Латунь представляет собой сплав с медью. Основной легирующей добавкой, определяющей технологические характеристики: прочность, гибкость, пластичность, хорошую устойчивость к коррозионным процессам и пр., является цинк.
Латунь сплав
Латунь представляет собой сплав с медью. Основной легирующей добавкой, определяющей технологические характеристики: прочность, гибкость, пластичность, хорошую устойчивость к коррозионным процессам и пр., является цинк.
Латунь — сплав меди с цинком, где именно цинк определяет большинство технологических свойств: прочность, пластичность, коррозионную стойкость. Помимо цинка в состав вводят и другие элементы — олово, свинец, никель, марганец, алюминий, кремний — по нормам ГОСТ 15527-2004 (для деформируемых сплавов) и ГОСТ 16130-90 (для литейных и предназначенных для пайки). За температуру плавления и обработку резкой мы уже разбирали отдельно в статьях про температуру плавления латуни и про обработку цветных металлов; здесь разберём, как устроена маркировка и какие марки для чего предназначены.
| Признак | Категории |
|---|---|
| По составу | Простые (только Cu и Zn) и специальные (Cu, Zn + дополнительные легирующие элементы) |
| По способу обработки | Деформируемые (прокат: лист, лента, проволока, труба) и литейные (отливки) |
Простые латуни маркируются буквой «Л» и числом — средним содержанием меди в процентах. Л80 — это 80% меди и, соответственно, 20% цинка.
Специальные (многокомпонентные) латуни маркируются буквой «Л», затем буквами легирующих элементов (кроме цинка — он в буквенном обозначении не участвует) и числами: первое число — доля меди, следующие — доли элементов в том же порядке, что и буквы. Цинк — это остаток до 100%.
Пример: ЛАЖМц66-6-3-2 расшифровывается как медь 66%, алюминий (А) 6%, железо (Ж) 3%, марганец (Мц) 2%, а цинка в сплаве — оставшиеся 23%.
| Группа | Примеры марок | Легирующий элемент сверх Cu-Zn |
|---|---|---|
| Простые (томпак/латунь) | Л96, Л90, Л85, Л80, Л75, Л70, Л68, Л63 | — |
| Алюминиевые | ЛА85-0.5, ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1 | Al (+ часто Fe) |
| Кремнистые | ЛК80-3, ЛК62-0.5, ЛКС65-1.5-3 | Si |
| Оловянные («морская латунь») | ЛО90-1, ЛО70-1, ЛО62-1, ЛО60-1 | Sn |
| Свинцовые («автоматные») | ЛС74-3, ЛС64-2, ЛС63-3, ЛС59-1, ЛС59-2 | Pb |
| Марганцевые | ЛЖМц59-1-1, ЛМц58-2 | Mn (+ часто Fe) |
| Никелевые | ЛН65-5 | Ni |
Часть марок из этих групп дополнительно регламентирована ГОСТ 16130-90 как пригодные для пайки — при выборе материала под паяное соединение стоит сверяться именно с этим стандартом.
| Тип | Содержание цинка | Свойства |
|---|---|---|
| Однофазная (α-латунь) | До 30–35% | Более пластична, лучше подходит для деформационной обработки (гибка, вытяжка) |
| Двухфазная (α+β-латунь) | 35–47–50% | Заметно прочнее, но менее пластична; хуже подходит для холодной деформации |
Латуни с содержанием цинка до 10% называют томпаком, 10–20% — полутомпаком: это самые пластичные и «мягкие» составы сплава.
| Элемент | Что даёт сплаву |
|---|---|
| Марганец (Mn) | Повышает прочность и коррозионную стойкость; в комбинации с Al, Sn, Fe эффект усиливается |
| Олово (Sn) | Стойкость к морской воде — отсюда название «морская латунь» |
| Никель (Ni) | Повышает прочность и коррозионную стойкость |
| Свинец (Pb) | Делает сплав более податливым при механической обработке — такие латуни называют автоматными, они лучше ведут себя при резке и точении |
| Кремний (Si) | Улучшает антифрикционные свойства (подшипники), но заметно снижает твёрдость и прочность |
С ростом доли цинка твёрдость и упругость сначала растут; после ~30% эластичность начинает снижаться при продолжающемся росте твёрдости; при содержании цинка около 45% падает уже и твёрдость. Однофазные (α) сплавы хорошо обрабатываются давлением в холодном состоянии; двухфазные (α+β) сплавы становятся пластичными только при нагреве выше 700 °C. Отдельно стоит знать про «хрупкую зону» — диапазон примерно 300–700 °C, в котором латунь становится хрупкой и её избегают при горячей деформации на металлургическом переделе. К холодной гибке листовых деталей на прессе, которую мы выполняем, это не относится — там сплав работает при комнатной температуре.
Для лазерной резки и гибки чаще всего берут однофазные латуни с высоким содержанием меди (например, Л63) — они пластичны, стабильно ведут себя при резке и хорошо переносят холодную гибку. Марка влияет на радиусы гиба и на итоговую цену — сообщите её при отправке чертежа, и технолог подтвердит режимы. Работаем с латунным листом на собственном производстве в Видном: лазерная резка и гибка. Пришлите чертёж с указанием марки — посчитаем стоимость в день обращения.
Что означает цифра в марке Л63?
Среднее содержание меди в процентах — 63%; остальное (37%) приходится на цинк. Это простая (двухкомпонентная) латунь.
Почему латунь называют «морской»?
Так называют сплавы, легированные оловом (например, ЛО70-1) — олово повышает стойкость к воздействию солёной воды, отсюда и разговорное название.
Что такое автоматная латунь?
Сплав с добавкой свинца (например, ЛС59-1) — свинец облегчает стружкообразование при механической обработке, такие марки предпочтительны для деталей, изготавливаемых резанием.
Какая латунь лучше гнётся — однофазная или двухфазная?
Однофазная (α, цинка до 30–35%): она пластичнее и лучше переносит холодную деформацию. Двухфазные сплавы прочнее, но менее пластичны и требуют нагрева для деформационной обработки.