой и одной синей полосой | |
ЛМцОС | 55-60 | - | - | 1,5-2,5 | - | - | 1,5-2,5 | 0,5-2,5 | Двумя черными полосами | |
ЛМцЖ1 | 53-58 | - | 0,5-1,5 | 3-4 | - | - | - | - | Двумя зелеными полосами | |
ЛМцЖ2 | 50-55 | - | 0,5-1,5 | 4-5 | - | - | - | - | Одной черной полосой и одной белой полосой | |
ЛС | 56-61 | - | - | - | - | - | - | 0,8-1,9 | Одной красной полосой и одной белой полосой | |
ЛОС | 60-80 | - | - | - | - | - | 0,5-2,0 | 1,0-3,0 | Тремя красными полосами | |
ЛНМцЖА | 58-62 | 0,5-1,0 | 0,5-1,1 | 1,5-2,5 | - | 0,5-1,5 | - | - | Тремя белыми полосами |