Литьевая латунь в чушках ЛЦ40С

Литейная латунь ЛЦ40С — свинцовая латунь для фасонного литья

Литейная латунь ЛЦ40С — свинцовистый медно-цинковый сплав, предназначенный для фасонного литья деталей арматуры, подшипниковых узлов и корпусных элементов. Марка регламентирована ГОСТ 17711-93 «Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные». Чушки для переплавки поставляются по ГОСТ 1020-97 под обозначением ЛС (для общего литья) и ЛСд (для литья под давлением).

В маркировке «ЛЦ40С» буква Л означает латунь, Ц40 — содержание цинка около 40 %, С — присутствие свинца (около 1 %). Добавка свинца улучшает антифрикционные характеристики сплава и обрабатываемость резанием, при этом практически не снижая прочность.

Химический состав ЛЦ40С по ГОСТ 17711-93

Химический состав латуни ЛЦ40С определён таблицей 1 ГОСТ 17711-93. Основу сплава составляют медь, цинк и свинец; остальные элементы относятся к допустимым примесям.

Основные компоненты

Элемент	Cu (медь)	Pb (свинец)	Zn (цинк)
Содержание, %	57–61	0,8–2,0	Остальное

Допустимые примеси (не более), %

Si	Sn	Sb	Mn	Fe	Al	Ni	Сумма
0,3	0,5	0,05	0,5	0,8	0,5	1,0	2,0

Для марки ЛЦ40Сд, предназначенной для литья под давлением, требования к примесям ужесточены: Si ≤ 0,2; Sn ≤ 0,3; Al ≤ 0,2; Fe ≤ 0,5; Mn ≤ 0,2; Ni ≤ 0,5; суммарно — не более 1,5 %. Более чистый состав снижает вероятность образования газовых пор и трещин при скоростном заполнении пресс-форм.

Отличие ЛЦ40С от ЛЦ40Сд

Обе марки имеют одинаковый номинальный состав основных элементов (Cu 57–61 %, Pb 0,8–2,0 %, Zn — остальное). Различие — в допустимом уровне примесей. Латунь ЛЦ40Сд разработана специально для литья под давлением, где высокие скорости заполнения формы и тонкие стенки отливок требуют повышенной чистоты расплава. В чушках по ГОСТ 1020-97 эти марки обозначаются соответственно ЛС и ЛСд.

Механические свойства латуни ЛЦ40С

Минимально допустимые механические свойства отливок из ЛЦ40С установлены таблицей 2 ГОСТ 17711-93 и зависят от способа литья.

Способ литья	Временное сопротивление σв, МПа, не менее	Относительное удлинение δ5, %, не менее	Твёрдость HB, не менее
В песчаную форму (П)	215	12	70
В кокиль (К), центробежное (Ц)	215	20	80

Кокильное и центробежное литьё обеспечивает более высокие показатели пластичности и твёрдости за счёт ускоренного охлаждения и мелкозернистой структуры отливки. Литьё в песчаную форму даёт пониженное удлинение, но достаточное для большинства арматурных деталей.

Физические свойства сплава ЛЦ40С

Параметр	Значение
Плотность	8500 кг/м³
Температура плавления	885 °C
Теплопроводность	111 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость	500 Дж/(кг·К)
Коэффициент линейного расширения	20,1 × 10−6 К−1
Удельное электрическое сопротивление	0,068 мкОм·м

Технологические характеристики ЛЦ40С

Параметр	Значение
Температура заливки	1000–1060 °C
Жидкотекучесть	300 мм
Линейная усадка	2,2 %
Обрабатываемость резанием	80 %
Коэффициент трения со смазкой	0,013
Коэффициент трения без смазки	0,17

Высокая жидкотекучесть (300 мм) позволяет получать отливки сложной конфигурации с тонкими стенками. Умеренная линейная усадка 2,2 % упрощает проектирование литейной оснастки. Обрабатываемость резанием 80 % (по отношению к латуни ЛС59-1, принятой за 100 %) обеспечивается присутствием свинца, который формирует мелкие включения в структуре, играющие роль внутренней смазки и стружколома при механической обработке.

Коррозионная стойкость

Латунь ЛЦ40С устойчива в атмосферных условиях и пресной воде. Справочные данные по потере массы: 0,059 г/(м²·ч) в морской воде и 0,02 г/(м²·ч) в водяном паре. Сплав не предназначен для эксплуатации в кислых средах и аммиакосодержащих атмосферах — в таких условиях развивается коррозионное растрескивание (сезонное растрескивание латуней). Для агрессивных морских сред целесообразно рассмотреть специализированные марки, например из группы морских латуней.

Область применения латуни ЛЦ40С

Согласно ГОСТ 17711-93, литейная латунь ЛЦ40С предназначена для изготовления деталей арматуры, втулок и сепараторов шариковых и роликовых подшипников — изделий, работающих в условиях трения скольжения.

Основные направления применения:

• газовая, санитарная, гидравлическая и пневматическая арматура — корпуса кранов, вентилей, тройников, переходников;
• подшипниковые узлы — втулки и сепараторы подшипников качения;
• детали приборов и электроаппаратуры;
• фасонные детали общего машиностроения, работающие при умеренных нагрузках в воздушной среде или пресной воде.

Антифрикционные свойства сплава (коэффициент трения со смазкой 0,013) делают его подходящим для узлов скольжения, где требуется низкий износ контактных поверхностей.

Чушки литейной латуни — форма поставки по ГОСТ 1020-97

Латунные чушки для литейного производства поставляются по ГОСТ 1020-97 «Латуни литейные в чушках. Технические условия». Масса одной чушки — не более 42 кг. Форму и размеры устанавливает изготовитель; на практике чушки имеют трапециевидное сечение.

Маркировка по ГОСТ 1020-97 наносится на торцах чушек несмываемой краской в виде цветных полос: ЛС (соответствует ЛЦ40С) маркируется одной белой полосой, ЛСд (соответствует ЛЦ40Сд) — двумя белыми полосами.

Требования к поверхности чушек: не допускаются наплывы, заливы, вздутости, шлаковые и инородные включения. Партия не должна содержать более 1 % ломаных чушек. Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки сплава, номера плавки и результатов химического анализа.

Полный ассортимент латунных чушек других марок также доступен к поставке.

Нормативная документация

• ГОСТ 17711-93 — марки и свойства литейных латуней в отливках (химический состав, механические свойства, области применения);
• ГОСТ 1020-97 — технические условия на литейные латуни в чушках (требования к качеству поверхности, массе, маркировке, приёмке);
• ГОСТ 1652.1–ГОСТ 1652.13 — методы определения химического состава медно-цинковых сплавов.