Влияние примесей на свойства латуней

Примеси повышают твердость и снижают пластичность латуней. Особен­но неблагоприятно действуют свинец и висмут. Эти примеси вызывают в однофазных ла­тунях явление красноломкости, поэтому однофазные латуни в основном выпус­кают в виде холоднокатаных полуфабрикатов: полос, лент, проволоки, листов, из которых изготовляют детали методом глубокой вытяжки (радиаторные труб­ки, снарядные гильзы, трубопроводы), а также детали, требующие по условиям эксплуатации низкую твердость (шайбы, втулки, уплотнительные кольца и другие).

Вредными примесями в латунях являются сурьма и сера. Сурьма приводит к резкому разрушению латуни при горячей и холодной обработке давлением. Сера мало встречается в латунях, но ухудшает все их свойства.

2.2.4. Классификация латуни по составу

 По составу латуни делят на простые и специальные.

  Простые латуни состоят только из меди и цинка; их редко легируют дополнительно другими элементами. В марках простых латуней Л62, Л68. Л80, Л90 цифры показывают содержание меди.

     Простые латуни подразделяются на две группы:

- однофазные со структуройα-твердого раствора цинка в меди (рис.2.2.3, а);

- двухфазные со структурой a+ β'-фаз (рис.2.2.3,б).

Специальные латуни, кроме меди и цинка, содержат элементы, которые вводятся с целью изменения свойств сплавов в нужном направлении.

Влияние легирующих элементов на свойства специальных латуней

В специальных латунях для легирования используют элементы, повы­шающие прочность, коррозионную стойкость и улучшающие антифрикционные свойства (А1, Мn, Sn, Ni, Fе, Si и др.). Введение всех легирующих элементов кроме Ni, уменьшает растворимость цинка в меди и способствует образованию β' -фазы.

Алюминий, железо и никель увеличивают прочность латуней. Наибольшей прочностью обладают такие латуни, дополнительно легированные марганцем. Эти элементы растворяются в α- и β'-фазах и самостоятельных структур не образуют. Их влияние проявляется в смещении на диаграмме области существования α- и α+ β'-фаз к меньшей концентрации цинка.

 А1, Sn, Ni, Мn повышают коррозионную стойкость латуней. Алюминий и олово, повышая твердость и прочность, понижают пластичность. Латуни, легированные оловом, характеризуются хрупкостью в холодном состоянии. Ni увеличивает растворимость цинка в меди и улучшает механические свойства латуней. При добавлении никеля к (a+ β') - латуни количество β' - фазы уменьшается, и при достаточном его содержании латунь из двухфазной становится однофазной. Мn повышает жаростойкость.

Кремний улучшает жидкотекучесть латуней, свариваемость и способ­ность к холодной и горячей пластической деформации. Железо способствует и измельчению зерна, повышает температуру рекристаллизации, механические и технологические свойства латуней. На кремнистые латуни Fе влияет отрицательно, т.к. снижает антифрикционные свойства и уменьшает коррозионную стойкость.

Свинец примерно 1 % вводят в состав двухфазных латуней для повышения антифрикци­ онных свойств и улучшения обрабатываемости резанием. Поэтому содержащие свинец латуни, например, латунь марки ЛС59-1, называют “автоматной латунью”. В латунях этого типа происходит a= β' превращение, поэтому легкоплавкие эвтектики располагаются не по границам, а внутри зерен твердого раствора, и не влияют на способность латуней к горячей пластической деформации. В виду малой пластичности при низких температурах эти латуни выпускают в виде горячекатаного полуфабриката: листов, прутков, труб, штам­повок. Из них изготавливают втулки, гайки, тройники, штуцеры, токопроводящие детали электрооборудования.

Мышьяк дополнительно вводят в латунь для предохранения латуней от обесцинкивания в агрессивных пресных водах.

Фосфор повышает твердость, но снижает пластичность латуней, повышает температуру рекристаллизации и ускоряет рост зерна.

Добавки олова придают латуни высокую сопротивляемость в морской воде. Латунь с добавкой олова например, латунь марки ЛО70-1, называют “морской латунью ”. Оловянные латуни широко применяют в речном и морском судостроении (конденсаторные трубки и манометрические трубки и др.).

Добавка алюминия до 4 % в высокомедистыелатуни(ЛА77-2) способствует улучшению обрабатываемости давлением. Алюминиевые латуни легируют эле­ментами, обладающими переменной растворимостью в a-твердом растворе на основе Сu (Ni, Fе, Мn, Si), что позволяет упрочнять эти латуни закалкой и ста­рением.

Добавка никеля в латуни (ЛН65-5) способствует улучшению обрабатываемости давлением в хо­лодном и горячем состояниях

2.2.6.   Классификация латуни по технологическим признакам

 По технологическим признакам латуни делят на деформируемые и литейные (табл.2.1.)

                                                                                                Таблица 2.1