Твердость латуни: Латунь, свойства, характеристики — обзорная статья

alexxlab | 28.06.2023 | 0 | Разное

Марки латуни

 

• Латунь пруток Л63, ЛС59
• Латунь лист Л63, Л63м, Л63пт, Л63т
• Латунь лента Л63, Л63м, Л63т
• Латунь шестигранник ЛС59
• Латунь проволока Л63, ЛС59

Наиболее распространенными марками латуни являются Л63 и ЛС59-1. Их свойства рассмотрены в отдельных статьях:

Свойства латуни Л63  Свойства латуни ЛС59-1

 

  ГОСТы на латунь. Марки латуни.

 ГОСТ 15527-70 – Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением, марки

 ГОСТ 931-90 – Листы и полосы латунные

 (Технические условия)

 ГОСТ 2060-90 – Прутки латунные.

 (Технические условия)

ГОСТ 17711-80 – Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные.

 (Марки)

 

  Свойства латуни. Состав латуни.

Состав латуни, типичные механические свойства латуни, назначение латуней (1 Мн/м² ” 0,1 кгс/мм²

)

Марка сплава латуни	Состав латуни	Предел прочности латуни   sb, Мн/м2	Относительное удлинение латуни d, %	Твердость латуни  HB, Мн/м2	Примерное назначение латуней
Латунь Л96	95-97% Cu, остальное Zn	240	50	470	Радиаторные трубки латунные
Латунь Л90	88-91% Cu, остальное Zn	260	45	530	Листы и ленты латунные для плакировки
Латунь Л80	79-81% Cu, остальное Zn	320	52	540	Проволочные сетки и целлюлозно-бумажной промышленности, сильфоны
Латунь Л68	67-70% Cu, остальное Zn	320	55	550	Изделия латунные, получае- мые холодной штамповкой и глубокой вытяжкой
Латунь Л63	62-65% Cu, остальное Zn	330	49	560	Полосы, листы, лента, проволока, трубы, прутки латунные
Латунь ЛА77-2	76-79% Cu, 1,75-2,5% Al, остальное Zn	400	55	600	Конденсаторные трубы латунные
Латунь ЛАЖ60-1-1	58-61% Cu, 0,75-1,5% Al, 0,75-1,5% Fe, 0,1-0,6% Mn, остальное Zn	450	45	950	Трубы и прутки латунные
Латунь ЛАЖМц66-6-3-2	64-68% Cu, 6-7% Al, 2-4% Fe, 1,5-2,5% Mn, остальное Zn	650	7	1600	Литые массивные червячные винты, гайки нажимных винтов латунных
Латунь ЛАН59-3-2	57-60% Cu, 2,5-3,5% Al, 2-3% Ni, остальное Zn	380	50	750	Трубы и прутки
Латунь ЛЖМц59-1-1	57-60% Cu, 0,6-1,2% Fe, 0,5-0,8% Mn, 0,1-0,4% Al, 0,3-0,7% Sn, остальное Zn	450	50	880	Полосы, проволока, прутки и трубы латунные
Латунь ЛН65-5	64-67% Cu, 5-6,5% Ni, остальное Zn	400	65	700	Манометрические трубки латунные, конденсаторные трубы латунные
Латунь ЛО70-1	69-71% Cu, 1-1,5% Sn, остальное Zn	350	60	590	Конденсаторные трубы, теплотехническая аппаратура латунная
Латунь ЛС74-3	72-75% Cu, 2,4-3% Pb, остальное Zn	350	50	570	Детали латунные часов, автомобилей
Латунь ЛК80-3Л	79-81% Cu, 2,5-4,5% Si, остальное Zn	300	20	1050	Арматура, подвергающаяся действию воды, детали судов
Латунь ЛКС80-3-3	79-80% Cu, 2,5-4,5% Si, 2-4% Pb, остальное Zn	350	20	950	Литые подшипники и втулки латунные

* Свойства деформируемых латуней указаны для отожжённого состояния.

 

 

 

Латунь

(от нем. Latun), сплав на основе меди, в котором главной добавкой является цинк (до 50%). Латунь выплавляли ещё до н. э., причём до конца 18 в. её получали плавкой меди с цинковой рудой, смешанной с древесным углём. Лишь в 19 в. этот способ был повсеместно вытеснен прямым сплавлением меди с цинком. Благодаря хорошей обрабатываемости давлением в горячем и холодном состояниях, высоким механическим свойствам , красивому цвету и сравнительной дешевизне латуни – самые распространённые из медных сплавов. Из них получают листы, ленты, прутки, трубы, проволоку (деформируемые латуни), а также отливки (литейные латуни). При увеличении содержания цинка цвет латуни изменяется от красноватого до светло-желтого. В отличие от красной меди, латунь в России называли жёлтой медью.

 

+7(495)988-30-04

Дополнительные мобильные телефоны –

+7(915)332-61-30 +7(916)328-86-67

ЛАТУНЬ

• ЛАТУННЫЙ ПРОКАТ
• СВОЙСТВА ЛАТУНИ
• ГОСТы на ЛАТУНЬ
• Контакты и реквизиты
• РАСЧЁТ ВЕСА МЕТАЛЛА

МЕТАЛЛОПРОКАТ

• ЛАТУНЬ
• МЕДЬ
• БРОНЗА
• АЛЮМИНИЙ
• ТИТАН
• ОЛОВО
• НИКЕЛЬ
• ЦИНК
• РАСЧЁТ ВЕСА МЕТАЛЛА

Латуни

Латуни

Латуни — двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основной легирующий компонент — цинк. По сравнению с медью латуни обладают более высокими прочностью, коррозионной стойкостью, литейными свойствами и температурой рекристаллизации. Это наиболее дешевые медные сплавы. Латуни широко применяют в машиностроении и многих отраслях промышленности. Двойные (простые) латуни, содержащие 88—97% Cu, называют томпаком, а содержащие 79—86% Cu — полутомпаком. По структуре выделяют альфа-латуни, (альфа+ бетта)-латуни и бетта-латуни, причем альфа- и (альфа+ бетта)-латуни пластичны в холодном и горячем состоянии, бетта-латуни только при высоких температурах. Медно-цинковые сплавы, легированные одним или несколькими элементами, называют специальными латунями. Наименование таких латуней дается по легирующим элементам, например, латунь, содержащую свинец, называют свинцовой. Простые латуни маркируют буквой Л, за которой пишут содержание меди в %. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание вводимых элементов в процентах.

В зависимости от способа обработки латуни подразделяют на деформированные и литейные. Последние могут изготовляться из вторичного сырья (вторичные литейные латуни). Из деформированных латуней изготовляют листы, ленты, полосы, прутки, трубы, проволоку и поковки; из литейных — фасонные отливки. Основные легирующие элементы в специальных латунях—алюминий, железо, кремний, марганец, мышьяк, никель, олово, свинец. Алюминий, а также никель и олово повышают прочность, коррозионную стойкость латуни на воздухе, в морской атмосфере и морской воде, а также улучшает антифрикционные свойства. Железо измельчает зерно, повышает температуру рекристаллизации и твердость латуни. Кремний повышает прочность, коррозионную стойкость, антифрикционные свойства, а марганец — жаростойкость латуни. Мышьяк предохраняет латунь от обесцинкования в агрессивных пресных водах при комнатной и повышенных температурах. Добавки никеля, мышьяка и железа к алюминиевым латуням повышают их стойкость к щелочам и разбавленным кислотам. Свинец, практически не растворимый в медной основе, располагается в виде дисперсных частиц в объеме зерен и по их границам. Свинец—своеобразная смазка, уменьшающая износ инструмента при обработке резанием латуни. Мелкая, легко отделяющаяся стружка, образующаяся при механической обработке, позволяет получать поверхность обрабатываемых изделий с параметрами низкой шероховатости. Обрабатываемость резанием медных сплавов оценивается в процентах по отношению к обрабатываемости латуни марки ЛС 63-3, которая принимается за 100%. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в горячем и холодном состоянии. Все они хорошо паяются твердыми и мягкими припоями и легче свариваются, чем медь. Следует иметь в виду, что латуни, содержащие более 15% цинка в холоднодеформированном состоянии, в том числе и после обработки резанием, склонны к самопроизвольному коррозионному растрескиванию при хранении, особенно во влажной атмосфере, содержащей сернистые газы или аммиак. Для предохранения от растрескивания латунные полуфабрикаты и изделия подвергают низкотемпературному отжигу (250—300° С), при котором уменьшаются остаточные напряжения, но не снижается их прочность. Латуни, за исключением марки ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5, упрочняют деформационным наклепом. Латунь последней марки —единственный дисперсионно-твердеющий сплав, упрочняемый в результате закалка и старения. Плоский прокат выпускают в мягком (отожженном), полутвердом (обжатие 10—30%), твердом (обжатие 30-50%)” и особотвердом (обжатие более 60%) состоянии. В машиностроении применяют круглый и плоский прокат из латуней.

Индукционный отжиг латуни | О твердости латуни

Эндрю Оуведжан BE (с отличием), ME

METLAB LTD

1.0 ВВЕДЕНИЕ Вы задали нам несколько вопросов об аспектах латуни, которые обсуждаются ниже.

1.1 Латунный картридж

Традиционный латунный картридж номинально содержит 70% меди с добавлением 30% цинка. В единой нумерации Латунь картриджа системы (UNS) имеет марку UNS C26000, в которой содержание меди указано как 68,5–71,5 мас. %, свинца <0,07%, железо <0,05% и остальное цинк. Отмечается, что в настоящее время изготавливаются гильзы для патронов. либо от C26000, либо от его модификаций.

Этот латунный сплав представляет собой однофазный сплав, который с точки зрения металлургии мы называем «альфа-фазой», который имеет гранецентрированная кубическая структура. Растворимость цинка в меди составляет 32,5 % при температуре солидуса 900˚C и 30% при комнатной температуре. При содержании цинка выше примерно 38% образуется новая фаза. которую мы называем фазой «бета», которая имеет объемно-центрированную кубическую структуру. Альфа-фаза подходит для холодного рабочая, но не горячая обработка, а бета-фаза подходит для горячей обработки, а не для холодной обработки. Латунь поковки, которые нагреваются примерно до 750-800°C, требуют некоторого количества бета-фазы для проведения горячей обработки. Латунь, используемая в гильзах, полностью состоит из альфа-фазы и идеально подходит для холодной обработки. превосходная пластичность медно-цинковых сплавов.

C26000 имеет температуру плавления около 915˚C и остается однофазным твердым раствором до комнатной температуры. температура.

1.2 Твердость 

Твердость может быть описана как «стойкость к вдавливанию» и может быть определена научным способом с помощью специальных твердомеров. Часто квалифицированные операторы могут использовать методы мастерской, такие как использование устойчивость к ручному опилению, чтобы определить, какой материал тверже, чем другой, однако это только относительный тест и никоим образом не научный.

Существуют различные приборы для определения твердости, такие как измерители Роквелла, которые обычно используют шкалу HRB. с нагрузкой 100 кг на стальной шарик диаметром 1/16 дюйма, Rockwell F или более легкий поверхностный Rockwell T шкала. В твердомерах по Бринеллю используется вольфрамовый шарик диаметром 10 мм с испытательными нагрузками от 500 до 3000 кг. а твердомеры по Виккерсу используют перевернутую алмазную пирамиду с заданными размерами. На вдавливания в испытуемый образец измеряют и усредняют две диагонали ромбовидного отпечатка, а формула или таблицы преобразования используются для определения твердости в единицах Виккерса HV. Определение твердости по Виккерсу обычно делится на стандартную по Виккерсу с испытательными нагрузками от 5 до 30 кг и на микротвердость с испытательной грузы от 10 г до 1 кг. Доступны и другие устройства для определения твердости, такие как Knoop (HK), который аналогичен Vickers, за исключением удлиненного алмазного индентора. Отмечено, что твердость по Кнупу часто предпочитают инженеры в США, в то время как твердость по Виккерсу больше нравится британским колониям.

Каждый метод определения твердости имеет свои области применения и ограничения. Для патронных гильз с относительно тонкими стенками требуется, чтобы отметка твердости совпадала с латунью, не деформируя образец. под тестом. По этой причине более легкие нагрузки и меньшие отступы, предлагаемые микротвердостью по Виккерсу или Кнупу. испытания подходят.

1.3 Твердость латуни картриджа

Твердость латуни традиционно обсуждается относительно ее максимальной твердости. Публикация № 36 Ассоциации развития меди (CDA) в 1960-е показывают, что для патрона Полностью твердая латунь обычно имеет твердость 175-185HV, а полностью отожженная латунь картриджа обычно имеет твердость 65HV. Другой публикации также описывают soft, ¼ hard, ½ hard и spring hard и т.д. Весы HR30T.

1.4 Размер зерна 

Нередко можно услышать, как люди говорят о твердости и размере зерна, как будто это одно и то же. я часто слышу, как люди обсуждают, что материал тверже, потому что у него меньше зерна. Учебники по механическая металлургия описывает, как твердость больше связана с пределом прочности при растяжении, а размер зерна больше связанные с пределом текучести материала. Такие уравнения, как формула Холла-Петча, связывают предел текучести к размеру зерна материала. Таблицы преобразования твердости иногда показывают предел прочности при растяжении. материал определенной твердости. Часто предел текучести (следовательно, размер зерна) зависит от предела прочности при растяжении. – то есть по мере увеличения предела текучести (уменьшение размера зерна) увеличивается, однако, и предел прочности при растяжении. это обобщение, которое следует тщательно обдумать.

Я прочитал справочные документы, в которых предел прочности при растяжении зависит от размера зерна латуни, и есть тенденция в материале, не имеющем предшествующей истории. Однако опыт показывает, что в качестве материала используется и обрабатывается и после отжига эти тенденции могут стать очень неустойчивыми, и поэтому комментарии о размере зерна и к жесткости следует относиться с осторожностью.

1.5 Отжиг 

Отжиг – это процесс, при котором к латуни прикладывается определенное количество тепловой энергии для восстановления латунь обратно в ее мягкое расслабленное состояние для повышения пластичности и/или ударной вязкости. Отжиг является функцией время и температура. Латунь, которая ранее подвергалась холодной обработке, имеет некоторую запасенную энергию и поэтому реакция на отжиг может быть быстрее и при более низкой температуре, чем эквивалентная секция Размер, который не был обработан.

Металлурги обсуждают отжиг как этап восстановления, рекристаллизации и роста зерен. в твердость на этапе восстановления остается относительно постоянной, так как некоторые исходные свойства латуни восстанавливаются, на стадии рекристаллизации твердость снижается и продолжает снижаться (хотя более постепенно) на стадии роста зерна. Если образец подвергается чрезмерному отжигу, существует риск образования зерна. рост со снижением механических свойств.

Следует отметить, что такие ссылки, как специальный справочник ASM по меди и меди Сплавы описывают, как процесс отжига является следствием работы всех механизмов, т.е. зависит от материала, истории обработки и процедуры отжига.

Существует множество различных методов подачи тепла для отжига образца. Большие печи будут Конечно, нагрейте весь картридж до температуры отжига, которая может смягчить боковую часть. стенки и головную часть до такой степени, что их механические свойства снижаются. Другой сценарий заключается в отжигайте очень ограниченную область картриджа, например, только область шейки. ASM (Американское общество ООО «МЕТЛАБ» Отчет № 1231/1B Стр. 3 из 3 27 июня 2017 г. для материалов) описывают, как мелкозернистые структуры благоприятствуют быстрому нагреву до отжига. температура и короткое время отжига.

Быстрый отжиг — это процесс быстрого нагрева небольшого или тонкого образца до температуры отжига для свести к минимуму теплообмен вдоль образца.

1.6 Обесцинкование 

Обесцинкование – это процесс, при котором цинк выборочно выщелачивается из латуни, оставляя более слабый медная структура. Децинкификация происходит в условиях, когда некоторые химические соединения, такие как ионы хлора, слабокислые растворы или химикаты на основе аммиака воздействуют на латунь. Повышенный температуры могут ускорить процесс децинкификации. На латунном образце свежее обесцинкование видно по структуре розового цвета, которая со временем становится темнее.

Я не видел, не встречал и не нашел справочных статей, в которых обсуждалось бы удаление цинка из латуни в только режим отопления. Все пути указывают на децинкификацию в присутствии определенных химикатов либо сами по себе или в растворах.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная помощь в этом вопросе, пожалуйста, свяжитесь с нами.

С уважением

Эндрю Оуведжан BE (с отличием)

ME METLAB LTD 

ССЫЛКИ: 

*Ассоциация развития меди Публикация CDA 36, 1962 

*Специальное руководство ASM Медь и медные сплавы, 

*ASM International 2001 Измерение твердости,

*ASM International 1999

*Mechanical Metallurgy, Dieter, McGraw Hill 1988

Как проверить твердость латуни

Проверка твердости металла часто требуется для большинства производственных процессов почти в каждой отрасли. Однако вопрос о подходящем методе испытаний таких сплавов, как латунь, обычно вызывает споры. Причина в том, что инженеры и металлурги часто пытаются определить диапазон твердости таких материалов, как латунь, прежде чем они определят метод определения твердости, который может быть подходящим для нее. Следовательно, использование неправильного теста на твердость может привести к неточным результатам теста. Эта статья призвана показать вам самые популярные методы определения твердости, доступные для испытания металла, и то, что вам нужно учитывать при выборе лучших метод определения твердости для латуни. Без лишних слов, давайте углубимся. 

 

I. Какова твердость латуни?

Твердость латуни просто означает ее устойчивость к приложению силы или нагрузки, которая может вызвать деформацию, вмятины или истирание ее поверхности. Латунь часто используется для изготовления различных рабочих компонентов, и ее способность выдерживать нагрузки в конечном итоге определяет ее пригодность для использования.

 

II. Как определить твердость металла?

Определение твердости металла часто зависит от использования индентора с известной нагрузкой, действующей как сила удара по поверхности металлического материала. Измерение углубления, возникающего в результате удара, используется при расчете значения твердости такого металла.

 

III. Латунь тверже алюминия?

Латунь представляет собой комбинацию меди и цинка, причем медь составляет более 90% состава. В отличие от алюминия, мягкого металла в чистом виде, латунь обладает некоторой прочностью, даже будучи ковкой, и имеет значение твердости 60 по шкале твердости по Бринеллю, в то время как чистый алюминий имеет значение 15 по той же шкале, что указывает на то, что латунь тверже. чем алюминий.

 

IV. Латунь тверже меди?

Если сравнить медь с латунью, обладающей почти такими же свойствами, вы обнаружите некоторые различия, особенно в их твердости. По шкале твердости Бринелля чистая медь имеет значение твердости 35, что ниже 60 для мягкой латуни. Следовательно, латунь тверже меди.

 

V. Латунь тверже стали?

По шкале твердости по Бринеллю мягкая сталь имеет значение твердости 130, тогда как твердость мягкой латуни равна 60. Эти значения показывают, что сталь в самом мягком состоянии тверже латуни, что объясняет, почему сталь часто используется в отраслях, где прочность и устойчивость к силе являются критическими требованиями.

 

VI. Как проверить твердость латуни?

Стандартные отраслевые методы определения твердости, включая методы Роквелла, Бринелля или Виккерса, достаточны для латуни. Однако метод испытаний часто требует использования машины для определения твердости с индентором с приложением известных нагрузок, чтобы вызвать углубление на поверхности латунного материала. Измерение депрессии на поверхности материала помогает рассчитать значение твердости латуни.

 

VII. Метод определения твердости латуни Hardness

Здесь представлены наиболее популярные методы определения твердости латуни в промышленности.

 

• Измерение твердости по Роквеллу

Измерение твердости по Роквеллу Метод использует машину для определения твердости по Роквеллу, оснащенную шариковым индентором из карбида вольфрама или алмазным индентором. Для шарикового индентора существует четыре различных размера, в то время как для алмазного индентора существует только один тип. Однако нагрузки, необходимые для проведения этого испытания, находятся в диапазоне от 15 до 150 кгс, что дает различное сочетание нагрузок и инденторов, что приводит к множеству шкал твердости. Процесс включает в себя приложение незначительной нагрузки, сначала вызывающей начальную депрессию, за которой следует большая нагрузка, которая в дальнейшем приводит к еще большей депрессии. Основная нагрузка снимается, и проводятся измерения конечного отпечатка, что помогает рассчитать значение твердости латуни.

 

• Испытание на твердость по Виккерсу

Для испытания на твердость по Виккерсу необходимая нагрузка варьируется от очень низких 10 гс до 100 кгс. Этот диапазон сил помогает измерять различную твердость материалов, от очень мягких до очень твердых. Индентор в данном случае представляет собой алмазный индентор пирамидальной формы, и измеряют ширину вдавливания, возникающего при его ударе о поверхность, для получения значения твердости латуни. Кроме того, для измерения этого отпечатка требуется оптический прибор.

 

• Испытание на твердость по Бринеллю

Во время этого испытания на твердость по Бринеллю вам потребуется твердосплавный шариковый индентор диаметром от 1 до 10 мм. Отпечаток, полученный в результате применения этого индентора, часто очень глубокий, так как он использует огромную нагрузку от 1 до 3000 кгс. Эта большая нагрузка делает этот тест пригодным для образцов латуни с большой площадью и шероховатой поверхностью. Тем не менее, потребуется использовать оптический инструмент для измерения отпечатка, оставленного грузом на поверхности материала.

 

Заключение

Латунь может быть превосходным материалом, когда критически важными требованиями являются ее антикоррозионные свойства и пластичность.