Механические свойства и область применения

Латуни

Медь с цинком образует a-твердый раствор с предельной концентрацией цинка 39% (рис. 2.2, а).

При большем содержании цинка образуется электронное соединение CuZn (b -фаза) с кристаллической решеткой ОЦК.

При 454–468°С (штриховая линия на диаграмме) наступает упорядочение b-фазы (b' -фаза), сопровождающееся значительным повышением ее твердости и хрупкости. В отличие от равновесного состояния,
b'-фаза появляется в структуре латуней при содержании цинка около 30%.

а б

Рис. 2.2. Диаграмма состояния системы Сu – Zn (а) и влияние цинка
на механические свойства латуней (б)

В соответствии с изменением структуры меняются механические свойства латуней (рис. 2.2, б):

– когда латунь имеет структуру a-твердого раствора, увеличение содержания цинка вызывает повышение ее прочности и пластичности;

– появление b' -фазы сопровождается резким снижением пластичности, прочность продолжает повышаться при увеличении цинка до 45%, пока латунь находится в двухфазном состоянии;

– переход латуни в однофазное состояние со структурой b'-фазы вызывает резкое снижение прочности.

Практическое значение имеют латуни, содержащие до 45% Zn.

Двойные латуни по структуре подразделяют на две группы:

1) однофазные со структурой a-твердого раствора (рис. 2.3, а);

2) двухфазные со структурой a + b - фаз (рис. 2.3, б).

а б

Рис. 2.3. Микроструктуры латуней:

а – однофазной; б - двухфазной (темная – b-фаза, светлая – a-фаза)

В связи с высокой пластичностью однофазные латуни хорошо поддаются холодной пластической деформации, которая значительно повышает их прочность и твердость. Рекристаллизационный отжиг проводят при 600–700°С.

Сплавы с большим содержанием цинка отличаются высокой хрупкостью. Химический состав некоторых промышленных латуней и их механические свойства приведены в табл. 2.2, 2.3.

Таблица 2.2

Химический состав и механические свойства деформируемых латуней

после отжига

Марка латуни	Сu	Прочих элементов	sв	s0,2	d	y	KCU, МДж/м^2	НВ
% (мас.)	MПа	%
Л90	88–91						1,76
Л68	67–70						1,68
Л63	62–65						1,37
Л60	59–62						0,78
ЛА77-2	76–79	1,75–2,5 Аl
ЛАН59-3-2	57–60	2,5–3,5 Al					0,5
	2–3 Ni
ЛН65-5	64–67	5–6,5 Ni
ЛЖМц59-1-1	57–60	0,1–0,4 A1					1,18
	0,6–1,2 Fe					s
	0,5–0,8 Mn
	0,3–0,7 Sn
ЛМц58-2	57–60	1–2 Mn				52,5
Л070-1	69–71	1–1,5 Sn					0,6
ЛК80-3	79–81	2,5–4 Si	Si				0,4

Таблица 2.3

Дата добавления: 2014-11-29