Широкий ассортимент подшипников ведущих мировых производителей. SKF, FAG, INA, NSK, TIMKEN
Направляющие, каретки, шарико-винтовые передачи для станков и автоматизации
Изготовление нестандартных деталей и узлов по чертежам заказчика
Консультации инженеров, помощь в подборе аналогов, расчёт ресурса
На подшипники NSK
Уже доступен
Латунь — сплав меди с цинком, один из наиболее востребованных конструкционных материалов в машиностроении. Марки латуни определяют её состав, механические свойства и область применения: от фитингов и втулок до точных деталей приборостроения. Правильный выбор марки напрямую влияет на ресурс изделия и технологичность его изготовления.
Латунь — двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом выступает цинк. Содержание цинка варьируется в диапазоне от 5 до 45%, что определяет структуру, цвет и механические характеристики материала. В соответствии с ГОСТ 15527-2004 «Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением» все деформируемые латуни делятся на три группы: простые (двойные), свинцовые и сложнолегированные, что отражено в таблицах 1–3 этого стандарта.
В маркировке латуней первой стоит буква Л (латунь), затем цифры, обозначающие среднее содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л следуют буквенные обозначения дополнительных элементов: С — свинец, Мц — марганец, О — олово, Ж — железо, А — алюминий, Н — никель. Цифры после букв — процентное содержание каждого легирующего компонента.
Пример расшифровки маркировки: ЛС59-1 — латунь с содержанием меди 57–60%, свинца 0,8–1,9%, остальное — цинк (ГОСТ 15527-2004, таблица 2). ЛМц58-2 — латунь с 58% Cu, 2% Mn, остальное Zn (таблица 3 того же стандарта).
Простые латуни содержат только медь и цинк без дополнительного легирования. Это наиболее широкая группа, обладающая хорошим сочетанием пластичности, коррозионной стойкости и технологичности при обработке давлением.
Л68 содержит 67–70% меди, остальное цинк (ГОСТ 15527-2004). Плотность составляет 8 600 кг/м³. Высокое содержание меди обеспечивает максимальную пластичность среди деформируемых двойных латуней: предел прочности в мягком состоянии — около 320–350 МПа, относительное удлинение — до 45–50%. Марка является основным материалом для глубокой вытяжки, штамповки, прокатки в листы, ленты, фольгу и проволочные сетки. Марка Л68 обладает наибольшей среди простых латуней устойчивостью к коррозионному растрескиванию.
Л63 содержит 62–65% меди, плотность 8 440 кг/м³ (ГОСТ 15527-2004). Это наиболее распространённая марка простой латуни в машиностроении. Предел прочности существенно зависит от состояния поставки: в мягком (отожжённом) состоянии 370–450 МПа, в нагартованном — до 600–750 МПа. Твёрдость по Бринеллю: мягкое состояние — 70 HB, твёрдое — до 130 HB. Марка хорошо обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии, применяется для трубок, втулок, гаек, фитингов и электродов. Коррозионная стойкость в атмосфере, пресной воде, сухом паре, спиртах и антифризах — высокая.
Примечание: механические свойства приведены для мягкого (отожжённого) состояния. Нагартованный прокат имеет существенно более высокие значения предела прочности и твёрдости при сниженной пластичности.
Специальные (легированные) латуни содержат дополнительные элементы, которые целенаправленно улучшают конкретные характеристики: обрабатываемость резанием, прочность, антифрикционные свойства или коррозионную стойкость в агрессивных средах.
Состав по ГОСТ 15527-2004: 57–60% Cu, 0,8–1,9% Pb, остальное — цинк. Введение свинца кардинально изменяет поведение сплава при механической обработке. Свинец образует в структуре обособленную мягкую фазу, которая обеспечивает дробление стружки и снижает трение о режущий инструмент. Именно поэтому ЛС59-1 называют автоматной латунью — она применяется на автоматических токарных станках для массового производства мелких точных деталей.
Механические свойства ЛС59-1 существенно зависят от состояния поставки: предел прочности в мягком состоянии — около 330–420 МПа, в твёрдотянутом — до 600–650 МПа. Твёрдость: мягкое состояние — 75–90 HB, твёрдое — до 150 HB. Важно учитывать, что в сопоставимых состояниях ЛС59-1 по пределу прочности незначительно уступает Л63 ввиду двухфазной структуры. При этом двухфазная структура обеспечивает хорошую стойкость к коррозионному растрескиванию — лучшую, чем у Л63. Типичные изделия: штуцеры, ниппели, корпуса клапанов, болты, гайки, детали часовых механизмов.
Состав по ГОСТ 15527-2004 (таблица 3): 57–60% Cu, 1,5–2,5% Mn, остальное — цинк. Марганец образует твёрдые частицы в матрице, повышая прочность и износостойкость. Предел прочности в мягком состоянии — до 440–500 МПа. Марка применяется для производства гаек, болтов, трубопроводной арматуры и деталей машин, где необходимо сочетание повышенной прочности с удовлетворительной коррозионной стойкостью в промышленной атмосфере.
Добавка 0,7–1,1% олова (ГОСТ 15527-2004, таблица 3) резко повышает коррозионную стойкость в морской воде и предотвращает явление обесцинкования — избирательного растворения цинка из латуни. ЛО62-1 применяется для трубок теплообменников, конденсаторов и гидравлических систем морских судов.
Диапазон механических характеристик деформируемых латуней широк и сильно зависит от состояния поставки (отожжённое, нагартованное, прессованное). Предел прочности σв в мягком состоянии находится в пределах 215–450 МПа, при нагартовке может возрастать до 600–900 МПа. Модуль упругости — около 100–110 ГПа, что в 1,9–2 раза ниже, чем у стали.
Важное физическое свойство — диамагнетизм: латунь не намагничивается, что делает её незаменимой в приборах, чувствительных к магнитным полям. Высокая коррозионная стойкость в атмосфере, пресной воде и слабых органических кислотах обусловлена образованием защитной оксидной плёнки на поверхности. При механическом трении латунь не даёт искр, что важно во взрывоопасных средах.
Область применения определяется конкретной маркой и её ключевыми характеристиками. Ниже приведены типичные примеры для наиболее распространённых сплавов.
Марки Л63 и ЛС59-1 — основной материал для производства фитингов, шаровых кранов, ниппелей и переходников в системах водоснабжения, отопления и пневматики. Сочетание коррозионной стойкости, герметичности резьбовых соединений и технологичности резанием (особенно у ЛС59-1) делает эти марки оптимальными для данного применения. В пищевой промышленности применяется Л63 с ограниченным содержанием свинца не более 0,05% (требование ГОСТ 15527-2004, примечание к таблице 1).
Антифрикционные латуни (марки с Pb, Mn, Al) применяются для изготовления втулок и вкладышей подшипников скольжения. Коэффициент трения по стали в паре со смазкой составляет 0,01–0,015, что соответствует данным справочников по триботехнике. ЛС59-1 нашла применение для направляющих станков благодаря высокой твёрдости нагартованных листов и стойкости к истиранию.
Марки Л96 и Л85 (томпаки) применяются для декоративных изделий, ювелирных изделий и деталей приборов благодаря высокой пластичности и близкому к золоту цвету. В электротехнике латунь используется для клемм, разъёмов, штепсельных контактов и крепёжных элементов, где требуется немагнитный проводящий материал с достаточной коррозионной стойкостью.
Автоматная латунь ЛС59-1 — основной материал для массового производства малогабаритных деталей на токарных автоматах: болтов, шпилек, штуцеров, корпусов клапанов, деталей часовых механизмов. Обеспечиваемая шероховатость поверхности при чистовом точении — Ra 0,4–0,8 мкм без применения финишного шлифования.
Коэффициент обрабатываемости резанием принято выражать относительно эталонной автоматной стали (100%). Для ЛС59-1 этот показатель составляет 80–100%, для Л63 — около 50–60%. Высокая обрабатываемость ЛС59-1 объясняется тем, что свинцовые включения ломают стружку и снижают трение. Это позволяет применять более высокие скорости резания при точении: для ЛС59-1 — 150–300 м/мин, для Л63 — 100–200 м/мин при работе твёрдосплавным инструментом. Инструментальные материалы: быстрорежущие стали (Р6М5) и твёрдые сплавы (ВК6, ВК8).
Простые однофазные латуни (Л68, Л63) хорошо деформируются как в холодном, так и в горячем состоянии. Температура горячей штамповки и прессования для Л63 — 750–880°C. После холодной деформации со степенью более 30% необходим рекристаллизационный отжиг при 400–600°C для снятия наклёпа и предотвращения коррозионного растрескивания. Л68 деформируется в холодном состоянии с особенно высокими степенями обжатия благодаря полностью однофазной структуре.
Сварка латуней затруднена из-за испарения цинка при температурах, близких к его точке кипения (907°C). Применяется газовая сварка с флюсами на основе буры или аргонодуговая (TIG) сварка на пониженных режимах с последующей вентиляцией рабочей зоны. Пайка — предпочтительный метод соединения: мягкими припоями (Sn-Pb, Sn-Ag) при 180–280°C или твёрдыми (медно-фосфорными марки МФ) при 700–900°C. Свинцовые латуни (ЛС59-1) при сварке склонны к образованию горячих трещин, поэтому для них пайка является предпочтительным методом соединения.
Преимущества латуней:
Недостатки и ограничения:
Латунь — многоликий конструкционный материал, свойства которого определяются точной маркой и состоянием поставки. Л63 и Л68 — выбор для штамповки, вытяжки и общемашиностроительных деталей. ЛС59-1 незаменима при массовом производстве точных деталей резанием на автоматическом оборудовании. Специальные марки с марганцем (ЛМц58-2), оловом (ЛО62-1) или алюминием применяются там, где требуется повышенная коррозионная стойкость или прочность. Грамотный выбор марки на основе ГОСТ 15527-2004 и понимание механических характеристик в нужном состоянии поставки позволяет технически обоснованно подобрать материал под конкретное изделие и условия эксплуатации.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.