Сплавы латуни: Сплавы латуни. Химический состав. Применение

Латунные сплавы производства ООО СпецПромЛит

Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным элементом является цинк (не является легирующим компонентом), иногда с добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.

ООО «СпецПромЛит» выпускает следующие виды латунных сплавов:

Сплав латунный ЛС59-1 (ГОСТ 1020-97)

                                           Химический состав в % материала   ЛС59-1

Fe	P	Cu	Pb	Zn	Sb	Bi	Sn	Примесей	—
до   0. 5	до   0.02	57 — 60	0.8 — 1.9	37.05 — 42.2	до   0.01	до   0.003	до   0.3	всего 0.75	Si + Sn < 0.5 %

Примечание: Cu — основа; процентное содержание Zn дано приблизительно
 

Сплав латунный Л63 

(ГОСТ 1020-97)

Fe	P	Cu	Pb	Zn	Sb	Bi	Примесей
до   0. 2	до   0.01	62 — 65	до   0.07	34.22 — 37.5	до   0.005	до   0.002	всего 0.5

Примечание: Cu — основа; процентное содержание Zn дано приблизительно

ООО «СпецПромЛит» готово выпускать сплавы латунные других марок, а также по ТУ Заказчика. Наша продукция обладает высоким качеством и отличными литейными свойствами. Изделия, полученные из латунных сплавов производства ООО «СпецПромЛит»,  отличается долгим сроком службы и высокими техническими характеристиками.

Стол заказов	Прайс — лист
Адрес: Россия, г. Барнаул Телефоны: 8  (3852) 28-94-34, 28-94-37

Литейные латуни для отливок | Агентство Литьё++

Литейные латуни (cast copper-zinc alloys brass) представляют собой медно-цинковые сплавы для производства отливок (с содержанием цинка до 45%), известны с древнейших времен и являются самыми распространенными сплавами на основе меди, чему способствует сочетание высоких механических и технологических свойств, в частности:

• Незначительная склонность к газонасыщению: цинк, имея низкую температуру кипения и высокую упругость диссоциации паров, в процессе плавки испаряется и оказывает раскисляющее воздействие на латунь, что исключает образование газовой пористости и обеспечивает получение плотных отливок.
• Малая склонность к ливации, что обусловлено близким расположением линии ликвидус и солидус на диаграмме состояния Cu-Zn.
• Высокими механическиеми свойства, которыми обладают специальные латуни.
• Высокая жидкотекучесть и небольшая рассеянная усадочная пористость, что обусловлено малой величиной интервала кристаллизации ( Δt_кр не превышает 50-60°С).
• Поверхность латунных отливок после механической обработки (шлифовки и полировки) приобретает красивый благородный цвет и блеск, легко покрывается защитными и декоративными покрытиями.
• Ряд латуней обладает высокими антифрикционными свойствами.

Классификация

• По способу обработки латуни классифицируются на деформируемые (поддающиеся обработке давлением) и литейные латуни (с хорошими литейными свойствами).
• Латуни, состоящие только из меди и цинка, называют двойными или простыми латунями. Латуни, включающие в своем составе кроме меди и цинка другие легирующие элементы, называются многокомпонентными или специальными латунями.
• Латуни легируют: Al, Si, Mn, Ni, Sn, Pb, Fe. В зависимости от легирующих компонентов, многокомпонентные латуни классифицируют по названию легирующих компонентов, к примеру, свинцовая латунь, латунь марганцово-свинцово-кремнистая и т.д. (см. табл. 1).

Свойства латуней

Рис. 1: Диаграмма состояния Cu-Zn

Структура и свойства латуней определяются диаграммой состояния Cu-Zn (см. рис. 1), которая отображает не характерную для сплавов зависимость растворимости цинка в меди при изменении температуры расплава — с уменьшением температуры растворимость  Zn возрастает (32,5% при 902°С, пик 39% при 454°С, снижение до 36% при комнатной температуре). Литейные латуни производят с содержанием Zn до 45%, таким образом, при кристаллизации их микроструктура может быть однофазной (α-фаза) или 2-х фазной (α+β-фазы).

α-латуни пластичны, отличаются высокой технологичностью, легко поддаются горячей и холодной обработке давлением. Пластичная при высоких температурах β-фаза, по мере охлаждения и кристаллицации латуни, преобразуется в хрупкую при комнатной температуре β’-фазу, потому промышленные сплавы из β-латуни используют очень редко.

В 2-х компонентных латунях, с увеличением массовой доли Zn в сплаве, возрастают механические свойства: предел прочности при растяжении и относительное удлинение, достигая максимальных значений при 30-32% Zn, после чего показатели резко снижаются в связи с зарождением β-фазы.

Для повышения механических и технологических свойств латуней их легируют (1-2%, реже до 4%) Al, Si, Mn, Ni, Sn, Pb, Fe, при этом:

• Al — повышает жидкотекучесть, прочность и коррозионную стойкость;
• Mn — также повышает прочность и коррозионную стойкость, однако, снижает коррозионную стойкость;
• Fe — сильно измельчает структуру, тормозит рост зерна, в следствие чего значительно повышает механические свойства;
• Si — повышает прочность, при сохранении хорошей пластичности, существенно улучшает литейные свойства;
• Pb — улучшает антифрикционные свойства сплавов и их обрабатываемость.

Литейные латуни имеют ряд недостатков, в том числе:

• Большой угар цинка в процессе плавки латуней, что вызвано его высокой летучестью и требует ведения плавки под защитными флюсами.
• Высокая усадка в процеессе кристаллизации, требует использование крупных прибылей для ее компенсации.
• Латуни, содержащие более 20% Zn, склонны к сезонному растрескиванию, для предупреждения которого изделия подвергают низкотемпературному отжигу при температуре 250-300°С.
• Получение латуней прямым сплавлением меди и цинка затруднено, из-за большой разницы температуры плавления этих металлов, приходится использовать лигатуры.

Стандарты

Производство отливок из литейных латуней в Украине регламентируется ГОСТ 17711-93 «Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные».

Маркировка

Литейные латуни маркируют буквой Л, за ней следуют начальные буквы легирующих элементов (в порядке убывания их массовой доли в составе сплава), которые сопровождаются цифрами, отображающими среднее содержание данного элемента в сплаве. К примеру, ЛЦ38Мц2С2 — означает марганцово-свинцовая латунь, содержащая в среднем 38% Zn, 2% Mn и 2% Pb.

Химический состав

Марки и химический состав медно-цинковых литейных сплавов (латуней) должены удовлетворять требованиям ГОСТ 17711-93, приведенным в табл. 1.

Таблица 1: Марки и химический состав медно-цинковых литейных сплавов для отливок

Таблица 1: продолжение

Примечание:

1. Массовая доля никеля в латунях допускается за счет меди и в сумму примесей не входит.
2. По требованию потребителя массовая доля свинца в латуни марки ЛЦ40Сд допускается 1,2—2,0%
3. В латуни марки ЛЦ16К4 по согласованию изготовителя с потребителем допускается массовая доля алюминия до 0,1% при изготовлении деталей, не требующих гидравлической плотности.
4. В латуни марки ЛЦ40МцЗЖ, применяемой для отливки гребных винтов, массовая доля меди должна быть 55—58%, алюминий — не более 0,8%, свинца — не более 0,3%.
5. Примеси, не указанные в табл. 1, учитываются в общей сумме примесей.
6. По согласованию изготовителя с потребителем в латуни марки ЛЦ38Мц2С2 массовая доля свинца допускается 1,2—2,0%.

Механические свойства и область применения

Механические свойства медно-цинковых литейных сплавов (латуней) должены удовлетворять требованиям ГОСТ 17711-93, приведенным в табл. 2.

Таблица 2: Механические свойства медно-цинковых литейных сплавов по ГОСТ 17711-93

Марка	Способ литья	Временное сопротивление разрыву σВ Н/мм2, (кгс/мм2)	Относительное удлинение δ, %	Твердость по Бринеллю, НВ	Примерное назначение литья
		не менее
ЛЦ40С	П К, Ц	215 (22) 215 (22)	12 20	70 80	Для литья арматуры, втулок и сепараторов шариковых и роликовых подшипников
ЛЦ40Сд	Д К	196 (20) 264 (27)	6 18	70 100	Для литья под давлением арматуры (втулки, тройники, переходники), сепараторов подшипников, работающих в среде воздуха или пресной воды
ЛЦ40Мц1,5	П К, Ц	372 (38) 392 (40)	20 20	100 110	Для изготовления деталей простой конфигурации, работающих при ударных нагрузках, а также деталей узлов трения, работающих в условиях спокойной нагрузки при температурах не выше 60°С
ЛЦ40МцЗЖ	П К Д	441 (45) 490 (50) 392 (40)	18 10	90 100	Для изготовления несложных по конфигурации деталей ответственного назначения и арматуры морского судостроения, работающих при температуре до 300°С; массивных деталей, гребных винтов и их лопастей для тропиков
ЛЦ40МцЗА	К, Ц	441 (45)	15	115	Для изготовления деталей несложной конфигурации
ЛЦ38Мц2С2	П К	245 (25) 343 (35)	15 10	80 85	Для изготовления конструкционных деталей и аппаратуры для судов; антифрикционных деталей несложной конфигурации (втулки, вкладыши, ползуны, арматура вагонных подшипников)
ЛЦ37Мц2С2К	К	343 (35)	2	110	Антифрикционные детали, арматура
ЛЦ30А3	П К	294 (30) 392 (40)	12 15	80 90	Для изготовления коррозионно−стойких деталей, применяемых в судостроении и машиностроении
ЛЦ25С2	П	146 (15)	8	60	Для изготовления штуцеров гидросистем автомобилей
ЛЦ23А6ЖЗМц2	П К, П	686 (70) 705 (72)	7 7	160 165	Для изготовления ответственных деталей, работающих при высоких удельных и знакопеременных нагрузках, при изгибе, а также антифрикционных деталей (нажимные винты, гайки нажимных винтов прокатных станов, венцы червячных колес, втулки и др. детали)
ЛЦ16К4	П К	294 (30) 343 (35)	15 15	100 110	Для изготовления сложных по конфигурации деталей приборов и арматуры, работающих при температуре до 250°С и подвергающихся гидровоздушным испытаниям; деталей, работающих в среде морской воды, при условии обеспечения протекторной защиты (шестерни, детали узлов трения и др.)
ЛЦ14КЗСЗ	К П	294 (30) 245 (25)	15 7	100 90	Для изготовления подшипников, втулок

Примечание: Условные обозначения способов литья:

• П — литье в песчаную литейную форму;
• К — кокильное литье;
• Д — литье под давлением;
• Ц — центробежное литье.

Производители латунного литья

• Украинские производители отливок из латуней

Литература

1. Механические и технологические свойства металлов. Справочник. Бобылев А. В. М., «Металлургия», 1980. 296 с.
2. Воздвиженский В.М. и др. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1984. — 432 с., ил
3. Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. М. Машиностроение, 1988. — 272 с.: ил.
4. Энциклопедия неорганических материалов. В двух томах. К.: Высшая школа, 1977.
5. ГОСТ 17711-93 «Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные».
6. Колачев Б.Ф., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Металлургия, 1981. 416 с.

Латунь (Cu-Zn)

Две отдельные группы латуни, используемые для морской службы, отличаются своей металлургической структурой: 1) Альфа-латуни, которые имеют однофазную структуру и содержат примерно до 37% цинка; и 2) альфа-бета (дуплекс) латуни, которые имеют две фазы — вторая фаза, бета, начинает образовываться при содержании цинка выше примерно 37,5%. Добавки Al, Sn, Mn дают ряд альфа-бета-латуней с «высокой прочностью на растяжение». Алюминиевая латунь (альфа-латунь, используемая для труб и труб) содержит мышьяк для предотвращения обесцвечивания. Олово используется в морской латуни (альфа-бета-латунь) и замедляет обесцинкивание в трубных пластинах теплообменника. Высокопрочная латунь (можно назвать марганцевой бронзой) нуждается в катодной защите, чтобы избежать децинкификации. Использование включает пропеллеры средней мощности, валы, палубные фитинги. Сплавы с содержанием марганца около 3% и аналогичными количествами алюминия и никеля хорошо подходят для использования в качестве гребных винтов средней мощности.

Латунь может хорошо работать в морской воде, но требует учета двух типов коррозии. 1) Обесцинкование можно контролировать легированием или катодной защитой. 2) Коррозионное растрескивание под действием аммиака можно предотвратить путем снятия напряжения или катодной защиты при погружении.

UR30™ в аквакультуре

Компания Mitsubishi-Shindoh Co., Ltd. разработала запатентованный медно-цинковый латунный сплав под названием UR30™, специально разработанный для аквакультуры. Сплав, состоящий из 64 % меди, 35,1 % цинка, 0,6 % олова и 0,3 % никеля, устойчив к механическому истиранию при формировании проволоки и изготовлении звеньев цепи, тканых или других типов гибких сеток. На сегодняшний день, за более чем 10 лет работы в аквакультуре, сетчатая сетка, изготовленная из этого латунного сплава, не пострадала от обезцинковки, коррозионного растрескивания под напряжением или эрозионной коррозии.      

Тунгум: UNS C69100/ CZ127 (CW700R)

Tungum® — это хорошо известный трубный продукт, который успешно используется в морской среде, в частности, в гидравлических линиях управления и контрольно-измерительных приборах. Он обладает высокой устойчивостью к обесцинкованию и очень хорошо работает в морской воде и морской атмосфере.

Красная латунь/бронза  

Gunmetals — это отливки из оловянной бронзы, которые широко используются в судостроении и морской технике.

1. Введение в латуни (Часть I),

   Обзор большого и промышленно важного семейства сплавов на основе меди и цинка. Статья особенно рекомендуется дизайнерам, инженерам и другим лицам, определяющим материалы для выпускаемой продукции. Краткая история латуни включена для тех, кто хочет узнать об этих интересных сплавах. Приведены ссылки на источники на The Copper Page и других веб-сайтах, где можно получить более подробную информацию.
   .

2. Введение в латуни (Часть II),

   В этом разделе приведены пояснения по дуплексной, свободной латуни и высокопрочной латуни, а также по легирующим добавкам и европейским обозначениям.
   .

4.4 Сплавы меди, латуни и бронзы

Поковки, изготовленные из сплавов на основе меди, имеют ряд преимуществ по сравнению с изделиями, изготовленными другими способами. Точность размеров выше, чем при литье, обработка сплавов повышает прочность, а общая стоимость является скромной. Поковки с нулевой вытяжкой возможны, но не всегда практичны. Однако производятся поковки с минимальной черновой обработкой. Минимальная тяговая способность не зависит от состава сплава; сплавы, которые могут быть кованы обычными способами, могут быть кованы с минимальным углом уклона, приближающимся к 1°. Поковки с сердечником распространены и обеспечивают детали почти чистой формы с минимальными отходами.

Сплавы на основе меди, основным легирующим элементом которых является цинк, обозначаются как латуни. Те, чей основной легирующий элемент отличается от цинка, обозначаются как бронзы, такие как кремниевая бронза и алюминиевая бронза. Те сплавы с очень высоким содержанием меди, обычно 98% или более, обычно называются «медью», например бериллиевая медь. Сплавы на основе меди обозначаются шестизначной буквенно-цифровой системой. Первый символ — C, указывающий на медную основу. Следующие пять являются числовыми символами. Первая цифра указывает на основную группу, а остальные четыре обозначают сплавы в группе.

Поковки из сплава на основе меди устойчивы к коррозии и устойчивы к давлению и обычно используются для работы с жидкостями и газами под высоким давлением, например, для изготовления фитингов, сантехнического оборудования, компонентов холодильного оборудования и коммерческих клапанов. Прочность увеличивается за счет деформации, которая происходит при ковке, что делает высокопрочные латунные поковки предпочтительным выбором для некоторых зубчатых колес, подшипников и гидравлических насосов. Однородная, непористая структура латунных поковок делает их идеальной отправной точкой для полированной декоративной дверной фурнитуры и компонентов сантехники.

Сплавы на основе меди оцениваются по способности к штамповке с учетом таких факторов, как требуемое давление штамповки, износ матрицы и пластичность в горячем состоянии. Ковочная латунь, C37700, является наиболее поддающейся ковке и оценивается на 100%. Латунь, содержащая от 35% до 40% цинка, оценивается как 90%, а медь с минимальным содержанием меди 99,9% оценивается как 65%. Кремниевая бронза C65500 наименее поддается ковке при 40%.

Сплавы на основе меди можно легко очистить после ковки и обрезки с помощью химических процессов или других более экологически безопасных методов. Типичные сорта ковки включают:

Дополнительную информацию об остальных сплавах в этой категории можно получить в Ассоциации развития меди, Inc.