Общие сведения о латуни
Латунями называются многокомпонентные и двойные медные сплавы, основным легирующим элементом в которых выступает цинк. В сравнении с медью, латунь отличается большей прочностью, литейными показателями, стойкостью к коррозии и температурой рекристаллизации.
Эти медные сплавы являются самыми дешевыми. Их широко применяют во множестве отраслей промышленности и машиностроении.
Простые латуни, которые также называют двойными, характеризуются содержанием Си в пределах 88-97%, и их называют томпаком. Те же сплавы, которые содержат всего 79-85 процентов Си, называются полутомпаком.
Относительно структуры выделяются:
- α латуни, характеризующиеся высокими показателями пластичности как в холодном, так и горячем состоянии;
- β латуни, пластичные только при воздействии высоких температур;
- (α+β) латуни, которые пластичны в холодном и горячем состоянии, как и первый вид.
К специальным латуням относятся медно-цинковые сплавы, которые легируются одним или несколькими элементами. Особенности наименования данных материалов напрямую зависят от легирующих элементов. Например, если в составе латуни находится свинец, то ее называют свинцовой. Простые же латуни маркируют буквой Л, после которой указывается процентное содержание меди.
В латунях специального типа после буквы Л указывается буква дополнительного легирующего элемента, а после тире – процентное содержание таких элементов.
Если говорить о способе обработки, то все латуни можно разделить на литейные и деформированные. Литейные нередко изготавливаются из вторсырья. Из них делают литейные фасонные отливки. Деформированные латуни применяются для производства лент, листов, полос, проволоки, труб, поковки и т. д.
Основными легирующими элементами в специальных латунях выступают: железо, алюминий, марганец, олово, кремний, мышьяк, свинец. Наличие в составе материала никеля, алюминия или олова говорит о его повышенной прочности, устойчивости к коррозии и улучшенных антифрикционных характеристиках.
Другие компоненты также во многом определяют технические характеристики материала:
- Кремний отражается на повышении устойчивости к коррозии, прочности, антифрикционных свойствах.
- Железо способствует измельчению зерна, повышению твердости латуни и возрастанию температуры ее рекристаллизации.
- Марганец способствует повышению жаростойкости материала.
- Мышьяк способен предохранить материал от обесцинкования при повышенных температурах и в пресных водах, характеризующихся агрессивностью. Вообще, если добавить мышьяк, железо и никель в состав алюминиевых латуней, то это позволит увеличить и устойчивость к разбавленным кислотам и щелочам.
- Свинец выполняет в составе роль своеобразной смазки, способной снизить износ инструмента при резке латуни. В таком случае при проведении механической обработки образуется мелкая стружка, которая легко отделяется позволяя, осуществлять обработку изделий с высокой чистотой.
Все латуни характеризуются легкостью в обработке под давлением как в холодном, так и в горячем состоянии. Своеобразное исключение составляют свинцовые.
Все латуни отлично паяются посредством мягких и твердых припоев, характеризуясь более легкой свариваемостью, чем у меди. Однако здесь следует помнить о том, что материалы, содержащие в себе более 15% цинка, способны при обработке произвольно растрескиваться, в особенности если их хранение осуществляется в условиях повышенной влажности содержанием аммиака или сернистых газов.
Для того чтобы предотвратить процесс растрескивания, полуфабрикаты из латуни подвергаются обжигу при низких температурах (не более 300 градусов по Цельсию). Такие действия позволяют снизить остаточные напряжения в материале без снижения его прочности.
Практически все виды латуни способны упрочняться посредством деформационного наклепа. Выпуск плоского проката возможен в мягком, твердом, полутвердом и особо твердом состоянии.