Латунный лист ЛС59-1 — сортовой прокат для узлов трения и корпусных деталей
Латунный лист ЛС59-1 — это плоский полуфабрикат из свинцовистой латуни марки ЛС59-1, выпускаемый по ГОСТ 931-90 (горячекатаный) и ГОСТ 2208-2007 (холоднокатаный). Материал относится к двухфазным (+) латуням с содержанием меди 57–60 % и свинца 0,8–1,9 %. Легирование свинцом обеспечивает дробление стружки при резании и снижение коэффициента трения в контактных парах, что делает лист ЛС59-1 основным конструкционным материалом для изготовления деталей методом механической обработки на токарных и фрезерных станках.
Листовой прокат ЛС59-1 поставляется в горячекатаном состоянии толщиной 4–25 мм и холоднокатаном — 0,4–12 мм. Горячекатаные листы имеют повышенный допуск на разнотолщинность и требуют последующей обработки поверхности, тогда как холоднокатаный лист отличается классом точности по толщине ВТ или ПТ и чистотой поверхности. Механические свойства зависят от состояния поставки: для мягкого (М) состояния предел прочности составляет 340–440 МПа, для полутвёрдого (ПТ) — 440–540 МПа, для твёрдого (Т) — до 590 МПа. Относительное удлинение при разрыве для мягкого состояния достигает 25–30 %, что допускает гибку и штамповку без образования трещин.
Технологические особенности обработки
Свинцовистая латунь ЛС59-1 демонстрирует наилучшую обрабатываемость резанием среди всех латунных сплавов: коэффициент обрабатываемости относительно автоматной стали А12 составляет 0,8–0,9. Свинец, не растворяясь в твёрдом растворе, располагается по границам зёрен в виде мелкодисперсных включений, которые действуют как концентраторы напряжений и обеспечивают ломкость стружки. Это позволяет эксплуатировать станки с ЧПУ и токарные автоматы на повышенных режимах резания: скорость резания достигает 120–180 м/мин при использовании твердосплавных пластин без применения смазочно-охлаждающих жидкостей.
Материал пригоден для пайки твёрдыми и мягкими припоями, а также для газовой и аргонодуговой сварки. Сварные соединения характеризуются пониженной пластичностью из-за склонности к горячим трещинам, поэтому для ответственных нагруженных узлов сварку заменяют резьбовыми или заклёпочными соединениями. Горячая деформация выполняется в интервале температур 650–750 C, при этом нагрев выше 800 C приводит к охрупчиванию из-за оплавления свинцовистой эвтектики.
Применение листового проката ЛС59-1
Листы ЛС59-1 востребованы в отраслях, где требуется сочетание коррозионной стойкости в атмосферных условиях и прецизионной механической обработки:
- приборостроение — корпусные детали контрольно-измерительных приборов, шкалы, лимбы;
- часовое производство — платы и мосты механизмов, требующие высокой точности позиционирования;
- автомобильная промышленность — втулки, шайбы, седла клапанов пневмосистем;
- сантехническое оборудование — фланцы, переходники, декоративные накладки смесителей;
- электротехника — контактные пластины, токоведущие шины распределительных устройств;
- производство крепежа — гайки, болты, штуцеры, изготавливаемые на токарных автоматах.
Латунный лист ЛС59-1 применяется в узлах трения скольжения при умеренных нагрузках и скоростях — в подшипниках скольжения, направляющих втулках, шарнирных соединениях. Свинцовая фаза выполняет роль твёрдой смазки, предотвращая схватывание контактирующих поверхностей при недостаточной подаче смазочного материала. Допустимая удельная нагрузка для пар трения с закалённой сталью составляет до 15 МПа при скорости скольжения до 2 м/с.
Химический состав и физико-механические параметры
| Параметр | Значение для ЛС59-1 | Метод контроля | Примечание | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля меди | 57–60 % | Титриметрический анализ | Остальное — цинк | ГОСТ 15527-2004 |
| Массовая доля свинца | 0,8–1,9 % | Атомно-абсорбционная спектрометрия | Обеспечивает обрабатываемость | ГОСТ 15527-2004 |
| Предел прочности (М) | 340–440 МПа | Испытание на растяжение | Мягкое состояние | ГОСТ 2208-2007 |
| Относительное удлинение (М) | не менее 25 % | Испытание на растяжение | Для толщины до 10 мм | ГОСТ 2208-2007 |
| Твёрдость по Бринеллю (Т) | 170–200 HB | Твёрдомер | Твёрдое состояние | ГОСТ 2208-2007 |
| Плотность | 8,4 г/см | Гидростатическое взвешивание | Для расчёта массы листа | Справочные данные |
Коррозионная стойкость ЛС59-1 в атмосферных условиях и пресной воде оценивается как удовлетворительная, однако в морской воде и агрессивных средах материал уступает оловянным и алюминиевым латуням из-за склонности к обесцинкованию. Для защиты поверхности листов применяют пассивацию в хромовокислых растворах или нанесение лаковых покрытий. При выборе листа для конкретного применения необходимо учитывать состояние поставки: холоднокатаный лист в твёрдом состоянии обеспечивает минимальную деформацию при обработке, тогда как горячекатаный лист предпочтителен для деталей, подвергаемых последующей гибке или штамповке.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист ЛС59-1 от листа Л63?
ЛС59-1 содержит 0,8–1,9 % свинца, который отсутствует в Л63. Свинец обеспечивает ломкость стружки и снижает трение при резании, поэтому ЛС59-1 применяется для деталей, изготавливаемых на токарных автоматах, тогда как Л63 — более пластичный сплав для глубокой вытяжки и штамповки.
Какие толщины листов ЛС59-1 доступны для поставки?
Горячекатаные листы поставляются толщиной 4–25 мм, холоднокатаные — 0,4–12 мм. Максимальная ширина листа достигает 1000 мм, длина — 2000 мм. Возможен раскрой по индивидуальным размерам под заказ.
Допускается ли сварка листов ЛС59-1?
Материал сваривается газовой и аргонодуговой сваркой, однако сварные швы склонны к горячим трещинам из-за наличия свинцовистой эвтектики. Для ответственных конструкций рекомендуется использовать резьбовые или клёпаные соединения.
Какой класс точности обеспечивает холоднокатаный лист ЛС59-1?
Холоднокатаный лист выпускается по классам точности ВТ (высокая точность) и ПТ (повышенная точность). Допуск на толщину для листа 2 мм класса ВТ составляет 0,12 мм, класса ПТ — 0,18 мм.
