Латунь по ГОСТ: классификация, свойства, химсоставы
Обычно латуни делят на:
двухкомпонентные латуни («Простые»), состоящие только из меди, цинка и, в незначительных количествах, примесей.
Для двухкомпонентной латуни особое значение имеет фазовый состав сплава. Предел растворимости цинка в меди при комнатной температуре равен 39%. При повышении температуры он снижается и при 905 °C становится равным 32%. По этой причине латуни, содержащие цинка менее 39%, имеют однофазную структуру (a-фаза) твердого раствора цинка в меди. Их называют а-латунями. Если в расплав ввести больше цинка, то он не сможет полностью раствориться в меди, и после затвердевания возникнет вторая фаза – (b-фаза). b-фаза очень хрупка и тверда, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.
При увеличении концентрации цинка до 30% возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения твердого раствора, затем происходит резкое ее понижение, так как в структуре сплава появляется хрупкая b-фаза. Прочность увеличивается до концентрации цинка около 45%, а затем уменьшается так же резко, как и пластичность.
Особенностью обработки латуней давлением является то, что для обработки в холодном состоянии (тонкие листы, проволока, калиброванные профили) используют a-латунь с содержанием цинка до 32%, так как она при комнатной температуре имеет высокую пластичность и малую прочность. При повышении температуры до 300-700 °C ее пластичность уменьшается, поэтому в горячем состоянии ее не обрабатывают. Для этой цели используют или b-латунь с большим содержанием цинка (до 39%), способную переходить при нагреве в двухфазное состояние a+b, либо (a+b)-латунь.
многокомпонентные латуни («Специальные»)– кроме меди и цинка присутствуют дополнительные легирующие элементы
Количество марок многокомпонентных латуней больше, чем двухкомпонентных. Наименование специальной латуни отражает ее состав. Так, если она легирована железом и марганцем, то ее называют «Железомарганцевой», если алюминием – «Алюминиевой» и т.д.
Основными легирующими элементами в многокомпонентных латунях являются алюминий, железо, марганец, свинец, кремний, никель. Они по-разному влияют на свойства латуней.
Марганец повышает прочность и коррозионную стойкость, особенно в сочетании с алюминием, оловом и железом.
Олово повышает прочность и сильно повышает сопротивление коррозии в морской воде. Латуни, содержащие олово, часто называют морскими латунями.
Никель повышает прочность и коррозионную стойкость в различных средах.
Свинец ухудшает механические свойства, но улучшает обрабатываемость резанием. Им легируют (1-2%) латуни, которые подвергаются механической обработке на станках-автоматах. Поэтому эти латуни называют автоматными.
Кремний ухудшает твердость, прочность. При совместном легировании кремнием и свинцом повышаются антифрикционные свойства латуни и она может служить заменителем более дорогих, например оловянных бронз, применяющихся в подшипниках скольжения.
Латуни по сравнению с бронзой обладают менее высокими прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.
Двойные деформируемые латуни
Л96 Радиаторные и капиллярные трубки
Л90 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л85 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л80 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л70 Гильзы химической аппаратуры
Л68 Штампованные изделия
Л63 Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы
Л60 Толстостенные патрубки, гайки, детали машин
Многокомпонентные деформируемые латуни
ЛА77-2 Конденсаторные трубы морских судов
ЛАЖ60-1-1 Детали морских судов
ЛАН59-3-2 Детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов
ЛЖМа59-1-1 Вкладыши подшипников, детали самолетов, морских судов
ЛН65-5 Манометрические и конденсаторные трубки
ЛМц58- 2 Гайки, болты, арматура, детали машин
ЛМцА57- 3-1 Детали морских и речных судов
Л090-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
Л070-1 То же
Л062-1 То же
Л060-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛС63-3 Детали часов, втулки
ЛС74-3 То же
ЛС64-2 Полиграфические матрицы
ЛС60-1 Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
ЛС59-1
ЛС59-1В То же
ЛЖС58-1-1 Детали, изготовляемые резанием
ЛК80-3 Коррозионностойкие детали машин
ЛМш68-0,05 Конденсаторные трубы
ЛАМш77-2-0,05 То же
ЛОМш70-1-0,05 То же
ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 Пружины, манометрические трубы
Литейные латуни
ЛЦ16К4 Детали арматуры
ЛЦ23А6ЖЗМц2 Массивные червячные винты, гайки нажимных винтов
ЛЦЗОАЗ Коррозионно-стойкие детали
ЛЦ40С Литые детали арматуры, втулки, сепараторы, подшипники
ЛЦ40МцЗЖ Детали ответственного назначения, работающие при температуре до 300 °С
ЛЦ25С2 Штуцера гидросистемы автомобилей
Латуни обладают сравнительно высокими механическими свойствами и удовлетворительной коррозионной устойчивостью и, будучи наиболее дешевыми из медных сплавов, имеют широкое распространение во многих отраслях машиностроения.
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.
Химический состав и назначение латуней, физические и механические свойства, виды полуфабрикатов приводятся в следующих таблицах:
Таблица 1. 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 с т а л ь н ы е | 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 3
Таблица 3. Химический состав в % и виды полуфабрикатов специальных латуней (по ГОСТ 1019-47)
Таблица 4. Основные физические, механические и технологические свойства специальных латуней
Таблица 5. Механические свойства и сортамент латунных листов и полос (по ГОСТ 931-52 и 6688-53)
| Вид, размеры и состояние полуфабрикатов | Марка латуни | σ, кГ/мм 2 | δ, % | Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 100 мм) при толщине листов, 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 Л62 ЛМц 58-2 Лс 59-1 | 30 30 39 35 | 40 40 30 25 | >= 10 >= 9,5 — — | >= 11 >= 9,5 — — | >= 11,5 >= 10,0 — — | >= 12,5 >= 10,5 — — |
| Листы и полосы полутвердые | Л 68 Л 62 ЛМц 58-2 | 36 35 45 | 25 20 25 | 8-10 7-9 — | 9-11 7-9 — | 9,5-11,5 7,5-9,5 — | 11-13 8-10 — |
| Листы и полосы холоднокатаные твердые | Л 68 Л 62 ЛМц 58-2 ЛО 62-1 ЛС 59-1 | 40 42 60 40 45 | 15 10 3 5 6 | 7-9 5-7 — — — | 7-9 5-7 — — — | 7,5-9,5 5,5-7,5 — — — | — — — — — |
| Полосы особо твердые | Л 62 | 60 | 2,5 | — | — | — | — |
| Листы горячекатаные: толщина 5-22 мм, ширина и длина 600х1500, 710х1410 и 1000х2000 мм | Л 62 ЛО 62-1 ЛС 59-1 | 30 35 35 | 30 20 25 | — — — | — — — | — — — | — — — |
| Полосы (толщина 1,5х8,0 мм, ширина 20-90 мм); ЛС 63-3 | мягкие полутвердые твердые особотвердые | 30 35-44 60 64 | 40 — 6 >= 5 | — — — — | — — — — | — — — — | — — — — |
| Полосы прямоугольные прессованные размером от 5х20 до 25х60 | Л 62 ЛЖМц59-1-1 ЛМц58-2 ЛО 62-1 ЛС 59-1 | 30 44 43 35 38 | 30 31 25 25 21 | — — — — — | — — — — — | — — — — — | — — — — — |
6. Механические свойства латунных лент (по ГОСТ 2208-49)
| Марка латуни | Состояние материала | σ, кГ/мм 2 | δ, % | Глубина продавливания по Эриксену (пуансон диаметром 10мм) при толщине лент, мм | ||||
| До 0,25 | 0,3-0,55 | 0,6-1,1 | 1,2-1,6 | 1,7-2,0 | ||||
| Л 68 Л 62 ЛМ 58-2 ЛС 59-1 ЛС 63-3* | Мягкое | 30 30 39 35 30 | 40 35 30 25 40 | >= 9 >= 7,5 — — — | >= 11 >= 9,5 — — — | >= 11,5 >= 10 — — — | >= 12 >= 10,5 — — — | >= 12,5 >= 11,0 — — — |
| Л 68 Л62 ЛМц 58-2 ЛС 63-3* | Полутвердое | 35 38 45 35-44 | 25 20 25 — | 7-9 5,5-7,5 — — | 9-11 7,5-9,5 — — | 9,5-11,5 8-10 — — | 10-12 8,5-10,5 — — | 10,5-12,5 9-11 — — |
| Л 68 Л62 ЛС 59-1 ЛМц 58-2 ЛС 63-3* | Твердое | 40 42 45 60 44-54 | 15 10 5 3 6 | 5-7 3-5 — — — | 7-9 5,5-7,5 — — — | 7,5-9,5 6-8 — — — | — — — — — | — — — — — |
| Л 68 л 62 ЛС 63-3 | Особотвердое | 50 60 64 | 4 2,5 >= 5 | — — — | — — — | — — — | — — — | — — — |
Таблица 7. 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, кГ/мм 2 | δ, % | Область применения |
| не менее | |||||
| Л 62 | Тянутые Прессованные | 5-40 10-160 | 38 30 | 15 30 | Во всех отраслях машиностроения |
| ЛС 59-1 | Тянутые Прессованные | 10-160 5-40 | 30 40 | 30 12 | Во всех отраслях машиностроения |
| ЛС 63-3 | Тянутые (твердые) Тянутые Полутвердые | 5-9,5 10-14 15-20 | 60 55 50 | 1 1 1 | Для деталей часов |
| ЛО 62-1 | Тянутые Прессованные | 5-40 10-160 | 40 37 | 15 20 | В морском судостроении |
| ЛЖС 58-1-1 | Тянутые Прессованные | 5-40 10-160 | 45 30 | 10 20 | Для деталей часов |
| ЛМц 58-2 | Тянутые Прессованные | 5-12 13-40 | 45 42 | 20 20 | В судостроении |
| ЛЖМц 59-1-1 | Тянутые Прессованные | 5-12 Св. 12-40 | 50 45 | 15 17 | В судостроении |
| ЛАЖ 60-1-1 | Прессованные | 10-160 | 45 | 18 | В самолетостроении |
Таблица 8. Механические свойства проволоки из латуни (по ГОСТ 1066-58)
| Марка латуни | Диаметр проволоки в мм | σ в в кГ/мм 2 проволока в состоянии | δ в % при состоянии проволоки | ||||
| мягком | полутвердом | твердом | мягком | полутвердом | твердом | ||
| Л 68 | 0,10-0,18 0,20-0,75 0,80-1,4 1,50-12 | 38 35 32 30 | — 40 38 35 | 70-95 70-95 60-80 55-75 | 20 25 30 40 | — 5 10 15 | — — — — |
| Л 62 | 0,1-0,18 0,20-0,50 0,55-1,0 1,10-4,8 5-12 | 35 35 35 35 32 | — 45 45 40 36 | 75-95 70-95 70-90 60-80 55-75 | 18 20 26 30 34 | — 5 5 10 12 | — — — — — |
| ЛС 59-1 | 2-4,8 5-12 | 35 35 | 40 40 | 45-65 45-65 | 30 30 | — — | 5 8 |
Таблица 9. Механические свойства и сортамент латунных труб (по ГОСТ 494-52)
| Марка латуни | Наименование, состояние и размеры труб | σ в в кГ/мм 2 | δ в % |
| Л 62 Л 68 ЛО 70-1 | Трубы тянутые мягкие диаметром 3-100 мм | 30 30 30 | 30 30 30 |
| Л 62 Л 68 ЛО 70-1 | Трубы тянутые полутвердые | 34 35 35 | 30 30 30 |
| Л 62 ЛС 59-1 ЛЖМц 59-1-1 | Трубы прессованные диаметром 21-195 мм | 30 40 44 | 38 20 28 |
| 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 10. Состав, механические свойства и назначение литейных латуней (по ГОСТ 1019-47)
| Марка латуни | Химический состав | Плотность г/см 3 | Механические свойства | Назначение | ||||||||
| Cu | Al | Fe | Mn | Si | Sn | Pb | Zn | σв г/мм 2 | δ % | |||
| ЛА67-2.5 | 66-68 | 2-3 | — | — | — | — | — | О с т а л ь н о е | 8,5 | 40(кг) 30(кг) | 15(кг) 12(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) 60(з) 70(ц) | 7(к) 7(з) 7(ц) | 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) 98(з) | 18(к) 20(з) | Для изготовления арматуры втулок и вкладышей подшипников | |
| ЛК80-3Л | 79-81 | — | — | — | 2,5-4,5 | — | — | 8,5 | 30(к) 25(з) | 15(к) 10(з) | 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) 25(з) | 15(к) 7(з) | Для изготовления вкладышей подшипников и втулок | |
| ЛМц58-2-2 | 57-60 | — | — | 1,5-2,5 | — | — | 1,5-2,5 | 8,5 | 35(к) 25(з) | 8(к) 10(з) | 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) 30(з) | 4(к) 6(з) | Для изготовления зубчатых колес | |
| ЛМцЖ55-2-1 | 53-58 | — | 0,5-1,5 | 3-4 | — | — | — | 8,5 | 50(к) 45(з) | 10(к) 15(з) | ||
| ЛМцЖ82-4-1 | 50-55 | — | 0,5-1,5 | 4-5 | — | — | — | 8,5 | 50(к) 50(к) | 15(к) 15(к) | Подшипники и арматура | |
| ЛС59-1Л | 57-61 | — | — | — | — | — | 8,5 | 20(к) | 20(ц) | Втулки для шарикоподшипников | ||
Таблица 12. Химический состав в % и маркировка вторичных латуней (по ГОСТ 1020-60)
Бижутерный сплав или из чего сделаны наши украшения
Самый распространённый материал, который используется в бижутерии, – это бижутерный сплав с гальваническим покрытием. Из него сделано большинство колечек, швенз для серег, замочков и т.д. цвета «античная бронза», «античная медь», «античное серебро». Для придания таких разнообразных оттенков используют гальванические покрытия: посеребрение, позолоту медное, бронзовое, латунное, хромовое и др. Я встречала несколько основных ювелирных сплава:
Вот список некоторых обозначений сплава с покрытиями, который помогает сориентироваться:
Благородна и невероятно красива в использовании высококачественная ювелирная фурнитура с родиевым покрытием, производства Южной Кореи. Она широко известна мастерам и покупателям именно благодаря своим высоким качеством и гипоаллергенным стойким покрытием. Изделия бывают с покрытием «золото» и «родий», может быть глянцевым или матовым. Вся фурнитура гипоаллергенна, переносится очень хорошо. В основе сплава – латунь, покрытая напылением из драгоценного металла родия или позолотой с пробой (обозначается, например, позолота 14К). Часто фурнитура Южной Кореи инкрустирована кубическим цирконием, что придает дополнительный блеск и роскошь ювелирным изделиям.
Теперь о еще одной ветви металла для украшений, которую так хорошо описала мастер Натали, авторские украшения : Goldfilled, Vermeil. Здесь речь пойдет о покрытиях с использованием драгоценных металлов.
