Латуни обладают сравнительно высокими механическими свойствами и удовлетворительной коррозионной устойчивостью и, будучи наиболее дешевыми из медных сплавов, имеют широкое распространение во многих отраслях машиностроения.
Латунь подразделяют на двойные и многокомпонентные. Двойные медно цинковые сплавы - простые или двойные латуни, многокомпонентные - специальные латуни. Двойные латуни, содержащие 88 - 97% меди, называют томпаком, а содержащие 79 - 80% меди - полутомпаком. Название специальных латуней дается по дополнительному легирующему элементу (кроме цинка), например, латунь, содержащую, кроме цинка, алюминий, называют алюминиевой латунью и т.п. По технологическому принципу различают деформируемые и литейные латуни.
Полуфабрикаты из деформируемых латуней изготовляют в следующих состояниях: мягкое (отожженные), полутвердое (обжатие 10-30%), твердое (обжатие более 30%) и особотвердое (обжатие боле 50%). Литейные латуни выплавляют как из первичных, так и из вторичных металлов (вторичные латуни).
В качестве дополнительных легирующих добавок в специальные латуни вводят алюминий, кремний, олово, никель, марганец, железо и свинец. Указанные добавки (кроме свинца) повышают коррозионную стойкость, прочность, жидкотекучесть, измельчают зерно латуни; свинец сильно улучшает обрабатываемость резанием.
Латуни, содержащие более 20% цинка, в деформированном состоянии склонны к коррозионному ( самопроизвольному) растеканию при хранении. Для предупреждения растекания изделия, изготовленные из латуни, следует подвергать низкотемпературному отжигу при 250 - 300 oС.
Химический состав и назначение латуней, физические и механические свойства, виды полуфабрикатов приводятся в таблицах 10-21.
Таблица 10. Химический состав в % и виды полуфабрикатов деформируемых простых латуней (по ГОСТ 1019-47)
Марка |
Компоненты |
Примеси (не более) |
Полуфабрикаты |
||||||
Cu |
Zn |
Pb |
Fe |
Sb |
Bi |
P |
Всего |
||
Л 96 |
95,0-97,0 |
О |
0,03 |
0,10 |
0,005 |
0,002 |
0,01 |
0,2 |
Радиаторные трубки |
Л 90 |
88,0-91,0 |
0,03 |
0,10 |
0,005 |
0,002 |
0,01 |
0,2 |
Листы; ленты для плакировки |
|
Л 85 |
84,0-86,0 |
0,03 |
0,10 |
0,005 |
0,002 |
0,01 |
0,3 |
Трубы гофрированные |
|
Л 80 |
79,0-81,0 |
0,03 |
0,10 |
0,005 |
0,002 |
0,01 |
0,3 |
Листы, ленты и проволока |
|
Л70 |
69,0-72,0 |
0,03 |
0,07 |
0,002 |
0,002 |
0,005 |
0,2 |
Полосы и ленты |
|
Л68 |
67,0-70,0 |
0,03 |
0,10 |
0,005 |
0,002 |
0,002 |
0,3 |
Полосы, листы, ленты, трубы и проволока |
|
Л62 |
60,5-63,5 |
0,08 |
0,15 |
0,005 |
0,002 |
0,002 |
0,5 |
Полосы, листы, ленты, трубы, прутки проволока |
Примечание: 1. В латуни марки Л70, кроме перечисленных примесей, может быть не более 0,005 As, 0,005 Sn и 0,002 S.
2. В антимагнитных латунях содержание железа <= 0,03%.
Таблица 11. Физические и технологические свойства простых деформируемых латуней
Марка |
Л 96 |
Л 90 |
Л 85 |
Л 80 |
Л 70 |
Л 68 |
Л 62 |
|
Температура плавления в оС |
1070 |
1045 |
1025 |
1099 |
950 |
938 |
905 |
|
Плотность в Г/см3 |
8,85 |
8,78 |
8,75 |
8,06 |
8,62 |
8,60 |
8,43 |
|
Модуль упругости в кГ/мм2 |
мягкий латуни |
- |
- |
- |
10 600 |
- |
11 000 |
10 000 |
твердой латуни |
11 400 |
10 500 |
10 500 |
11 400 |
11 200 |
11 500 |
- |
|
Коэффициент линейного расширения Х 106 1/о С |
17,0 |
17,0 |
18,7 |
18,8 |
18,9 |
19,0 |
20,6 |
|
Удельная теплоемкость в кал/г · о С |
0,093 |
0,09 |
0,092 |
0,093 |
0,09 |
0,093 |
0,092 |
|
Теплопроводность в кал/см · сек · о С |
0,592 |
0,40 |
0,36 |
0,34 |
0,29 |
0,28 |
0,26 |
|
Температура горячей обработки в о С |
700-850 |
700-850 |
750-850 |
750-850 |
750-850 |
750-850 |
750-850 |
|
Температура отжига в о C |
450-650 |
450-650 |
450-650 |
450-650 |
450-650 |
450-650 |
450-650 |
Таблица 12. Химический состав в % и виды полуфабрикатов специальных латуней (по ГОСТ 1019-47)
Наименование латуни |
Марка |
Содержание компонентов в % |
Полуфабрикаты |
|||||||
Cu |
Al |
Sn |
Si |
Pb |
Fe |
Mn |
Ni |
|||
Алюминиевая |
ЛА77-2 |
76,0-79,0 |
1,75-2,50 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Трубы конденсаторные |
Алюминиево - железистая |
ЛАЖ60-1-1 |
58,0-61,0 |
0,75-1,50 |
- |
- |
- |
0,75-1,50 |
0,1-0,6 |
- |
Трубы и прутки |
Алюминиево - никелевая |
ЛАН59-3-2 |
57,0-60,0 |
2,5-3,50 |
- |
- |
- |
- |
- |
2,0-3,0 |
Трубы и прутки |
Никелевая |
ЛН65-5 |
64,0-67,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5,0-6,0 |
Трубки манометрические , проволока, листы и ленты |
Железисто- марганцовистая |
ЛЖМц59-1-1 |
57,0-60,0 |
0,1-0,2 |
0,3-0,7 |
- |
- |
0,6-1,2 |
0,5-0,8 |
- |
полосы, прутки, проволока и трубы |
Марганцовистая |
ЛМц58-2 |
57,0-60,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0-2,0 |
- |
Полосы, прутки, проволока и листы |
Марганцовисто - алюминиевая |
ЛМцА57-5-1 |
55,0-58,0 |
0,5-1,5 |
- |
- |
- |
- |
2,5-3,5 |
- |
Поковки |
Томпак оловянистый |
ЛО90-1 |
88,0-91,0 |
- |
0,25-0,75 |
- |
- |
- |
- |
- |
Полосы и ленты |
Оловянистая |
ЛО70-1 |
69,0-71,0 |
- |
1,0-1,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
Трубы |
Свинцовистая |
ЛС74-3 |
72,0-75,0 |
- |
- |
- |
2,4-3,0 |
- |
- |
- |
Полосы, ленты, прутки для часового производства |
Железисто- свинцовистая |
ЛЖС58-1-1 |
56,0-58,0 |
- |
- |
- |
0,7-1,3 |
0,7-1,3 |
- |
- |
Прутки |
Кремнистая |
ЛК80-3 |
79,0-81,0 |
- |
- |
2,5-4,0 |
- |
- |
- |
- |
Поковки и штамповки |
Таблица 13. Основные физические, механические и технологические свойства специальных латуней
Марка |
Плотность в Г/см2 |
Коэффициент линейного расширения 106 , 1/оС |
Темп. плавл. в оС |
Теплопроводн. в кн/см · сек |
Удельное электросопротивление в ом · мм2 /м |
Модуль упругости в кГ/мм2 |
σ в в кГ/мм2 |
δ в % |
Темп. горячей обработки в о С |
Темп. отжига в о С |
ЛА 77-2 |
8,6 |
18,3 |
1000 |
0,27 |
0,075 |
- |
38 |
50 |
700-770 |
600-650 |
ЛАЖ 60-1-1 |
8,2 |
21,6 |
904 |
- |
0,09 |
10 500 |
42 |
50 |
700-800 |
600-700 |
ЛАН 59-3-2 |
8,4 |
19,0 |
956 |
0,20 |
0,078 |
10 000 |
50 |
42 |
700-800 |
600-650 |
ЛН 65-5 |
8,7 |
18,2 |
960 |
0,14 |
0,146 |
11 200 |
38 |
65 |
750-870 |
600-650 |
ЛЖМц 59-1-1 |
8,5 |
22,0 |
900 |
0,24 |
0,093 |
10 600 |
45 |
50 |
650-750 |
600-650 |
ЛМц 58-2 |
8,5 |
21,2 |
880 |
0,17 |
0,118 |
10 000 |
44 |
36 |
650-750 |
600-650 |
ЛМц А 57-3-1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
52 |
30 |
650-750 |
600-700 |
ЛО 90-1 |
8,8 |
18,4 |
1015 |
0,30 |
0,054 |
10 500 |
28 |
50 |
700-800 |
550-650 |
ЛО 70-1 |
8,5 |
19,7 |
935 |
0,22 |
0,072 |
10 600 |
35 |
60 |
650-750 |
550-650 |
ЛО 62-1 |
8,5 |
19,3 |
906 |
0,26 |
0,072 |
10 000 |
38 |
40 |
700-750 |
550-650 |
ЛО 60-1 |
8,4 |
21,4 |
900 |
0,24 |
0,070 |
10 500 |
38 |
40 |
750-800 |
550-650 |
ЛС 74-3 |
8,7 |
19,8 |
965 |
0,29 |
0,078 |
10 500 |
35 |
45 |
- |
600-650 |
ЛС 64-2 |
8,5 |
20,3 |
910 |
0,28 |
0,066 |
10 500 |
34 |
55 |
- |
600-650 |
ЛС 63-3 |
8,5 |
20,5 |
905 |
0,28 |
0,066 |
10 500 |
35 |
45 |
- |
600-650 |
ЛС 60-1 |
8,5 |
20,8 |
900 |
0,25 |
0,064 |
10 500 |
35 |
50 |
- |
600-650 |
ЛС 59-1 |
8,5 |
20,6 |
900 |
0,25 |
0,68 |
10 500 |
42 |
45 |
640-780 |
600-650 |
ЛК 80-3 |
8,6 |
17,0 |
900 |
0,1 |
0,2 |
9 800 |
34 |
55 |
750-850 |
500-600 |
Таблица 14. Механические свойства и сортамент латунных листов и полос (по ГОСТ 931-52 и 6688-53)
Вид, размеры и состояние полуфабрикатов |
Марка латуни |
σ в в кГ/мм2 |
δ в % |
Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 100 мм) при толщине листов в мм |
|||
0,4-0,45 |
0,5 |
0,6-0,1 |
1,2-1,5 |
||||
Листы и полосы холоднокатаные мягкие: размеры листов: толщина 0,4-10 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм ; размеры полос: толщина 0,4-10 мм, ширина 40-500 мм |
Л 68 |
30 |
40 |
>= 10 |
>= 11 |
>= 11,5 |
>= 12,5 |
Листы и полосы полутвердые |
Л 68 |
36 |
25 |
8-10 |
9-11 |
9,5-11,5 |
11-13 |
Листы и полосы холоднокатаные твердые |
Л 68 |
40 |
15 |
7-9 |
7-9 |
7,5-9,5 |
- |
Полосы особо твердые |
Л 62 |
60 |
2,5 |
- |
- |
- |
- |
Листы горячекатаные: толщина 5-22 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм |
Л 62 |
30 |
30 |
- |
- |
- |
- |
Полосы (толщина 1,5х8,0 мм, ширина 20-90 мм); |
мягкие |
30 |
40 |
- |
- |
- |
- |
Полосы прямоугольные прессованные размером от 5х20 до 25х60 |
Л 62 |
30 |
30 |
- |
- |
- |
- |
15. Механические свойства латунных лент (по ГОСТ 2208-49)
Марка латуни |
Состояние материала |
σ в в кГ/мм2 |
δ в % |
Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 10мм) при толщине лент в мм |
||||
До 0,25 |
0,3-0,55 |
0,6-1,1 |
1,2-1,6 |
1,7-2,0 |
||||
Л 68 |
Мягкое |
30 |
40 |
>= 9 |
>= 11 |
>= 11,5 |
>= 12 |
>= 12,5 |
Л 68 |
Полутвердое |
35 |
25 |
7-9 |
9-11 |
9,5-11,5 |
10-12 |
10,5-12,5 |
Л 68 |
Твердое |
40 |
15 |
5-7 |
7-9 |
7,5-9,5 |
- |
- |
Л 68 |
Особотвердое |
50 |
4 |
- |
- |
- |
- |
- |
* По ГОСТ 4442-48.
Таблица 16. Механические свойства круглых, квадратных или шестигранных прутков из латуни
(по ГОСТ 2060-60)
Марка латуни |
Состояние прутков |
Диаметр круглых или диаметр вписанной окружности квадратных и шестигранных прутков в мм |
σ в в кГ/мм2 |
δ в % |
Область применения |
не менее |
|||||
Л 62 |
Тянутые |
5-40 |
38 |
15 |
Во всех отраслях машиностроения |
ЛС 59-1 |
Тянутые |
10-160 |
30 |
30 |
Во всех отраслях машиностроения |
ЛС 63-3 |
Тянутые (твердые) |
5-9,5 |
60 |
1 |
Для деталей часов |
ЛО 62-1 |
Тянутые |
5-40 |
40 |
15 |
В морском судостроении |
ЛЖС 58-1-1 |
Тянутые |
5-40 |
45 |
10 |
Для деталей часов |
ЛМц 58-2 |
Тянутые |
5-12 |
45 |
20 |
В судостроении |
ЛЖМц 59-1-1 |
Тянутые |
5-12 |
50 |
15 |
В судостроении |
ЛАЖ 60-1-1 |
Прессованные |
10-160 |
45 |
18 |
В самолетостроении |
Таблица 17. Механические свойства проволоки из латуни
(по ГОСТ 1066-58)
Марка латуни |
Диаметр проволоки в мм |
σ в в кГ/мм2 проволока в состоянии |
δ в % при состоянии проволоки |
||||
мягком |
полутвердом |
твердом |
мягком |
полутвердом |
твердом |
||
Л 68 |
0,10-0,18 |
38 |
- |
70-95 |
20 |
- |
- |
Л 62 |
0,1-0,18 |
35 |
- |
75-95 |
18 |
- |
- |
ЛС 59-1 |
2-4,8 |
35 |
40 |
45-65 |
30 |
- |
5 |
Таблица 18. Механические свойства и сортамент латунных труб
(по ГОСТ 494-52)
Марка латуни |
Наименование, состояние и размеры труб |
σ в в кГ/мм2 |
δ в % |
Л 62 |
Трубы тянутые мягкие диаметром 3-100 мм |
30 |
30 |
Л 62 |
Трубы тянутые полутвердые |
34 |
30 |
Л 62 |
Трубы прессованные диаметром 21-195 мм |
30 |
38 |
Л 96* |
Трубки радиаторные шестигранные и круглые |
35-60 |
- |
Л 96** |
Tрубки мягкие капиллярные с внутренним диаметром 0,35-0,50 мм и наружным диаметром 1,2-2,5 мм |
- |
- |
Л 80*** |
Трубки тонкостенные для сильфонов диаметром 8-80 мм, толщиной стенки 0,07-0,6 мм |
- |
- |
* По ГОСТ 529-41, ** По ГОСТ 2624-44, *** По ГОСТ 5685-51.
Таблица 19. Состав, механические свойства и назначение литейных латуней
(по ГОСТ 1019-47)
Марка латуни |
Химический состав |
Плотность в г/см3 |
Механические свойства |
Назначение |
||||||||
Cu |
Al |
Fe |
Mn |
Si |
Sn |
Pb |
Zn |
σв в г/мм2 |
δ в % |
|||
ЛА67-2.5 |
66-68 |
2-3 |
- |
- |
- |
- |
- |
О |
8,5 |
40(кг) |
15(кг) |
Для изготовления коррозионностойких деталей |
ЛАЖМц66-6-3-2 |
64-68 |
6-7 |
2,0-4,0 |
1,5-2,5 |
- |
- |
- |
8,5 |
65(к) |
7(к) |
Для изготовления гаек, нажимных винтов, червяных винтов и других деталей, работающих в тяжелых условиях |
|
ЛАЖ60-1-1Л |
58-61 |
0,75-1,5 |
0,75-1,5 |
1,0-0,6 |
- |
0,2-0,7 |
- |
8,5 |
42(к) |
18(к) |
Для изготовления арматуры втулок и вкладышей подшипников |
|
ЛК80-3Л |
79-81 |
- |
- |
- |
2,5-4,5 |
- |
- |
8,5 |
30(к) |
15(к) |
Для изготовления арматуры и других деталей в судостроении |
|
ЛКС 80-3-3 |
79-81 |
- |
- |
- |
2,5-4,5 |
- |
2,0-4,0 |
8,5 |
30(к) |
15(к) |
Для изготовления вкладышей подшипников и втулок |
|
ЛМц58-2-2 |
57-60 |
- |
- |
1,5-2,5 |
- |
- |
1,5-2,5 |
8,5 |
35(к) |
8(к) |
Для изготовления вкладышей подшипников втулок и других антифрикционных деталей |
|
ЛМцОС58-2-2-2 |
56-60 |
- |
- |
1,5-2,5 |
- |
1,5-2,5 |
0,5-2,5 |
8,5 |
30(к) |
4(к) |
Для изготовления зубчатых колес |
|
ЛМцЖ55-2-1 |
53-58 |
- |
0,5-1,5 |
3-4 |
- |
- |
- |
8,5 |
50(к) |
10(к) |
|
|
ЛМцЖ82-4-1 |
50-55 |
- |
0,5-1,5 |
4-5 |
- |
- |
- |
8,5 |
50(к) |
15(к) |
Подшипники и арматура |
|
ЛС59-1Л |
57-61 |
- |
- |
- |
- |
0,8-1,0 |
- |
8,5 |
20(к) |
20(ц) |
Втулки для шарикоподшипников |
Примечание: Условные обозначения: к - литье в кокиль, з - литье в землю, ц - центробежное литье.
Таблица 20. Физико - механические свойства литейных латуней
Основные свойства |
Марка латуни |
|||||||||
ЛА 67-2,5 |
ЛАЖМц66-3-3-2 |
ЛАЖ60-1-1л |
ЛК80-3л |
ЛКС80-3-3 |
ЛМцС56-2-2 |
ЛМцОС58-2-2-2-2 |
ЛМцЖ52-4-1 |
ЛМцЖ55-3-4 |
ЛС59-1-л |
|
Температура ликвидуса в о С |
995 |
899 |
904 |
900 |
900 |
890 |
890 |
870 |
880 |
885 |
Коэффициент линейного расширения х 10-6, 1/оС |
- |
19,8 |
21,6 |
17 |
17 |
21 |
- |
- |
22 |
20,1 |
Теплопроводность в кал/см· сек · оС |
0,27 |
0,12 |
0,27 |
- |
- |
0,26 |
0,26 |
- |
0,24 |
0,26 |
σв в кГ/мм2 при: |
35 |
65 |
40 |
40 |
35 |
36 |
35 |
50 |
50 |
35 |
δ10 в % при: |
15 |
7 |
20 |
20 |
20 |
20 |
6 |
20 |
- |
40 |
σ Т в кГ/мм2 |
- |
- |
25 |
16 |
14 |
24 |
- |
30 |
- |
15 |
αн в кГм/см2 |
- |
- |
- |
12 |
4 |
7,0 |
- |
- |
- |
2,6 |
Твердость НВ |
90 |
- |
90 |
105 |
95 |
80 |
95 |
120 |
105 |
85 |
Линейная усадка в % |
- |
- |
- |
1,7 |
1,7 |
1,8 |
- |
1,7 |
1,6 |
2,23 |
Коэффициент трения в паре с осевой сталью: |
- |
- |
- |
0,01 |
0,009 |
0,16 |
- |
- |
- |
0,013 |
Таблица 21. Химический состав в % и маркировка вторичных латуней (по ГОСТ 1020-60)
Марка |
Cu |
Al |
Pe |
Mn |
Si |
Ni |
Sn |
Pb |
Zn |
Маркировка чушек красками |
ЛА |
0,3-0,8 |
2-3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
О |
Двумя белыми полосами |
ЛАЖМц |
63-68 |
6-7 |
2,0-4,0 |
1,5-2,5 |
- |
- |
- |
- |
Двумя синими полосами |
|
ЛАЖ |
56-61 |
0,75-1,5 |
0,1-0,6 |
- |
- |
0,2-0,7 |
- |
- |
Одной зеленой полосой и одной красной полосой |
|
ЛК |
70-81 |
- |
- |
- |
2,5-4,5 |
- |
- |
- |
Двумя красными полосами |
|
ЛКС |
70-81 |
- |
- |
- |
2,5-4,5 |
- |
- |
2-4 |
Одной красной полосой и одной синей полосой |
|
ЛМцС |
55-60 |
- |
- |
1,5-2,5 |
- |
- |
- |
1,5-2,5 |
Одной зеленой полосой и одной синей полосой |
|
ЛМцОС |
55-60 |
- |
- |
1,5-2,5 |
- |
- |
1,5-2,5 |
0,5-2,5 |
Двумя черными полосами |
|
ЛМцЖ1 |
53-58 |
- |
0,5-1,5 |
3-4 |
- |
- |
- |
- |
Двумя зелеными полосами |
|
ЛМцЖ2 |
50-55 |
- |
0,5-1,5 |
4-5 |
- |
- |
- |
- |
Одной черной полосой и одной белой полосой |
|
ЛС |
56-61 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,8-1,9 |
Одной красной полосой и одной белой полосой |
|
ЛОС |
60-80 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,5-2,0 |
1,0-3,0 |
Тремя красными полосами |
|
ЛНМцЖА |
58-62 |
0,5-1,0 |
0,5-1,1 |
1,5-2,5 |
- |
0,5-1,5 |
- |
- |
Тремя белыми полосами |