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.
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 °С.
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 <= 0,03%.
Таблица 2. 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 °С | 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/°С | 17,0 | 17,0 | 18,7 | 18,8 | 18,9 | 19,0 | 20,6 | |
| Удельная теплоемкость в кал/г · °С | 0,093 | 0,09 | 0,092 | 0,093 | 0,09 | 0,093 | 0,092 | |
| Теплопроводность в кал/см · сек · °С | 0,592 | 0,40 | 0,36 | 0,34 | 0,29 | 0,28 | 0,26 | |
| Температура горячей обработки в °С | 700-850 | 700-850 | 750-850 | 750-850 | 750-850 | 750-850 | 750-850 | |
| Температура отжига в °C | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | 450-650 | |
Таблица 3. Химический состав в % и виды полуфабрикатов специальных латуней (по ГОСТ 1019-47)
| Наименование латуни | Марка | Содержание компонентов, % | 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 ЛО62-1 ЛО60-1 | 69,0-71,0 61,0-63,0 59,0-61,0 | - - - | 1,0-1,5 0,7-1,1 1,0-1,5 | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | Трубы Прутки, листы и полосы Проволока для сварки |
| Свинцовистая | ЛС74-3 ЛС64-2 ЛС63-3 ЛС60-1 ЛС59-1 ЛС59-1В | 72,0-75,0 63,0-66,0 62,0-65,0 59,0-61,0 57,0-60,0 57,0-61,0 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 2,4-3,0 1,5-2,0 2,4-3,0 0,6-1,0 0,8-1,9 0,8-1,9 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | Полосы, ленты, прутки для часового производства Прутки Листы, полосы, ленты, прутки, проволока, трубы Прутки |
| 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 4. Основные физические, механические и технологические свойства специальных латуней