Латунь в слитках (чушках) ЛК: состав, свойства и применение
Латунь в слитках (чушках) ЛК — это литейный сплав системы медь–цинк–свинец, выпускаемый в виде мерных чушек для последующей переплавки в фасонное литьё. Обозначение «ЛК» указывает на присутствие свинца в качестве легирующей добавки, обеспечивающей повышенную обрабатываемость резанием и антифрикционные свойства. Слитки получают методом непрерывного или полунепрерывного литья с последующей разливкой в изложницы; масса одной чушки обычно составляет 20–25 кг, реже — до 40 кг.
Химический состав и структура
Сплав относится к многокомпонентным латуням с гетерогенной структурой: -фаза на основе меди сочетается с включениями свинца, распределёнными по границам зёрен. Свинец практически не растворяется в твёрдом растворе и выделяется в виде дисперсных глобулей, выполняющих роль внутренней смазки при трении. Содержание цинка варьируется в пределах 30–42 %, свинца — 1–3 %. Присутствие железа и олова ограничивается сотыми долями процента, поскольку эти примеси снижают пластичность и коррозионную стойкость.
Температура плавления сплава находится в интервале 880–950 C в зависимости от конкретной марки. Интервал кристаллизации достаточно широкий, что требует соблюдения температурно-скоростных режимов при переплаве во избежание ликвации свинца и образования пористости.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 8,4–8,6 | г/см | 20 C | ГОСТ 20018 |
| Предел прочности | 200–260 | МПа | литое состояние | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Бринеллю | 60–90 | HB | без термообработки | ГОСТ 9012 |
| Температура плавления | 880–950 | C | атмосферное давление | ДТА |
| Линейная усадка | 1,2–1,6 | % | литьё в кокиль | ГОСТ 20018 |
Марки и нормативная база
- ЛК1 — содержание свинца 0,8–1,5 %, применяется для арматуры общего назначения
- ЛК2 — свинец 1,5–2,5 %, используется в подшипниковых узлах скольжения
- ЛК3 — свинец 2,5–3,5 %, для высоконагруженных антифрикционных деталей
- ГОСТ 17711-93 — устанавливает марки, химсостав и механические свойства литейных латуней
- ГОСТ 1020-2013 — регламентирует поставку чушек, маркировку и упаковку
Области применения
Слитки ЛК служат шихтовой заготовкой для литейных цехов, выпускающих детали методом кокильного и центробежного литья. Основные потребители:
- Арматуростроение — корпуса запорной и регулирующей арматуры для систем водоснабжения и теплоснабжения
- Подшипниковая промышленность — вкладыши скольжения для прокатных станов и насосного оборудования
- Судостроение — детали дейдвудных устройств, работающие в морской воде
- Общее машиностроение — втулки, шестерни, червячные колёса редукторов
- Металлургия — фурменные детали и арматура печей сопротивления
Условия эксплуатации и переработки
При переплаве в индукционных тигельных печах рекомендуется загрузка чушек в разогретый тигель с предварительным подогревом шихты до 200–300 C для удаления влаги. Перегрев расплава выше 1050 C приводит к интенсивному испарению цинка и изменению химического состава. Разливку ведут при 950–1000 C в зависимости от толщины стенок формы.
Готовые изделия из ЛК работоспособны в интервале от –60 C до +200 C. Свинец, равномерно распределённый в структуре, обеспечивает коэффициент трения 0,08–0,12 по стали без дополнительной смазки. Сплав устойчив в атмосферных условиях, пресной воде и слабоагрессивных средах; в морской воде и кислотах требуется защитное покрытие.
Вопросы и ответы
Чем латунь ЛК отличается от латуни ЛС?
В маркировке ЛК буква «К» обозначает кремний, а не свинец. Свинцовые латуни маркируются ЛС (например, ЛС59-1). Если речь идёт о сплаве медь–цинк–свинец, корректное обозначение — ЛС, а не ЛК.
Какая масса одной чушки латуни?
Стандартная масса чушки составляет 20–25 кг. По согласованию с потребителем допускается изготовление слитков массой до 40 кг.
Допускается ли повторный переплав чушек без корректировки состава?
Да, при условии контроля угара цинка. После каждой плавки проводится спектральный анализ и при необходимости вводится лигатура для восстановления содержания цинка и свинца.
Как хранить слитки латуни?
Чушки хранят в закрытых сухих помещениях при относительной влажности не выше 70 %. Контакт с кислотами и щелочами не допускается во избежание поверхностной коррозии.
