- Общие сведения о латунях, классификация и марки латуней, ГОСТы - Некоторые марки латуней, состав и назначение, температура плавления и литья, рекомендации по плавке латуни
Латуни - это двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основной легирующий компонент - цинк.
По сравнению с медью латуни обладают более высокими прочностью, коррозионной стойкостью, литейными свойствами и температурой рекристаллизации. Это наиболее дешевые медные сплавы. Латуни широко применяют в машиностроении и многих отраслях промышленности.
Двойные (простые) латуни, содержащие 88—97% Cu, называют томпаком, а содержащие 79—86% Cu - полутомпаком. По структуре выделяют альфа-латуни, (альфа+бетта)-латуни и бетта-латуни, причем альфа- и (альфа+бетта)-латуни пластичны в холодном и горячем состоянии, бетта-латуни только при высоких температурах.
Медно-цинковые сплавы, легированные одним или несколькими элементами, называют специальными латунями. Наименование таких латуней дается по легирующим элементам, например, латунь, содержащую свинец, называют свинцовой. Простые латуни маркируют буквой Л, за которой пишут содержание меди в %. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание вводимых элементов в процентах. В зависимости от способа обработки латуни подразделяют на деформированные и литейные. Последние могут изготовляться из вторичного сырья (вторичные литейные латуни). Из деформированных латуней изготовляют листы, ленты, полосы, прутки, трубы, проволоку и поковки; из литейных — фасонные отливки.
Основные легирующие элементы в специальных латунях—алюминий, железо, кремний, марганец, мышьяк, никель, олово, свинец. Алюминий, а также никель и олово повышают прочность, коррозионную стойкость латуни на воздухе, в морской атмосфере и морской воде, а также улучшает антифрикционные свойства. Железо измельчает зерно, повышает температуру рекристаллизации и твердость латуни. Кремний повышает прочность, коррозионную стойкость, антифрикционные свойства, а марганец — жаростойкость латуни. Мышьяк предохраняет латунь от обесцинкования в агрессивных пресных водах при комнатной и повышенных температурах. Добавки никеля, мышьяка и железа к алюминиевым латуням повышают их стойкость к щелочам и разбавленным кислотам. Свинец, практически не растворимый в медной основе, располагается в виде дисперсных частиц в объеме зерен и по их границам. Свинец—своеобразная смазка, уменьшающая износ инструмента при обработке резанием латуни. Мелкая, легко отделяющаяся стружка, образующаяся при механической обработке, позволяет получать поверхность обрабатываемых изделий с параметрами низкой шероховатости.
Обрабатываемость резанием медных сплавов оценивается в процентах по отношению к обрабатываемости латуни марки ЛС 63-3, которая принимается за 100%.
Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в горячем и холодном состоянии. Все они хорошо паяются твердыми и мягкими припоями и легче свариваются, чем медь. Следует иметь в виду, что латуни, содержащие более 15% цинка в холоднодеформированном состоянии, в том числе и после обработки резанием, склонны к самопроизвольному коррозионному растрескиванию при хранении, особенно во влажной атмосфере, содержащей сернистые газы или аммиак. Для предохранения от растрескивания латунные полуфабрикаты и изделия подвергают низкотемпературному отжигу (250—300° С), при котором уменьшаются остаточные напряжения, но не снижается их прочность. Латуни, за исключением марки ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5, упрочняют деформационным наклепом. Латунь последней марки — единственный дисперсионно-твердеющий сплав, упрочняемый в результате закалки и старения.
Плоский прокат выпускают в мягком (отожженном), полутвердом (обжатие 10—30%), твердом (обжатие 30-50%) и особотвердом (обжатие более 60%) состоянии. В машиностроении применяют круглый и плоский прокат из латуней.
Латуни подразделяются на обрабатываемые давлением
и литейные. Большинство латуней допускает электрическую и газовую сварку
и паяются мягкими и твердыми припоями. Марки и состав латуней,
обрабатываемых давлением определяется ГОСТ 15527-70, а литейных латуней
- ГОСТ 17711-80. Механические свойства латуней зависят от технологии
изготовления, механической и термической обработки.
Плавку латуни необходимо производить под вытяжной вентиляцией,
так как некоторые элементы из состава сплавов интенсивно испаряются,
ядовиты и вредны для здоровья. При плавке, желательно не перегревать
сплав, так как некоторые компоненты сплава воспламеняются на воздухе (например
- цинк). При плавке рекомендуется использовать флюсы, для понижения
окисления сплава. Легкоплавкие компоненты добавлять в расплав осторожно.
Если требуется приготовить или откорректировать сплав, плавку начинают с
легкоплавких компонентов, добавляя компоненты с более высокой
температурой плавления.
Ниже представлены характеристики наиболее распространенных марок латуней.
Марка латуни
Состав, %
Т плавл°С
T литья°С
Назначение
Томпак Л96
95-97 Cu, остальное Zn
1070
1200
Эмалирование, литье
Томпак Л90
88-91 Cu, остальное Zn
1050
1210
Эмалирование, модные украшения, покрытия из
благородного металла, литье
