Організація температури приміщення
Звичайна латунь є двокомпонентним сплавом мідь-цинк, вміст цинку в ній дуже коливається, тому її кімнатна температура також дуже різна. Відповідно до бінарної діаграми стану Cu-Zn існує три типи організації латуні при кімнатній температурі: латунь із вмістом цинку нижче 35%, мікроструктура при кімнатній температурі складається з однофазного твердого розчину, відомого як -латунь; латунь із вмістом цинку в діапазоні від 36% до 46%, мікроструктура при кімнатній температурі складається з (+) двох фаз, відомих як (+) латунь (двофазна латунь); Вміст цинку понад 46% до 50% латуні, мікроструктура при кімнатній температурі складається лише з фази, відомої як латунь.
Продуктивність обробки тиском
однофазна латунь (від H96 до H65) має гарну пластичність і може витримувати гарячу та холодну обробку, але однофазна латунь схильна до середньотемпературної крихкості під час гарячої обробки, такої як кування, і її конкретний температурний діапазон змінюється залежно від кількості Zn, як правило, між 200 і 700 градусами. Тому температура під час гарячої обробки повинна бути вище 700 градусів. Однофазна латунь у крихкій зоні в основному пов'язана з наявністю системи сплаву Cu-Zn у -фазній області Cu3Zn і Cu9Zn двох упорядкованих сполук, при низькій температурі нагрівання відбувається, коли порядок перетворення, так що сплав стає крихким; Крім того, сплав існує в присутності слідових кількостей свинцю, вісмуту, шкідливих домішок і міді для утворення евтектичної плівки з низькою температурою плавлення, розподіленої по межах зерен, гарячої обробки міжкристалічного розриву. Практика показує, що додавання слідів церію може ефективно усунути середньотемпературну крихкість.
Двофазна латунь (від H63 до H59), організація сплаву на додаток до гарної пластичності -фази, але також з'явилася електронною сполукою на основі твердого розчину CuZn. -фаза при високих температурах має високий ступінь пластичності, а при низьких температурах ′-фаза (впорядкований твердий розчин) за своєю природою твердо крихка. Тому (+) латунь слід кувати в гарячому стані. латунь із вмістом цинку понад 46–50 % не піддається механічній обробці під тиском через її твердість і крихкість.
Механічні властивості
Механічні властивості латуні відрізняються через різний вміст цинку, а механічні властивості латуні змінюються з різним вмістом цинку. Для латуні як σb, так і δ продовжують зростати зі збільшенням вмісту цинку. Для (+) латуні міцність при кімнатній температурі зростає, поки вміст цинку не збільшиться приблизно до 45%. При подальшому збільшенні вмісту цинку міцність різко знижується через появу в організації сплаву більш крихкої r-фази (твердого розчину на основі сполуки Cu5Zn8). (Пластичність (+) латуней при кімнатній температурі завжди зменшується зі збільшенням вмісту цинку. Тому вміст цинку понад 45% у мідно-цинковому сплаві не має практичного значення.
Застосування звичайної латуні надзвичайно широке, наприклад, стрічка для резервуарів для води, водопровідні та дренажні труби, медальйони, сильфони, серпантинні труби, конденсаторні труби, стріляні гільзи та різноманітні вироби для штампування складних форм, невелика фурнітура тощо. Зі збільшенням вмісту цинку від H63 до H59 вони добре витримують обробку в гарячому стані, яка в основному використовується в машинах та електричних приладах, різних частинах, деталях для штампування та музичних інструментах.
Щоб підвищити корозійну стійкість, міцність, твердість і ріжучу латунь тощо, у мідно-цинковий сплав додайте невелику кількість (зазвичай від 1% до 2%, невелику кількість до 3% до 4%, a дуже мало (до 5% до 6%) олова, алюмінію, марганцю, заліза, кремнію, нікелю, свинцю та інших елементів, що становлять потрійний, четвертинний або навіть п'ятикомпонентний сплав, тобто для складної латуні, також відомої як спеціальна латунь.
Коефіцієнт еквівалента цинку
Організацію складної латуні можна визначити за «коефіцієнтом цинкового еквівалента» елементів, доданих до латуні. Оскільки в мідно-цинковий сплав додають невелику кількість інших легуючих елементів, зазвичай лише для того, щоб зробити діаграму стану Cu-Zn області фази / ( + ) ліворуч або праворуч. Тому структура спеціальної латуні зазвичай еквівалентна структурі звичайної латуні з підвищеним або зниженим вмістом цинку. Наприклад, організація сплаву Cu-Zn з 1% кремнію еквівалентна організації сплаву Cu-Zn з 10% цинку. Тому «цинковий еквівалент» кремнію дорівнює 10, а «цинковий еквівалент» кремнію найбільший, тому межа фаз /( + ) в системі Cu-Zn значно зміщена в бік міді, тобто область -фази сильно звужена. «Коефіцієнт цинкового еквівалентності» нікелю негативний, тобто область -фази розширена.
Спеціальна латунь у -фазі та -фазі є багатокомплексним твердим розчином, її зміцнюючий ефект більший, тоді як і -фаза у звичайній латуні є простим твердим розчином Cu-Zn, її зміцнюючий ефект нижчий. Хоча еквівалент цинку можна порівняти, природа багатофакторного твердого розчину та простого бінарного твердого розчину не однакова. Тому невелике багаторазове зміцнення є способом поліпшення характеристик сплаву.
