Латунь Л63 и ЛС59-1: сравнение, свойства, применение

Латунь Л63 и ЛС59−1 различаются одной добавкой и одной задачей: Л63 — пластичная двойная латунь под глубокую вытяжку и гибку, ЛС59−1 — свинцовая латунь под скоростную обработку на автоматах. По ГОСТ 15 527–2004 Л63 содержит 62−65% меди без свинца, а ЛС59−1 — около 59% меди и 0,8−1,9% свинца, который и делает её автоматной. Ниже разбираем химсостав, механические и физические свойства обеих марок, обрабатываемость резанием и давлением и правило выбора под конкретное изделие.

Что такое латунь Л63 и ЛС59−1

Латунь — сплав меди с цинком. Маркировка по ГОСТ 15 527–2004 «Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки» читается прямо: буква Л — латунь, число после неё — доля меди в процентах, остальное приходится на цинк и узаконенные примеси. Дополнительные буквы означают легирующие элементы, а числа за ними — их содержание. В обозначении ЛС59−1 буква С — это свинец, единица в конце — примерно 1% свинца.

Л63 относится к двойным (простым) латуням: только медь и цинк, без специальных добавок. При 62−65% меди структура остаётся преимущественно однофазной (α-фаза) — твёрдый раствор цинка в меди, который хорошо деформируется в холодном состоянии. Отсюда главное качество марки: высокая пластичность и способность держать большие степени вытяжки без разрывов.

ЛС59−1 — латунь сложная, свинцовая. При меди 57−60% структура двухфазная (α+β): к мягкой α-фазе добавляется более твёрдая и менее пластичная β-фаза, а свинец в количестве 0,8−1,9% присутствует отдельными мелкими включениями, нерастворимыми в латуни. Эти включения дробят стружку при точении и работают смазкой в зоне резания — так свинец и превращает обычную латунь в автоматную.

Обе марки поставляются в широком сортаменте: прутки круглые, квадратные и шестигранные по ГОСТ 2060–2006 «Прутки латунные. Технические условия», ленты, полосы, проволока, трубы. Состояние поставки — мягкое (отожжённое, индекс М), полутвёрдое (П) и твёрдое (нагартованное, Т); от него напрямую зависят прочность и удлинение.

Свойства латуней Л63 и ЛС59−1

Механику латуни задаёт не только марка, но и состояние поставки: нагартовка поднимает прочность и твёрдость, но срезает удлинение. В таблице — типовые значения по основным состояниям.

Цифры по растяжению относятся к испытаниям по ГОСТ 1497–84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение», твёрдость — по ГОСТ 9012–59 «Металлы. Метод измерения твёрдости по Бринеллю». Конкретное значение в пределах диапазона зависит от сортамента и степени нагартовки, поэтому в сертификате указывают фактический замер по партии.

Физические свойства у двух марок близки — обе остаются латунями с долей меди под 60%, и разница в составе сдвигает характеристики лишь немного.

За близкими физическими цифрами стоит разное технологическое поведение, и именно оно определяет выбор. Л63 хорошо тянется и гнётся в холодном виде: удлинение до 45% позволяет получать глубокие вытяжки, отбортовки и сложную гибку за один-два перехода без промежуточного отжига. ЛС59−1 в холодную деформируется хуже из-за β-фазы, зато режется быстро и чисто, держит резьбу и накатку, лучше паяется и не склонна к коррозионному растрескиванию под нагрузкой так, как чистые двойные латуни высокой нагартовки.

Ключевые различия коротко:

• Пластичность. Л63 — под холодную штамповку и вытяжку; ЛС59−1 в холодную гнётся ограниченно, её обрабатывают резанием.
• Обрабатываемость резанием. ЛС59−1 — около 90−100% по шкале автоматных латуней, Л63−30−40%; на токарном автомате разница в производительности кратная.
• Стружка. У ЛС59−1 стружка ломкая, сыпучая, не наматывается на инструмент; у Л63 — вязкая, длинная, мешает автоматной обработке.
• Свинец. В ЛС59−1 это рабочая добавка 0,8−1,9%; в Л63 свинец — вредная примесь, ограниченная сотыми долями процента, иначе латунь трескается при горячей прокатке.

Где применяют Л63 и ЛС59−1

Области применения двух марок почти не пересекаются, и причина в технологии изготовления детали, а не в условиях её службы.

Л63 берут там, где изделие формуют давлением. Это детали глубокой вытяжки и штамповки: гильзы, колпачки, корпуса, отражатели, сильфоны. Из ленты и полосы Л63 делают пружинящие контакты, клеммы, детали приборов, радиотехнические элементы; из проволоки — заклёпки, сетки, элементы крепежа, гнутые из проволоки детали. Трубы и трубки Л63 идут в теплообменники, радиаторы, топливную и масляную аппаратуру. Везде, где нужна холодная гибка, развальцовка, отбортовка или вытяжка, пластичность Л63 определяет выбор.

ЛС59−1 — материал массовой токарной детали. На прутковых токарных автоматах из неё точат крепёж (винты, гайки, шпильки), штуцеры, ниппели, фитинги, переходники, элементы трубопроводной и сантехнической арматуры, детали приборов, корпуса разъёмов, втулки, сепараторы подшипников. Свинцовая латунь держит высокую скорость резания и даёт чистую резьбу и поверхность под уплотнение, поэтому в серийном производстве точёных деталей она остаётся основным материалом. Из ЛС59−1 также прессуют и тянут профили под последующую механическую обработку.

> Кейс из практики СМ. Производитель трубопроводной арматуры точил партию латунных штуцеров из прутка Л63 и упирался в производительность: вязкая стружка наматывалась на инструмент, автомат приходилось останавливать на очистку. Технологи С М перевели изделие на пруток ЛС59−1 шестигранного сортамента по ГОСТ 2060–2006. Скорость резания выросла, стружка стала ломкой, а машинное время на деталь сократилось заметно при сохранении чистоты резьбы. Партия прошла ультразвуковой контроль и отгружена с сертификатом по ГОСТ 15 527–2004.

Из честных ограничений: ЛС59−1 не годится туда, где деталь надо глубоко вытягивать или сильно гнуть в холодную, — там работает Л63. И наоборот, гнать Л63 на токарном автомате под массовую деталь невыгодно из-за вязкой стружки. Свинцовые латуни также ограничивают в узлах питьевого водоснабжения по содержанию свинца, и под такие требования подбирают малосвинцовые или бессвинцовые марки.

Стандарты и сертификация

Обе марки нормирует один стандарт на состав, а формы проката — отдельные технические условия. ЛС59−1 встречается и среди литейных латуней, но обрабатываемую давлением марку для прутка, ленты и проволоки берут по ГОСТ 15 527–2004.

Снабженцы и конструкторы часто ищут латунь по зарубежным обозначениям, поэтому ниже — проверенные соответствия для обеих марок по системам стандартов. В таблицу внесены только эквиваленты, подтверждённые по составу. Линейка AERIS производства СМ — это бронзы (хромовые, бериллиевые), и для латуни номер AERIS не присваивается, поэтому в таблице эта строка не приводится.

Уточнение по американской системе: для меди и латуней действуют обозначения UNS вида C-XXXXX, а не AISI, которую применяют к сталям. Соответствия по JIS и GB вносят в карточку марки после проверки по стандарту, без экстраполяции.

Со стороны производства СМ поставляет Л63 и ЛС59−1 с сертификатом качества: фактический химсостав по ГОСТ 15 527–2004, механические свойства по результатам испытаний партии. Ультразвуковой контроль каждой партии отсеивает внутренние дефекты проката (расслоения, трещины) ещё до отгрузки. При несоответствии заявленным характеристикам — замена партии за счёт СМ.

Как выбрать: Л63 или ЛС59−1

Выбор сводится к одному вопросу: как изготавливают деталь. Прямое сравнение по ключевым параметрам — в таблице.

Правило выбора простое и проверяется на чертеже. Деталь получают вытяжкой, гибкой, штамповкой или развальцовкой из ленты, полосы, трубы или проволоки — нужна пластичная Л63. Деталь точат на автомате, нарезают резьбу, делают массовой серией — нужна свинцовая ЛС59−1. Если на одном изделии есть и глубокая гибка, и точная резьба, технолог разводит операции или подбирает компромиссную марку под преобладающую технологию.

Перевод детали с импортной латуни на российскую марку идёт по тому же принципу через таблицу аналогов: CuZn37 (CW508L) меняют на Л63, CuZn39Pb3 (CW614N) — на ЛС59−1. По нашей практике паритет по составу и механике подтверждается замером партии, а срок поставки латунного прутка и ленты со склада и под заказ короче, чем у параллельного импорта.

Заключение

Л63 и ЛС59−1 — две латуни по ГОСТ 15 527–2004 под разные технологии. Л63 (медь 62−65%, без свинца, удлинение до 45%) — пластичный материал под вытяжку, гибку и штамповку: ленты, трубы, проволока, корпусные и пружинящие детали. ЛС59−1 (медь 57−60%, свинец 0,8−1,9%, обрабатываемость резанием 90−100%) — свинцовая автоматная латунь под массовую токарную деталь: крепёж, штуцеры, фитинги, арматуру. Выбор определяет способ изготовления изделия, а не условия его службы. Международные аналоги — CuZn37 (C27200) для Л63 и CuZn39Pb3 (C38500) для ЛС59−1 — заменяются на российские марки с паритетом по составу и механике.

Технологи СМ подбирают марку, сортамент и состояние поставки под конкретное изделие и подтверждают химсостав и механику сертификатом по ГОСТ 15 527–2004.

Статью подготовили

Автор: Сергей Ковриго

Эксперт в области: латуни и медно-цинковые сплавы

Редактор: Роман Отроков

Эксперт в области: металлургия цветных сплавов

Технолог «Специальные Материалы»