Латунь Л80

Латунь Л80 — полутомпак: общая характеристика сплава

Латунь Л80 — простая (двойная) деформируемая латунь, состоящая из меди и цинка. Марка регламентирована ГОСТ 15527-2004 «Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки». Число 80 в обозначении указывает на среднее содержание меди — около 80 %, остальное — цинк и незначительные примеси.

По содержанию меди (79–81 %) сплав относится к полутомпаковым латуням. Полутомпак занимает промежуточное положение между обычными латунями с высоким содержанием цинка и томпаками (Cu ≥ 90 %). Такое соотношение компонентов обеспечивает высокую пластичность, хорошую коррозионную стойкость и характерный золотисто-жёлтый цвет, близкий к цвету золота.

Структурно Л80 — однофазная α-латунь. При содержании цинка около 20 % сплав полностью находится в области твёрдого раствора цинка в меди с ГЦК-решёткой. β-фаза при таком содержании цинка не образуется. Однофазная структура определяет высокую пластичность и хорошую деформируемость в холодном состоянии.

Химический состав латуни Л80 по ГОСТ 15527-2004

Нормируемый химический состав латуни Л80 приведён в таблице. Цинк в составе является основой (остальное).

Элемент	Cu	Zn	Fe	P	Pb	Sb	Bi	Примеси, сумма
Содержание, %	79–81	18,7–21 (ост.)	до 0,1	до 0,01	до 0,03	до 0,005	до 0,002	до 0,3

Допускается массовая доля никеля до 0,3 % за счёт массовой доли меди; никель при этом не учитывают в сумме прочих элементов. Содержание олова, алюминия, марганца и кремния может определяться по согласованию с потребителем.

Физические свойства латуни Л80

Параметр	Значение
Плотность при 20 °C	8660 кг/м³
Температура плавления (ликвидус)	~1000 °C
Температура горячей обработки	700–850 °C
Температура отжига	500–650 °C
Модуль упругости E при 20 °C	110 ГПа
Теплопроводность при 20 °C	142 Вт/(м·°C)
КТЛР (20–100 °C)	18,8 × 10⁻⁶ 1/°C
Удельное электросопротивление при 20 °C	0,06 мкОм·м
Удельная теплоёмкость (20–100 °C)	399 Дж/(кг·°C)

Теплопроводность латуни Л80 выше, чем у большинства других латуней (для сравнения, у Л63 теплопроводность составляет около 106 Вт/(м·°C)). Это связано с высоким содержанием меди. Сплав не обладает магнитными свойствами и не намагничивается.

Механические свойства полутомпака Л80

Механические характеристики латуни Л80 существенно зависят от состояния поставки — мягкое (отожжённое) или твёрдое (нагартованное после холодной деформации).

Состояние	Предел прочности σв, МПа	Относительное удлинение δ5, %	Твёрдость HB
Мягкое (отожжённое, М)	300–350	45–55	55–65
Твёрдое (нагартованное, Т)	610–680	2–5	140–150

В мягком состоянии сплав обладает высокой пластичностью (удлинение до 55 %), что позволяет выполнять глубокую вытяжку, гибку и другие виды холодной пластической деформации. После нагартовки прочность возрастает почти вдвое, но пластичность резко падает. Промежуточные состояния (полутвёрдое, четвертьтвёрдое) получают регулированием степени обжатия и режима отжига.

Коррозионная стойкость латуни Л80

Благодаря высокому содержанию меди, Л80 обладает коррозионной стойкостью, заметно превышающей стойкость латуней с большим содержанием цинка (Л63, Л60). Основные среды, в которых сплав устойчив: воздушная атмосфера (в том числе морская), пресная и морская вода, углекислые растворы, спирты, фреоны, антифризы, сухие газы-галогены, сухой пар.

Содержание цинка около 20 % — пограничное значение, ниже которого сплав практически не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением. Этот вид разрушения характерен для латуней с содержанием цинка свыше 20 % и проявляется во влажной атмосфере с примесями аммиака или сероводорода. Полутомпак Л80 в этом отношении значительно надёжнее, чем, например, Л63.

Среды, в которых латунь Л80 неустойчива: растворы хлоридов, сероводород, минеральные и жирные кислоты, окислительные среды при повышенных температурах. При контакте с железом, цинком или алюминием возможна контактная (гальваническая) коррозия.

Технологические свойства латуни Л80

Обработка давлением

Л80 — однофазная α-латунь с высокой пластичностью при комнатной температуре. Сплав хорошо деформируется в холодном состоянии: прокатка, волочение, глубокая вытяжка, гибка, штамповка. При температурах 300–700 °C пластичность α-латуней снижается (зона «хрупкости»), поэтому горячую обработку давлением ведут при 700–850 °C. Рекристаллизационный отжиг после холодной деформации выполняют при 500–650 °C.

Сплав обрабатывается резанием с малым износом режущего инструмента, однако уступает по обрабатываемости свинцовым латуням (ЛС59-1). Для Л80 характерно образование длинной вьющейся стружки. Коэффициент трения со смазкой — 0,015, без смазки — 0,71.

Пайка и сварка

Латунь Л80 хорошо паяется как мягкими (оловянно-свинцовыми), так и твёрдыми (медно-цинковыми, серебряными) припоями. Сваривается дуговой и газовой сваркой. Контактная сварка затруднена. При газовой сварке необходимо учитывать испарение цинка и применять соответствующие флюсы.

Применение латуни Л80

Сочетание высокой пластичности, коррозионной стойкости и теплопроводности определяет области применения полутомпака Л80:

Приборостроение — сильфоны, манометрические трубки, гибкие шланги. Латунь Л80 сохраняет пластичность при криогенных температурах (вплоть до температур жидкого гелия), что расширяет диапазон применения сильфонов и компенсаторов.

Целлюлозно-бумажная и строительная промышленность — проволочные сетки различного назначения. Латунная проволока из Л80 является одним из наиболее востребованных видов проката этой марки.

Музыкальная промышленность — корпуса и детали духовых инструментов, трости к язычковым инструментам. Полутомпаковые латуни применяются благодаря хорошим акустическим свойствам и коррозионной стойкости.

Декоративно-прикладные изделия — таблички, вывески, элементы интерьера. Золотисто-жёлтый цвет и хорошая полируемость позволяют использовать Л80 для штамповки и гравировки декоративных элементов.

Теплотехническая и химическая аппаратура — теплообменные трубки, змеевики, детали аппаратов, работающих в неагрессивных средах.

Латунь Л80 не искрит при механическом трении. Это свойство позволяет применять изделия из неё на объектах с повышенной взрыво- и пожароопасностью.

Формы поставки латуни Л80

Полуфабрикаты из латуни Л80 выпускаются в различных формах поставки, каждая из которых регламентируется соответствующим стандартом.

Вид продукции	Нормативный документ
Листы и полосы	ГОСТ 931-90
Ленты	ГОСТ 2208-2007
Проволока	ГОСТ 1066-2015
Трубы тянутые	ГОСТ 494-2014
Чушки для переплавки	ГОСТ 1020-97

Листы, ленты и проволока поставляются в мягком (М), полутвёрдом (П), твёрдом (Т) и особо твёрдом (О) состояниях. Выбор состояния определяется условиями дальнейшей обработки и эксплуатации. Раскрой и мерная резка — по требованиям заказчика.