Химический состав и механические свойства некоторых латуней

Деформируемые латуни

Однофазные α-латуни благодаря высокой пластичности хорошо деформируются как в холодном так и в горячем состоянии. Преимущественно они применяются после холодной обработки давлением и последующего отжига для снятия наклепа.

Латуни могут подвергаться холодной пла­стической деформации для увеличения их прочности. Этот путь упрочнения более эффективно реализуется в однофазных латунях, чем в двухфазных латунях, из-за их большей пластичности. Хо­лодная пластическая деформация повышает предел прочности a-латуней до 450-700 МПа и твердость. Для понижения твердости и получения в полуфабрикатах требуемых свойств (пластичности) при температуре 600-700 °С проводят рекристаллизационный отжиг. Изменяя степень обжатия и температуру отжига, можно регулировать в латунях и величину зерна.

  Двухфазные (α+ β)- латуни лучше деформируются при нагреве выше температуры (β↔ β')-превращения (рис.2.2.1, а). Ниже 454-486 ºC устойчива более твердая и хрупкая β'-фаза, характеризующаяся упорядоченным расположением атомов меди и цинка. Выше этих температур устойчива гомогенная пластичная β-фаза, представляющая собой твердый раствор на базе соединения CuZn с простой ОЦК решеткой, имеющей неупорядоченное расположение атомов. Нагрев выше температуры (β'↔ β)-превращения сопровождается разупорядочением β'-фазы и понижением твердости и хрупкости. Поэтому обычно их деформируют при температуре несколько выше 500 ºC.

 Из двухфазных латуней изготовляют листы, прутки и другие заготовки, из которых последующей механической обработкой изготавливаются детали.

Сезонное” растрескивание деформируемых латуней

 В деталях, изготовленных из латуней деформированием, при содержании более 20% Zn, в наклепанном состоянии или с высокими остаточными напряжениями наблюдается эффект самопроизвольного зарождения трещин, вызывающих разрушение изделий. Этот эффект называют “ сезонным” растрескивание м, т.к. он чаще всего проявляется во влажном воздухе при наличии в атмосфере аммиака и следов сернистых газов. Саморастрескивание происходит из-за предпочтительной коррозии латуней по границам зерен в зоне неравномерного распределения напряжений. Для предотвращения растрескивания детали отжигают при температуре ниже температуры рекристаллизации (в большинстве случаев при 175 - 300°С).

Маркировка деформируемых латуней

Двойныедеформируемые латуни маркируют буквой Л (латунь), за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах; например, в сплаве Л62 имеется 62% Сu и 38% Zn. В марках легированных латуней кроме цифры, показывающей содержание меди, даются буквы и цифры, обозначающие название и количество в процентах легирующих элементов. Для их обозначения ставятся буквы, являющиеся начальной буквой названия элементов (О - олово, С - свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Ц – цинк, Мц – марганец, К - кремний). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего количество меди в латуни; цифры отделены друг от друга дефисом и расположены в той же последовательности, что и буквы; например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60% Cu, 1% Al, 1% Fe,

38% Zn.

Литейные латуни

  Из латуни можно изготовлять также детали методом литья. На рис.2.3. приведена структура однофазной латуни в литом состоянии. Здесь наблюдается дендритная ликвация. В процессе отжига в результате диффузии состав сплава выравнивается и сплав приобретает зернистую структуру (рис. 2.2, а).

Рис.2.3. Структура литой однофазной латуни

Вследствие небольшого температурного интервала кристаллизации двой­ные латуни обладают низкой склонностью к дендритной ликвации, высокой жидкотекучестью, малой рассеянной усадочной пористоcтью и хорошей герме­тичностью. Но они практически не применяются для фасонных отливок, т.к. имеют большую концентрированную усадочную раковину. Этот недостаток в меньшей степени присущ легированным латуням. Поэтому литейные латуни, как правило, содержат большое количество легирующих элементов.

  Специальные (легированные, многокомпонентные) латуни применяют, как для изготовления деформированных полуфабрикатов (листы, ленты, трубы, проволока), так и для фасонных отливок. Литейные латуни содержат те же элементы, что и латуни, обрабатываемые давлением. Отличает их, как правило, большее содержание Zn и других легирующих элементов.

Литейные латуни отливают в землю, в кокиль, под давлением. Они идут на изготовление арматуры и деталей для судостроения, гребных винтов, их лопастей, гаек нажимных болтов для сложных условий работы, вкладышей и подшипников. Наилучшей жидкотекучестью обладает литейная латунь марки ЛЦ20К3, несколько хуже литейные свойства латуней типа ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц.

2.2.11. М аркировка литейных латун е й

В марках литейных латуней указывается содержание цинка, а количество каждого легирующего элемента ставится непосредственно за буквой, обозначающей его название. Например, ЛЦ40Мц3А содержит 40% Zn, 3% Mn, 1% Al.