Мальцев М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов

Подождите немного. Документ загружается.

Продолжение табл. 33

Марка латуни

Типовые свойства сплавов

Коррозионная

устойчивость,

потеря массы

в сутки, г/м2

Применение

теплопро

водность,

кал! ему.

Хсек*град

электросопро

тивление,

ОМ‘ММг/М

*0,2’

кГ/мм2

аЬ-

кГ/ммг

5. %

ф. %

ан*

к Гм/см2

нв,

кГ/мм2 в морской

воде

©О

оЮ

JIA85—0,5 0 26

Ленты, проволока, для

35 60

изготовления знаков, отли

чия, фурнитуры и худо

жественных изделий

JTA77— 9.

0 27

0,075

Конденсаторные трубки

Об 50

П морском судостроении

ЛАЖ60—1— 1

0 09

30 Прутки и трубы, высо

80 копрочные детали, рабо

тающие в морской воде

ЛАН59—3—2

0 20 0 0785

30,4

136

0 04 1 15

Трубы, прутки, корро

20 4 1

117

зионностойкие детали вы

сокой прочности

ЛЖМц59—1— 1

0 241

0 093

18 46

0 22

1 77 Трубы, прутки, листы

15-28

и полосы

То же

ЛК80-3

0,1

0 2

10 5 40 16—40

100

ЛКС65—1 5-3

сл

2 2 80

0 4

1 59

Трубы, прутки, для из

готовления деталей, рабо

тающих на трение

ЛМц58—2

0,168

0 118—0 10

15 6 36

47 100

0 4

1,59

Листы, полосы, прутки,

12 85 проволока

ЛМцА57—3-1

Полосы, листы и дру

120 гие изделия

Продолжение табл. 33

Основные компоненты, %

Типовые свойства

сплавов

Марка латуни

Си

А1

Ni Mn

Si Pb

Sn Zn

плот

ность,

г/см*

коэффици

ент линей

ного рас

ширения

а-10*,

1 /град

ЛН65-5

64-67

—

5—6,5

Остальное

8 65 18 2

Л090-1

88-91

—

0 25-0 75

8,8 18 4

Л070-1

69-70

—

1-1 5

8 54

19,7

Л062— 1 62

61-63

— —

—

0 7-1,1

8 54

19,3

Л060-1

55-61

—

1-1 5

8,45 21 4

... ЛС74—3 74

72-75

2,4-3

8 7

7 5

ЛС64-2

63-66

— — —

1,52—2

—

8 5

20,3

ЛС60-1

59-61

0,6-1

—

8,5

20 8

ЛС59-1

57-60

—

0 8—1 9

—

8,5

20 6

Продолжение табл. 33

Марка латуни

Типовые свойства сплавов

Коррозионная

устойчивость,

потеря массы

в сутки, г/м2

Применение

теплопро

водность,

кал/смх

X сек-град

электросопро

тивление,

омммг/м

ао ,2’

кГ/мм2

аЬ•

кГ/мм2

s. %

Ф. %

°н»

к Гм/см9

нв.

кПмм2

в морской

воде

ч? ■*

1*0

ЛН65-5

0 14

0,146 30 60

Полосы, прутки, прово

14 38 65

— —

—

лока, трубы, поковки,

манометрические трубки,

конденсаторные трубки и

Л090-1

0 30

0 054

26 40

т. д.

Полосы, ленты

28 40

7,5 51

0 4-0,5

Л070-1

0 218 0 0722

18 25 49 43

12,3

0,55

1,65

Трубы прессованные и

35 62

48 тянутые, применяемые в

морском судостроении

Л062—1

0,26 0 0721

7,7

0,55

1 51

Профили, листы, поло

38 37

— 14,5

сы, профили для изготов

ления деталей в морском

судостроении

Л060-1

0 24

0,070

—

7,7

— Прутки, проволока для

— —

сварки в судостроении

ЛС74-3

0,29

0,078

—

Полосы, ленты, прутки

35 40-55

для часового производства

ЛС64-2

0,28

0,066

— —

То же

10 38

55-65 50

ЛС60-1

0,25

0 064

—

ЛС59-1

0,25

0 068

14 34

—

Листы, ленты, полосы,

15 42 36-50

5 75 0,35

1 42

прутки, проволока и трубы

Примечание. Механические свойства указаны в первой строке для литья в кокиль, во второй — в отожженном состоянии.

Микроструктура латуни ЛА77-2 как всякого твердого раство

ра характеризуется однородным строением.

Алюминиевоникелевые латуни Никель, так же как

и алюминий, входит в твердый раствор, улучшая механические

свойства латуни. Одновременно с этим резко повышается корро

зионная устойчивость латуней.

Однако в отличие от алюминия добавки никеля не уменьша

ют а увеличивают растворимость цинка в меди, т е. расширяют

область а-латуней. Это позволяет увеличивать в латунях содер

жание цинка и алюминия, сохраняя их однофазное строение.

Механические и физические свойства латуни указаны в

табл. 33.

Латунь кремнистая. Кремний, так же как и алюми

ний, значительно сужает область a-фазы. Положение границы

a-области для латуней с различным содержанием цинка и крем

ния показано на диаграмме рис. 79.

На микрофотографии рис. 84 атласа приведена структура

стандартной кремнистой латуни с 20% Zn и 3% Si ЛК80-3) в

отожженном состоянии. Механические и другие свойства латуни

приведены в табл. 33.

Кремнистая латунь отличается хорошими антикоррозионными

свойствами, отлично переносит горячую и холодную обработку,

хорошо сваривается со сталью, обладает высокой жидкотекуче-

стью. Кроме этого, она не теряет своей прочности и вязкости при

низких температурах 183° С Кремнистая латунь широко

применяется для изготовления деталей в морском судостроении

и других областях.

Латунь кремнесвинцовистая. Добавки свинца к

кремнистым латуням повышают их антифрикционные свойства

и улучшают обработку резанием. На рис. 85 атласа показана

микроструктура стандартной латуни марки ЛКС65-1,5-3 после

отжига. Механические свойства латуни даны в табл. 33.

Данная латунь рекомендуется как заменитель оловянных ан

тифрикционных бронз.

Латунь марганцовистая. Марганец элемент, рас

творимый в а-латуни, повышает механические свойства латуней

и их коррозионную стойкость в морской воде. Структуры этих

латуней в зависимости от их состава можно описать, руковод

ствуясь изотермическими разрезами, данными на рис. 80.

Наибольшее применение находят латуни с 58% Си и 2 % Мп,

остальное Zn.

Положение этой латуни на изотермических разрезах рис. 80

отмечено точкой. Физико-механические свойства латуни даны в

табл. 33.

Марганцовистую латунь применяют в морском судостроении

и в слаботочной электропромышленности.

Латунь железомарганцовистая. Введение желе

за в латунь способствует измельчению зерна a-твердого раство-

154

Рис. 79. Положение границ a-области для латуней

с различным содержанием цинка и кремния

Мп, % (по массе)

800° С Ш °С 360вС

Рис. 80. Изотермические разрезы диаграммы состояния Си—Zn—Мп

ра Железо, выпадая из жидкой фазы в элементарном виде, в

форме мелких кристалликов, служит «затравкой» при кристал

лизации зерна a-твердого раствора.

Железомарганцовистая латунь ЛЖМц59-1 1 обладает более

высокой прочностью, чем марганцовистая латунь. Характери

зуется повышенной вязкостью, высокими антифрикционными

свойствами и хорошей химической стойкостью в атмосферных

условиях и в морской воде. Хорошо поддается ковке, штампов

ке, прокатке в горячем состоянии. Механические свойства этой

латуни указаны в табл. 33.

Латуни никелевые. Как уже указывалось, никель об

разует твердый раствор с медью и цинком, при этом расширяет

ся область а-раствора. Границы фазовых областей в системе

Си Zn Ni для некоторых температур показаны на изотер

мических сечениях, данных на рис. 81

Наибольшее применение находят латуни с 5—6% Ni и 65%

Си, остальное Zn. Положение этой латуни на разрезах тройной

диаграммы отмечено точкой.

Так как данная латунь лежит в области твердого раствора,

то структура ее является типичной для сплавов типа твердых

растворов (см., например, рис. 78 и 79 атласа)

Никелевая латунь отличается высокими антикоррозионными

и антифрикционными свойствами, повышенной прочностью и

вязкостью и хорошо обрабатывается в горячем и холодном со

стояниях. Рекомендуется как заменитель оловяннофосфористой

бронзы и мельхиора.

Из этой латуни изготовляют манометрические и конденса

торные трубки в морском судостроении.

Латунь оловянистая. Олово входит в твердый рас

твор наряду с цинком, улучшая свойства а-латуней. Изменение

структуры оловянистых латуней в зависимости от содержания в

них олова показано на изотермическом разрезе тройной диа

граммы состояния Си Zn Sn, приведенном на рис. 82. Из

латуней этой группы наибольшее распространение получили ла

туни Л 070-1 (70% Си, 1% Sn, остальное Zn) и Л 062-1 (62%

Си, 1% Sn, остальное Zn), которые в виде труб применяют в

судостроении, а также используют для изготовления теплотех

нической аппаратуры. Положение этих сплавов на разрезах

диаграммы отмечено соответственно точками а и b

Латунь Л070-1 лежит в области a-твердого раствора. Струк

тура такой латуни подобна структурам, изображенным на

рис. 78 и 79 атласа.

Латунь Л062-1 при низких температурах находится в обла

•сти а + р. В структуре такой латуни, кроме а- и p-фаз, в не

большом количестве присутствует 7-фаза (химическое соедине

ние CuZnSn , которая обнаруживается при больших увеличе

ниях в виде мелких светлых включений.

156

Си JO 20 30 40 50 60 70 80 90 In

Zn,%

Рис. 81 Изотермические разрезы диаграммы состояния

Си Zn Ni при 20 (а) и 775° С (б)

157

Механические и другие свойства латуней указаны в табл. 33.

Латуни свинцовистые. Свинец нерастворим в твердом

состоянии в меди, и поэтому в латунях выделяется в элементар

ном виде, располагаясь по границам зерен твердого раствора.

Введение свинца в латуни улучшает их обработку резанием

42 40 38 36 3U 32 30

In, % (по массе)

Рис. 82. Изотермический разрез диаграммы состояния

Cu Zn Sn при 500° С

В практике применяются свинцовистые латуни с 74% Си,

2—3% РЬ, остальное Zn латунь ЛС74-3 , с 64% Си, 1—2% РЬ,

остальное Zn ЛС64-2), с 63% Си, 2—3% РЬ, остальное Zn

Рис. 83. Изотермический разрез диаграммы состояния систе

мы Cu Zn РЬ при 400° С

ЛС63-3) и с 59% Си, 1—2 % РЬ, остальное Zn ЛС59-1 Фазо

вый состав латуней определяется изотермическим разрезом ди

аграммы Cu Zn РЬ (рис. 83)

Латуни ЛС74-3, ЛС63-3 и ЛС64-2 лежат в области а-фазы.

Микроструктура латуни ЛС74-3 дана на микрофотографии

рис. 86 атласа

Латунь ЛС59-1 принадлежит к области а + р-сплавов. Ми

кроструктура этой латуни в отожженном состоянии показана на

рис. 87 атласа. Механические свойства латуней даны в табл. 33.

158

Литейные латуни

Многокомпонентные литейные латуни применяют для изго

товления различных фасонных деталей и отливок.

В этих латунях в качестве легирующих добавок используют

те же элементы, что и в латунях, обрабатываемых давлением.

Характерной особенностью литейных латуней в отличие от обра

батываемых является их большее легирование цинком и други

ми металлами. Ввиду малого интервала кристаллизации латуни

обладают хорошими литейными качествами.

Состав промышленных литейных латуней, их свойства и ос

новные области применения указаны в табл. 34.

Ниже рассматривается структура некоторых наиболее рас

пространенных латуней.

Латуни алюминиевые. Наиболее распространена из

этой группы латунь ЛА67-3. Согласно изотермическим разрезам,

приведенным на рис. 78, эта латунь принадлежит к области

а + р-латуней. Структура латуни подобна показанной на рис. 82

атласа.

Латунь алюминиевожелезистая. Как уже указы

валось, небольшие добавки железа к алюминиевым латуням

вызывают измельчение кристаллов a-фазы и способствуют по

лучению более тонкой структуры отливок.

Латунь алюминиевожелезомарганцовистая.

Типичным представителем является стандартная латунь

ЛАЖМц66-6-3-2. Микроструктура такой латуни показана на

рис. 88 атласа.

Сплав имеет структуру, типичную для р-латуней, но с более

мелким зерном. Железо, введенное в сплав, способствует из

мельчению зерен р-фазы.

Латунь кремнистосвинцовистая. Стандартная

кремнистосвинцовистая латунь ЛКС80-3-3 представляет собой

четверной сплав Си Zn Si Pb.

В этом сплаве свинец выпадает в элементарном виде и рав

номерно распределяется по объему отливки Его вводят для

улучшения антифрикционных свойств латуней.

Распределение свинца показано на микрофотографии рис. 89

атласа, полученной со шлифа в нетравленом виде.

Основная структура сплава может быть описана диаграммой

состояния системы Си Zn Si (см. рис. 79) Согласно этой

диаграмме, структура сплава состоит из a-фазы и эвтектоида

а + у Микроструктура латуни показана на рис. 90 атласа.

Латунь марганцевосвинцовистая. Структура стан

дартной латуни ЛМцС58-2-2 показана на рис. 91 атласа. Если

учесть, что свинец выделяется в элементарном виде, то структу

ру этого сплава можно описать, основываясь на изотермических

разрезах тройной диаграммы Си Zn Мп, приведенных на

рис. 80.

159

Таблица 34

Состав, физико-механические и технологические свойства специальных литейных латуней

Марка латуни

Основные компоненты, %

Типичные свойства сплавов

Си

А1

Мп

плотность

г/см3

коэффициент

линейного

расширения

а 10е,

1 /град

ЛА67-2 5

2 5

Остальное

66—68

2 3

8 5

ЛАЖМцбб-6-3-2

64-68

6-7

2-4

1 5-2,5

To же

8,5

19,8

ЛАЖ60-1 1 60 1

58-61 0 75— 1 5

0 75-1,5

0 1-0 6

» »

8 5

ЛК80-3 80

78-81

2,5-4 5

» »

8,3 17

ЛКС80—3-3 80

79-81

2,5-4 5

2-4

» »

8,6

ЛМцС58—2—2

57-60

1 5-2 5

» »

8,5

ЛМцС58—2—2—2

56-60

1 5—2,5

1 5-2,5 0 5-2 5

» »

8 5

ЛМцЖ52—4—1

50-55

0 5—1,5

4-5

» »

8 3

ЛМцЖ55—3—1 55

53-58

0 5-1 5

3-4

» »

8,5

ЛС59— 1Л

57-61

» »

8,5 20,1