Латунь пруток

Латунный пруток — сплошной полуфабрикат из медно-цинкового сплава (латуни), однородного сечения по всей длине, выпускаемый в виде прямых отрезков или свёрнутый в бухту. Сортовой латунный прокат этого вида широко применяется в машиностроении, приборостроении, электротехнике и других отраслях благодаря сочетанию коррозионной стойкости, обрабатываемости и механической прочности.

Прутки производятся двумя основными методами — волочением (тянутые) и горячим прессованием (прессованные). Тянутые прутки отличаются точностью размеров, качеством поверхности и возможностью получения малых диаметров. Прессованные прутки выпускаются в более крупных сечениях и используются как заготовки для последующей механической обработки.

Нормативная документация на латунные прутки

Производство и поставка латунных прутков в России регламентируются несколькими межгосударственными стандартами. Основным является ГОСТ 2060-2006 «Прутки латунные. Технические условия», который распространяется на тянутые и прессованные прутки круглого, квадратного и шестигранного сечений. Стандарт устанавливает сортамент, технические требования, правила приёмки и методы испытаний.

Для прутков, специально предназначенных для обработки резанием на автоматических станках, действует ГОСТ 31366-2008 (заменил ГОСТ Р 52597-2006). Данный стандарт распространяется на тянутые прутки круглого, квадратного и шестигранного сечений, поставляемые в прямых отрезках.

Прутки прямоугольного сечения выпускаются по отдельному стандарту — ГОСТ 6688-2016.

Химический состав латуней, из которых изготавливают прутки, определяет ГОСТ 15527-2004 «Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки».

Марки латуни для прутков

Для производства прутков по ГОСТ 2060-2006 применяют латуни по ГОСТ 15527-2004. Наиболее распространённые марки — ЛС59-1, Л63 и ЛС63-3. Кроме них в стандарте фигурируют ЛО62-1, ЛЖС58-1-1, ЛЖМц59-1-1, ЛМц58-2 и ряд других специальных латуней.

Латунь ЛС59-1

Многокомпонентная свинцовая латунь, наиболее востребованная для прутков автоматного назначения. Содержит 57–60 % меди, 0,8–1,9 % свинца, остальное — цинк и примеси (до 0,75 %). Свинец образует самостоятельную фазу в структуре сплава, благодаря чему при обработке резанием образуется мелкая сыпучая стружка. Это обеспечивает высокую чистоту обрабатываемой поверхности и малый износ инструмента при работе на высоких скоростях. По обрабатываемости резанием ЛС59-1 превосходит латунь Л63, однако уступает ей по пределу прочности. Прутки ЛС59-1 применяют для изготовления крепёжных деталей, зубчатых колёс, втулок, гаек, болтов и других деталей, получаемых точением и фрезерованием.

Латунь Л63

Простая (двойная) латунь с содержанием меди 62–65 % и цинка 34,22–37,5 %. Имеет преимущественно однофазную структуру (α-фаза), что обеспечивает высокую пластичность и хорошую деформируемость. Прутки из Л63 обладают более высокой прочностью и пластичностью по сравнению с прутками из ЛС59-1, однако хуже обрабатываются резанием. Применяются там, где требуется деформация заготовки — штамповка, гибка, высадка.

Латунь ЛС63-3

Свинцовая латунь с повышенным содержанием свинца (2,4–3,0 % по ГОСТ 15527-2004) и меди 62–65 %. Повышенное содержание свинца дополнительно улучшает обрабатываемость резанием. Прутки из ЛС63-3 широко используются в автоматной обработке для изготовления мелких деталей точной механики.

Химический состав основных марок латуни для прутков

Марка	Cu, %	Pb, %	Zn	Примеси, не более %
Л63	62–65	до 0,07	остальное	0,5
ЛС59-1	57–60	0,8–1,9	остальное	0,75
ЛС63-3	62–65	2,4–3,0	остальное	0,6

Химический состав приведён по ГОСТ 15527-2004. Содержание цинка определяется как остаток от 100 % за вычетом меди, свинца и суммарного содержания примесей.

Формы сечения и способы производства

По ГОСТ 2060-2006 латунные прутки изготавливают трёх форм сечения: круглого, квадратного и шестигранного. Овальное сечение стандартом не предусмотрено.

По способу производства прутки подразделяются на тянутые (обозначение «Д» в маркировке) и прессованные («Г»). Тянутые прутки получают волочением через фильеру и отличаются более точными размерами и гладкой поверхностью. Прессованные — горячим выдавливанием через матрицу, при этом допуски по размерам шире, а диапазон сечений — больше.

По латунному шестигранному прутку действуют те же стандарты — ГОСТ 2060-2006 и ГОСТ 31366-2008, при этом шестигранники часто используют как калиброванную заготовку под токарную и фрезерную обработку.

Состояние материала и механические свойства

Латунные прутки поставляются в различных состояниях, каждое из которых определяет уровень механических свойств и область применения:

Состояние	Обозначение	Характеристика
Мягкое	М	После отжига. Наибольшая пластичность, наименьшая прочность
Полутвёрдое	П	Промежуточная деформация. Баланс прочности и пластичности
Твёрдое	Т	Наибольшая степень нагартовки. Максимальная твёрдость и прочность
Прессованное	горячепрессованное	Без дополнительной деформации после прессования

Механические свойства прутков из Л63 (при 20 °С)

Параметр	Мягкое	Твёрдое
Предел прочности σв, МПа	от 290	от 440
Относительное удлинение δ, %	не менее 30	не менее 8
Твёрдость HB	не более 70 МПа	не менее 130 МПа

Механические свойства прутков из ЛС59-1 (при 20 °С)

Параметр	Мягкое (прессованное)	Твёрдое
Предел прочности σв, МПа	от 340	от 490
Относительное удлинение δ, %	не менее 18	не менее 5
Твёрдость HB	не более 100 МПа	не менее 150 МПа

Конкретные значения механических свойств зависят от диаметра прутка, марки сплава, способа производства и степени деформации. Нормированные показатели для каждого типоразмера приведены в ГОСТ 2060-2006.

Физические свойства латуней Л63 и ЛС59-1

Параметр	Л63	ЛС59-1
Плотность, кг/м³	8440	8500
Температура плавления, °С	906	900
Температура горячей обработки, °С	750–880	780–820
Модуль упругости, ГПа	116	100

Диапазон размеров и формы поставки

Тянутые прутки по ГОСТ 2060-2006 выпускаются диаметром от 3 до 50 мм (круглые), прессованные — от 10 до 180 мм. Квадратные и шестигранные прутки производятся в аналогичных диапазонах с размером «под ключ» от 4 до 50 мм (тянутые) и от 10 до 80 мм (прессованные).

По точности изготовления тянутые прутки делятся на нормальную, повышенную и высокую. Прессованные прутки имеют нормальную и повышенную точность.

Прутки поставляются немерной, мерной или кратной мерной длины. Тянутые прутки малого диаметра могут поставляться в бухтах свободной или послойной намотки.

Антимагнитное исполнение

По требованию заказчика латунные прутки могут изготавливаться в антимагнитном исполнении (обозначение «АМ» в маркировке по ГОСТ 2060-2006). Латунь как медно-цинковый сплав по своей природе является парамагнитным материалом, однако присутствие ферромагнитных примесей (прежде всего железа) может создавать слабую магнитную восприимчивость. Антимагнитное исполнение предусматривает строгий контроль содержания примесей для обеспечения немагнитности изделия. Такие прутки востребованы в приборостроении, электротехнике и при работе вблизи чувствительного оборудования.

Условное обозначение латунных прутков

Маркировка прутка по ГОСТ 2060-2006 содержит сведения о способе производства, форме сечения, точности, состоянии, размере, длине, марке сплава и особых условиях. Например: Пруток ДКРНТ 12 НД ЛС63-3 ГОСТ 2060-2006 — тянутый, круглый, нормальной точности, твёрдый, диаметром 12 мм, немерной длины, из латуни марки ЛС63-3.

Область применения латунных прутков

Латунный сортовой прокат применяется для изготовления широкого спектра деталей методами механической обработки — точения, фрезерования, сверления, нарезания резьбы. Основные области использования:

Машиностроение и приборостроение — крепёжные изделия (гайки, болты, шпильки), зубчатые колёса, втулки, шестерни, оси, валики, штуцера, переходники.

Запорная и трубопроводная арматура — корпуса вентилей и кранов, штоки, седла, направляющие.

Электротехника — контактные элементы, клеммы, токоведущие детали (латунь не искрит при ударе и трении, что важно во взрывоопасных средах).

Часовая и точная механика — мелкие детали, требующие высокой чистоты поверхности после обработки.

Судостроение и авиастроение — элементы конструкций, работающие в контакте с морской водой и атмосферой (при условии применения подходящей марки латуни).

Коррозионная стойкость

Латунные прутки устойчивы в воздушной атмосфере (включая морскую), пресной и морской воде, сухом паре, фреонах, спиртах и антифризах. Коррозионная стойкость снижается при контакте с жирными и минеральными кислотами, хлоридами, сероводородом и рудничными водами. Также следует учитывать склонность латуней к коррозионному растрескиванию в средах, содержащих аммиак, при одновременном наличии остаточных напряжений в металле.

Свинцовая латунь ЛС59-1 за счёт обособленной фазы свинца более устойчива к сезонному растрескиванию по сравнению с двойной латунью Л63. Для снижения риска коррозионного растрескивания прутки подвергают низкотемпературному отжигу для снятия остаточных напряжений.

Формы поставки латунных прутков

Латунный пруток поставляется в следующих вариантах: круглый (круг латунный), квадратный, шестигранный — в прямых отрезках или бухтах. Прямые отрезки упаковываются в пачки и связки, бухты — поштучно. Поверхность прутка может быть матовой (после волочения без полировки) или светлой (после отжига в защитной атмосфере). На каждую партию оформляется сертификат качества с указанием марки сплава, химического состава, механических свойств и результатов испытаний.