Литейные латуни

Литейные латуни широко применяют для изготовления фасонных отливок. Базовой диаграммой состояния для латуней является система Cu-Zn. В соответствии с фазовым составом различают однофазную α-латунь, двухфазную (α +β)-латунь и α -латунь.

В соответствии со свойствами фаз в системе Cu-Zn α-латуни — мягкие и высокопластичные сплавы, но обладающие низкой прочностью; β-латуни - прочные и твердые сплавы, но отличаются высокой хрупкостью.

Литейные латуникристаллизуются в узком температурном интервале, составляющем 50…60°С. Это в значительной мере определяет их литей­ные свойства, так как из-за узкого интервала кристаллизации латуни обладают хорошей жидкотекучестью и дают плотные отливки с небольшой пористостью (главным образом в осевой части отливки и сосредоточенной усадочной раковиной. Линейная усадка литейных латуней составляет 1,4…2,2%.

Узкий температурный интервал кристаллизации определяет также склонность к образованию в отливках столбчатой структуры и транскристаллизации.

Литейные латуни мало склонны к ликвационным явлениям; отливки из таких латуней получаются более однородными по свойствам по сравнению с отливками из оловянных бронз.

Цинк, имея низкую температуру кипения и высокую упругость пара, частично испаряется в процессе плавки и оказывает раскисляющее воздействие на латуни. Благодаря защитному действию паров цинка латуни имеют небольшую склонность к газонасыщению, что способствует получению плотных отливок.

Отливки из литейных латуней обладают высокой герметичностью и способны выдерживать давление до 30…40 МПа; отливки могут быть получены литьем в земляные формы, в кокиль, центробежным литьем (детали, имеющие ось вращения), литьем под давлением.

Литейные латуни — это, как правило, многокомпонентные сплавы.

Кремний повышает механические и литей­ные свойства латуни.

Алюминий повышает прочностные свойства, коррозионную стойкость и жидкотекучесть.

Марганец аналогично алюминию влияет на прочность и коррозионную стойкость латуни, но несколько снижает ее жидкотекучесть.

Свинец улучшает главным образом антифрикционные свойства латуней и их обрабатываемость резанием.

Литейные латуни отличаются хорошими механическими, технологическими и коррозионными свойствами. Многие литейные латуни обладают высокими антифрикционными свойствами.

Многокомпонентные литейные латуни (типа ЛЦ23А6ЖЗМц2 и др.) отличаются высокой стойкостью против износа при тре­нии и применяются для изготовления подшипников, втулок, вкладышей и др., для которых характерны высокие контактные давления и скорости вращения. Лучший комплекс свойств отли­вок получается при литье в кокиль.

Латунь ЛЦ40Сд применяют для литья под давлением втулок, тройников, переходников, сепараторов подшипников и др. Из ла­туни ЛЦ23А6ЖЗМц2 отливают ответственные детали, работающие при высоких удельных знакопеременных нагрузках.

Высокая жидкотекучесть латуни ЛЦ16К4 позволяет получать из нее методом литья тонкостенные детали сложной формы. Из латуней ЛЦ40С, ЛЦ16К4 и некоторых других получают также детали сложной формы с хорошим качеством поверхности, которые не требуют дополнительной обработки резанием.

Основным недостатком большинства литейных латуней по сравнению с бронзами является их пониженная коррозионная стойкость в некоторых средах (морская вода и др.), связанная с обесцинкованием латуни и коррозионным разрушением изделий. Однако имеются марки литейных латуней, например, кремнистая ЛЦ16К4 и др., которые не уступают по коррозионным свойствам бронзам и являются заменителями оловянных бронз. Многокомпонентные литейные латуни с большим количеством β-фазы склонны к сезонному растрескиванию при наличии остаточных напряжений. Для устранения этого недостатка отливки необходимо отжигать при низких температурах.