Латунь ЛС59

Латунь ЛС59-1 — наиболее распространённая свинцовосодержащая латунь, применяемая в массовом производстве деталей на автоматических станках. Главное технологическое достоинство сплава — высокая обрабатываемость резанием при сохранении достаточной прочности и антифрикционных свойств. Поставляется в виде чушек и шашек для последующей переплавки или прессования заготовок.

Расшифровка марки и химический состав по ГОСТ 15527-2004

Обозначение «ЛС59-1» расшифровывается следующим образом: Л — латунь, С — легирована свинцом, 59 — номинальная массовая доля меди (~59%), 1 — номинальная массовая доля свинца (~1%). Точные диапазоны регламентирует ГОСТ 15527-2004.

Элемент	Массовая доля, %
Медь (Cu)	57,0–60,0
Цинк (Zn)	Основа (~37–42)
Свинец (Pb)	0,8–1,9
Железо (Fe)	до 0,3
Олово (Sn)	до 0,3
Сурьма (Sb)	до 0,005
Висмут (Bi)	до 0,003
Фосфор (P)	до 0,01
Прочие примеси (сумма)	не более 0,75

Никель допускается до 1,0% за счёт массовой доли меди. Содержание цинка в марочнике указывается приблизительно — как остаток до 100%.

Структура сплава: почему свинец так влияет на обработку

ЛС59-1 — двухфазный сплав (α+β-структура). Цинк в количестве выше ~37% обеспечивает образование β-фазы, которая придаёт сплаву прочность, но снижает пластичность по сравнению с однофазными латунями (например, Л63).

Свинец практически не растворяется в латуни и существует в структуре в виде самостоятельных включений — отдельной фазы. При резании именно эти включения работают как концентраторы разрушения, обеспечивая дробление стружки на мелкие сыпучие частицы. Это снижает наклёп обработанной поверхности, уменьшает износ инструмента и позволяет вести обработку на высоких скоростях — отсюда второе название категории: автоматная латунь.

Механические и физические свойства ЛС59-1

Свойства существенно зависят от состояния поставки: прессованные заготовки — мягкое состояние, холоднотянутые — полутвёрдое или твёрдое (в зависимости от степени нагартовки). Отжиг снимает нагартовку и возвращает материал в мягкое состояние.

Свойство	Мягкое (прессованное)	Твёрдое (тянутое)
Предел прочности σв, МПа	330–400	500–610
Предел текучести σ0,2, МПа	~140	~520
Относительное удлинение δ, %	20–30	1–5
Твёрдость HB	75–90	130–150

Физическая характеристика	Значение
Плотность	8,44–8,54 г/см³
Температура плавления (ликвидус)	~900–905 °C
Температура горячей обработки давлением	780–820 °C

Обрабатываемость резанием: ключевое преимущество

ЛС59-1 — один из немногих конструкционных цветных сплавов, специально оптимизированных для скоростного резания на токарных автоматах. Коэффициент обрабатываемости резанием — около 70% от эталонной автоматной стали А12 (принятой за 100%). Для цветного сплава это высокий показатель.

При скоростной обработке образуется мелкая сыпучая стружка, что обеспечивает:

• чистоту обрабатываемой поверхности;
• незначительный наклёп;
• низкий износ режущего инструмента;
• возможность работы на высоких подачах и скоростях резания.

Именно поэтому ЛС59-1 является стандартным материалом для массового производства мелкоразмерных деталей: крепёжных изделий, фитингов, втулок, зубчатых колёс небольших модулей и элементов точной механики.

Антифрикционные свойства и ограничения по температуре

Благодаря наличию свинцовых включений ЛС59-1 обладает хорошими антифрикционными свойствами. Сплав применяется для подшипников скольжения, направляющих станков, вкладышей и втулок в узлах с умеренной нагрузкой.

Важное ограничение: при нагреве в диапазоне 200–600 °C сплав резко охрупчивается вследствие многофазной структуры и выхода свинцовой фазы на границы зёрен. Это означает:

• ковка и штамповка ЛС59-1 не применяются — заготовки производятся только прессованием;
• во вращающихся деталях скольжения, где возможен значительный нагрев от трения, использование ЛС59-1 недопустимо.

Пластичность хорошо сохраняется при понижении температуры вплоть до криогенных значений. Ударная вязкость, напротив, снижается с повышением температуры и при наличии надрезов или концентраторов напряжений — поэтому сплав не применяется в несущих конструкциях с ударными нагрузками.

Коррозионная стойкость и совместимость

В нейтральных и слабоагрессивных средах ЛС59-1 ведёт себя как типичная латунь: устойчив к атмосферной коррозии, морской атмосфере, спиртам, дизельному топливу. Устойчивость к нефти средняя.

Не рекомендуется применять в следующих условиях:

• контакт с жирными и минеральными кислотами;
• среды с избытком аммиака, аминов или углекислоты (риск коррозионного растрескивания);
• насыщенный влажными парами воздух под давлением;
• сопряжение с железом или алюминием в электролитах (ускоренная гальваническая коррозия).

Из-за присутствия свинца ухудшается качество пайки мягкими припоями, сварки и гальванического покрытия поверхности.

Применение ЛС59-1 в производстве

Сплав применяется для изготовления следующих категорий деталей и полуфабрикатов:

• крепёжные изделия (болты, гайки, шпильки, винты) — производство на токарных автоматах;
• зубчатые колёса, шестерёнки небольших модулей, червячные пары;
• втулки и вкладыши подшипников скольжения (при умеренных нагрузках и температурах);
• направляющие станков, опорные планки и кольца;
• поковки и полуфабрикаты для дальнейшей механической обработки;
• элементы трубопроводной арматуры (фитинги, штуцеры, корпуса клапанов).

Из ЛС59-1 производится широкая номенклатура проката: прутки (круглые, шестигранные, квадратные), трубы, листы, полосы, проволока. Прутки для автоматной обработки выпускаются по ГОСТ Р 52597-2006, общие прутки — по ГОСТ 2060-2006, трубы — по ГОСТ 494-2014, листы — по ГОСТ 931-90, проволока — по ГОСТ 1066-90.

Подробнее о листовом прокате из этого сплава: латунный лист ЛС59-1 твёрдый. О проволочных полуфабрикатах: латунная проволока ЛС59-1 мягкая.

Формы поставки: чушки и шашки ЛС59-1

Для переплавки и изготовления полуфабрикатов сплав поставляется в виде чушек, слитков и круглых шашек.

Чушки и слитки предназначены для переплавки с последующим прессованием или литьём. Типоразмеры — по согласованию.

Круглые шашки (сплошной профиль круглого сечения) — стандартный полуфабрикат для выпрессовки прутков нужного диаметра на горизонтальных прессах. Подходят для предприятий, самостоятельно производящих прутковый прокат или прессованные трубы.

Для уточнения наличия типоразмеров и условий поставки — обращайтесь в отдел продаж.