Латуни. 
Теоретические основы материаловедения

Латунями называют сплавы меди с цинком и другими элементами. Структура двойных латуней определяется положением сплава на диаграмме состояния «медь-цинка рис. 11.2).

При содержании цинка до 39% сплав состоит из зерен твердого раствора замещения цинка в меди. В литом сплаве зерна имеют форму дендритов (рис. 11.3.), что свидетельствует о неоднородности их химического состава, т. е. дендритной ликвации. Такая структура является нежелательной, т.к. свойства сплава неодинаковы по сечению зерен и могут быть ниже требуемых. Чтобы устранить дендритную ликвацию, сплав подвергают высокотемпературному отжигу (диффузионному). В процессе отжига происходит выравнивание химического состава каждого зерна и свойства сплава улучшаются. Структура при этом становится гомогенной, равновесной Однофазные латуни обладают очень высокой пластичностью, поэтому используются для изготовления прутков, лент, труб, фольги, проволоки и других полуфабрикатов.

При содержании цинка свыше 39% в структуре латуни появляется вторая фаза — твердый раствор в. Его основу составляет химическое соединение Твердый раствор в травится сильнее, чем б, поэтому в двухфазных сплавах под микроскопом он виден темным (рис. 11.4.). При комнатных температурах враствор обладает очень низкой пластичностью и повышенной хрупкостью, поэтому в машиностроении применяются лишь б и б+в латуни.

Рис. 11.2. Диаграмма состояния «медь — цинк»

Для придания латуням более высоких механических или специальных свойств в них дополнительно вводят легирующие добавкиалюминий, железо, марганец, никель, олово, кремний, свинец и др. В структуре сплава они могут быть растворенными в твердом растворе или образовывать химические соединения.

Латуни сложного химического состава — многофазные; они используются преимущественно для получения методами литья деталей, работающих в тяжелых силовых и коррозионных условиях.

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные.

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62% меди и 38% цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы (О — олово, С — свинец, Ж — железо, Ф — фосфор, Мц — марганец, А — алюминий, Ц — цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60−1-1 содержит 60% меди, 1% алюминия, 1% железа и 38% цинка.

Литейные латуни также маркируются буквой Л. После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23% цинка, 6% алюминия, 3% железа, 2% марганца. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.