Фазовый и химические состав
Кремнистые латуни применяют как конструкционный материал. В морской воде они обладают высокой коррозионой стойкостью. Добавки кремния увеличивают стойкость против коррозионного растрескивания по сравнению с двойными латунями.
Фазовый состав кремнистых латуней отображает диаграмма состояния системы Cu-Zn-Si. Кремний повышает механические свойства и коррозионную стойкость медно-цинковых сплавов и очень сильно изменяет их фазовый состав и структуру. Кремний имеет самый высокий коэффициент Гийе 10 - 12 и существено смещает фазовые границы. Кремнистые латуни с высоким содержанием цинка и малым количеством кремния имеют двухфазную α + β-структуру. Это показано на изотермических разрезах при температурах 847°С и 482°С тройной системы Cu-Zn-Si.
Другая важная особенность кремния состоит в том, что при увеличении его количества в медно-цинковых сплавах возникают твердые и хрупкие интерметаллидные фазы γ и/или ε. Цинк и кремний оказывают совместное влияние на образование γ и ε-фаз. Изотермический разрез системы Cu-Zn-Si при температуре 482 °С показывает, что повышение содержания цинка способствует образованию хрупких интерметаллидных фаз при меньшем содержании кремния. Кремнистые латуни, содержащие 3 % Si и до 20 % Zn, обладают высокими прочностными свойствами и весьма пластичны при комнатной температуре даже в литом состоянии. При большом содержании цинка характеристики пластичности резко понижаются из-за появления в структуре сплавов хрупких интерметаллидных фаз. Кремнистые латуни с содержанием кремния выше 4 % и цинка выше 20 % имеют повышенную твердость и малую пластичность, поэтому для обработки давлением эти сплавы не применяются.
Кремнистая латунь ЛК80-3
| Латунь | Температура плавления, °С |
Теплопро- водность, кал/(см·c·°С) |
Коэффициент линейного расширения α·10-6 |
ρ, Ом-мм2/м |
| ЛК80–3 | 890 | 0,21 | 17,0 | 0,20 |
| Латунь | σв, кгс/мм2 | δ, % | HB, кгс/мм2 | E, кгс/мм2 | ||||
| твердая | мягкая | твердая | мягкая | твердая | мягкая | твердая | мягкая | |
| ЛК80–3 | 10 400 | 58–65 | 28–34 | 3–5 | 53–60 | 170–190 | 95–105 | 30 |
| Марка | Температура,°С | Обрабаты- ваемость резанием % |
Жидкоте- кучесть, см |
Линейная усадка, % |
||
| литья | горячей деформации |
полного отжига |
||||
| ЛК80-3 | 950–1000 | 750–850 | 500–600 | 30 | 80 | 1,7 |
Широкое примененяется в производстве кремнистая латунь марки ЛК80-3. Диаграмма состояния Cu-Zn-Si помещает сплав в область первичной кристаллизации α-твердою раствора. В момент окончания кристаллизации кремнистая латунь ЛК80-3 имеет однофазную α-структуру, которая не меняетсяпри дальнейшем понижении температуры до комнатной. Содержание кремния 2,5 - 4,0% является предельным, чтобы сплав сохраненил однофазную α-структуру. Латунь ЛК80-3 отлично обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии, хорошо сваривается и паяется. Добавка кремния улучшает технологические характеристики при литье и антифрикционные свойства этого сплава.