Латунный квадрат ЛС63-3: свинцовистая латунь для узлов трения и электротехники
Латунный квадрат ЛС63-3 — профильный прокат из свинцовистой латуни марки ЛС63-3, поставляемый по ГОСТ 2060-2006 (сортамент) и ГОСТ 15527-2004 (химический состав). Сплав содержит 62–65 % меди, 2,4–3,2 % свинца, остальное — цинк с регламентированными примесями (железо 0,20 %, олово 0,20 %, алюминий 0,05 %). Свинец в структуре распределён в виде дисперсных включений, которые выполняют роль твёрдой смазки и одновременно служат концентраторами стружколомания при механической обработке. Именно поэтому квадрат ЛС63-3 востребован там, где требуется сочетание антифрикционных свойств, высокой обрабатываемости резанием и достаточной электропроводности.
По сравнению с двухкомпонентными латунями Л63, свинцовистая ЛС63-3 уступает по пластичности в холодном состоянии, но превосходит их по скорости резания (коэффициент обрабатываемости ~ 80 % от латуни ЛС59-1) и по стойкости к схватыванию в парах трения без смазки. Теплопроводность составляет 100–120 Вт/(мК), удельное электрическое сопротивление — 0,065–0,075 Оммм/м, что допускает применение в токоведущих элементах низкого напряжения.
Сортамент и состояние поставки
Квадрат выпускают тянутым (холоднодеформированным) и прессованным. Тянутый прокат имеет более жёсткие допуски по размеру и кривизне, прессованный — поставляется в мягком или полутвёрдом состоянии. Стандартные длины — немерные 2–5 м, мерные и кратные мерным. Точность изготовления: повышенная и нормальная.
- Тянутый квадрат: сторона 4–40 мм, состояние мягкое (М), полутвёрдое (ПТ), твёрдое (Т)
- Прессованный квадрат: сторона 20–100 мм, состояние мягкое (М), полутвёрдое (ПТ)
- Допуск по стороне: 0,10 мм для тянутого, 1,0 мм для прессованного (нормальная точность)
- Кривизна: не более 3 мм на 1 м для тянутого, не более 6 мм на 1 м для прессованного
- Скручивание вокруг продольной оси: не более 2 на 1 м
- Радиус закругления кромок: не более 0,5 мм для тянутого профиля
Механические и технологические характеристики
Прочностные параметры зависят от состояния поставки. Для тянутого квадрата в мягком состоянии предел прочности — 290–370 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. В твёрдом состоянии предел прочности повышается до 440–540 МПа, твёрдость по Бринеллю — 120–160 HB. Прессованный прокат демонстрирует предел прочности 250–350 МПа при удлинении 20–30 %.
| Состояние | Сторона, мм | в, МПа | , % | HB |
|---|---|---|---|---|
| Мягкое (М) | 4–20 | 290–370 | 25 | 65–95 |
| Полутвёрдое (ПТ) | 6–30 | 370–450 | 12 | 95–125 |
| Твёрдое (Т) | 4–25 | 440–540 | 6 | 120–160 |
| Прессованное (М) | 20–100 | 250–320 | 30 | 55–80 |
| Прессованное (ПТ) | 20–60 | 300–350 | 20 | 75–100 |
Скорость резания при точении твердосплавным инструментом достигает 200–300 м/мин, что в 2–2,5 раза выше, чем у безоловянных латуней. Свариваемость ограничена: дуговая сварка вызывает испарение свинца и образование пористости; для неразъёмных соединений применяют пайку мягкими припоями ПОС-40, ПОС-61 или контактную сварку.
Области применения
Квадрат ЛС63-3 применяют в узлах, где требуется одновременное сопротивление износу и хорошая обрабатываемость. Типовые потребители — станкостроение, электротехника, приборостроение, пищевое машиностроение.
- Вкладыши и втулки скольжения в редукторах, насосах, компрессорах при умеренных нагрузках и температурах до 80 C
- Токоведущие шины и контактные зажимы низковольтных распределительных устройств (до 1000 В)
- Детали арматуры: золотники, седла, шпиндели запорной и регулирующей арматуры водоснабжения
- Элементы теплообменного оборудования: трубные решётки, перегородки, крепёж
- Декоративно-крепежные изделия: гайки, шпильки, ручки, петли в судостроении и мебельной фурнитуре
- Заготовки для высокопроизводительной обработки на автоматах продольного точения
Условия эксплуатации и ограничения
Сплав устойчив в пресной воде, атмосфере, морской среде при скорости потока до 1,5 м/с. Не рекомендуется для контакта с аммиаком, аминами и их водными растворами — возможна коррозия под напряжением. Рабочий диапазон температур: от –196 C до +200 C, однако при нагреве выше 150 C наблюдается снижение прочности. Свинец, входящий в состав, ограничивает применение в контакте с пищевыми продуктами и питьевой водой в ряде стран (директива RoHS, требования СанПиН).
Вопросы и ответы
Чем ЛС63-3 отличается от ЛС59-1?
ЛС63-3 содержит больше меди (62–65 % против 57–60 %) и меньше свинца (2,4–3,2 % против 0,8–1,9 %). Это даёт более высокую коррозионную стойкость и пластичность, но несколько снижает обрабатываемость резанием. ЛС63-3 предпочтителен для деталей, работающих в морской воде и влажной атмосфере.
Можно ли сваривать квадрат ЛС63-3?
Дуговая сварка не рекомендуется из-за испарения свинца и образования пор. Для неразъёмных соединений применяют пайку мягкими припоями ПОС-40, ПОС-61 с флюсом ФКСп или контактную сварку. При пайке зона нагрева не должна превышать 250 C во избежание роста зерна.
Какой допуск по стороне у тянутого квадрата?
Для тянутого квадрата нормальной точности допуск составляет 0,10 мм при стороне до 10 мм и 0,15 мм при стороне 10–40 мм. Повышенная точность ужесточает допуск до 0,05 мм и 0,08 мм соответственно. Прессованный квадрат имеет допуск 1,0 мм.
Применяется ли ЛС63-3 в питьевом водоснабжении?
Использование ограничено из-за содержания свинца. Для контакта с питьевой водой применяют безсвинцовые латуни (например, ЛС59-1 с пониженным Pb или CW602N). ЛС63-3 допускается в системах технического водоснабжения и отопления, где контакт с питьевой водой исключён.
