Латунь ЛС59-1: расшифровка марки, химсостав по ГОСТ 15527-2004

Латунь ЛС59−1 — это медно-цинковый сплав со свинцом, который выбирают, когда деталь идёт в массовое производство на токарных автоматах. Свинец в количестве 0,8−1,9% сам по себе прочности не добавляет, зато ломает стружку и снижает трение по резцу, поэтому из ЛС59−1 точат винты, штуцеры, втулки и сантехническую арматуру с высокой скоростью и чистой поверхностью. По ГОСТ 15 527–2004 марка содержит 57−60% меди, 0,8−1,9% свинца, остальное — цинк; международный аналог — CuZn39Pb3 (CW614N). Ниже разбираем расшифровку марки, химсостав, механику и то, чем ЛС59−1 отличается от Л63 при выборе под задачу.

Что такое латунь ЛС59−1 и как расшифровать марку

Латунь — это сплав меди с цинком; ЛС59−1 относится к двухкомпонентным латуням, дополнительно легированным свинцом. Маркировка читается по буквам и цифрам:

• Л — латунь, то есть основа из меди и цинка.
• С — свинец, легирующий элемент (по первой букве русского названия).
• 59 — среднее содержание меди, около 59%.
• 1 — среднее содержание свинца, около 1%.

Цинк в обозначение не выносят: его доля определяется как остаток после меди и свинца, то есть примерно 38−41%. Такой принцип записи общий для деформируемых латуней по ГОСТ 15 527–2004: сначала медь, затем легирующие добавки в порядке букв.

По структуре ЛС59−1 — двухфазная (α+β) латунь. При 57−60% меди в сплаве сосуществуют мягкая пластичная α-фаза и более твёрдая β-фаза; именно β-фаза позволяет обрабатывать марку давлением в горячем состоянии, что для свинцовистых латуней редкость. Свинец в меди и цинке практически не растворяется и сидит в структуре отдельными мелкими включениями по границам зёрен. Прочности они не дают, их роль — технологическая: при резании включение свинца работает стружколомом и смазкой одновременно.

ЛС59−1 — самая массовая из свинцовистых латуней. Рядом стоят ЛС63−3 (больше свинца, выше обрабатываемость, но только холодная деформация) и безсвинцовая Л63 (лучше тянется и штампуется, но тяжелее точится). Поставляют ЛС59−1 в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечения, проволоки, лент, листов, полос и прессованных профилей. Прутки — основная форма под автоматную обработку, и заказывают их по ГОСТ 2060–2006.

Химический состав ЛС59−1 по ГОСТ 15 527–2004

Состав марки нормирует ГОСТ 15 527–2004 «Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки». Сверх свинца отдельно ограничено железо, остальные примеси идут общей суммой.

Содержание меди и свинца разводит ЛС59−1 с соседними марками: у безсвинцовой Л63 меди больше (62−65%) и свинца нет, у ЛС63−3 свинца втрое больше (2,4−3,0%). По нашей практике именно доля свинца 0,8−1,9% даёт ЛС59−1 баланс: обрабатываемость уже высокая, а горячая деформация ещё возможна без растрескивания, чего лишены более свинцовистые марки.

Свойства латуни ЛС59−1

Механические характеристики латуни задаёт состояние поставки. Мягкое (отожжённое) состояние пластично и тянется, твёрдое (нагартованное) прочнее и жёстче, но удлинение падает в разы. Цифры ниже — для прутков по ГОСТ 2060–2006.

Физические свойства определяются медно-цинковой основой и слабо зависят от состояния.

Ключевые особенности марки, которые и определяют её выбор:

• Высокая обрабатываемость резанием. Свинцовые включения дробят стружку на короткие элементы, снижают трение по резцу и дают чистую поверхность. По обрабатываемости ЛС59−1 относят к группе автоматных латуней; CuZn39Pb3 — тот самый эталон, по которому оценивают резание медных сплавов.
• Прочность 340−470 МПа при удлинении до 40% в мягком состоянии — сочетание, которого хватает для крепежа и арматуры.
• Горячая деформируемость. За счёт β-фазы марку прессуют и штампуют в горячем состоянии (700−750 °C), тогда как более свинцовистые латуни в этом интервале трескаются.
• Коррозионная стойкость в пресной воде, на воздухе и в нейтральных средах — на уровне обычных латуней; в проточной воде долговечнее многих марок.
• Паяемость и лужение обычными припоями без агрессивных флюсов.

Где применяют латунь ЛС59−1

Область применения у ЛС59−1 одна по сути: серийная деталь, которую выгодно точить или штамповать из недорогого, хорошо режущегося сплава. Под это описание попадает несколько групп изделий.

Главный потребитель — автоматная (токарная) обработка. На прутково-токарных автоматах из ЛС59−1 точат детали тысячами в смену: штуцеры, ниппели, переходники, втулки, оси, шпиндели. Короткая ломкая стружка не наматывается на инструмент и не забивает зону резания, поэтому автомат работает без частых остановок.

Вторая группа — крепёж: винты, гайки, шпильки, дюбели, резьбовые втулки. Здесь ценят и обрабатываемость, и коррозионную стойкость резьбы.

Третья — сантехническая и трубопроводная арматура: корпуса кранов, фитинги, гайки накидные, тройники, элементы водоразборной арматуры. Латунь не ржавеет в воде и легко собирается в резьбовые соединения.

К этому добавляются электротехнические и приборные детали — клеммы, контакты, токопроводящие части невысокой нагрузки, где проводимости 24−26% IACS достаточно, а главное требование — технологичность массовой обработки. Форму поставки и состояние прутка подбирают под способ обработки.

Стандарты и международные аналоги

Саму марку нормирует ГОСТ 15 527–2004, а формы проката — отдельные стандарты на пруток, ленту и лист.

Снабженцы и конструкторы чаще ищут латунь по международным обозначениям, поэтому ниже — соответствия для ЛС59−1 по системам стандартов. Линейка AERIS у СМ закрывает бронзы, под латуни отдельной марки в ней нет, поэтому строки AERIS в таблице нет.

Важная оговорка по статусу. CuZn39Pb3 (CW614N) исторически приводят как зарубежный аналог ЛС59−1, и по меди и цинку марки совпадают, но по свинцу расходятся: у CuZn39Pb3 свинца 2,5−3,5%, у ЛС59−1 — 0,8−1,9%. Это влияет на обрабатываемость и горячую штамповку, поэтому в таблице стоит «близкий аналог», а не «полный эквивалент». При замене импортной марки на ЛС59−1 (или наоборот) долю свинца сверяют по сертификату на конкретную партию. Уточнение по американской системе: для меди и латуней действует обозначение UNS вида C-XXXXX (C38500), а не AISI, которую применяют к сталям.

Со стороны производства ЛС59−1 идёт с сертификатом качества: фактический химсостав по ГОСТ 15 527–2004 и механические свойства по ГОСТ 2060–2006. Ультразвуковой контроль каждой партии отсеивает внутренние дефекты проката до отгрузки, а при несоответствии партия меняется за счёт СМ.

ЛС59−1 или Л63: как выбрать марку

Выбор латуни сводится к одному вопросу: что важнее — резание или деформация. Свинец, который делает ЛС59−1 удобной для токарных автоматов, мешает глубокой вытяжке и гибке, поэтому под штамповку и формовку берут другие марки.

Разбор по задачам короткий. Деталь точат на автомате серией — берут ЛС59−1: стружка ломкая, инструмент не забивается, поверхность чистая. Деталь штампуют, гнут или тянут (корпуса, гильзы, трубки) — подходит Л63: без свинца металл пластичнее и держит глубокую вытяжку. Нужна предельная скорость резания на мелких точных деталях, и горячая деформация не требуется — смотрят в сторону ЛС63−3, но помнят про её горячеломкость. Наши технологи подбирают марку и состояние поставки под технологию изготовления и сверяют требования к резанию или деформации с чертежом заказчика.

Подобрать латунь ЛС59−1 под задачу. Технологи С М уточнят марку, сортамент прутка и состояние поставки под вашу обработку, согласуют ГОСТ и подготовят расчёт.

Заключение

Латунь ЛС59−1 по ГОСТ 15 527–2004 — это медно-цинковый сплав с 57−60% меди и 0,8−1,9% свинца, где буква С и цифра 1 в марке как раз и означают свинец на уровне процента. Свинец не добавляет прочности, но дробит стружку и снижает трение при резании, поэтому ЛС59−1 — рабочая марка для токарных автоматов, крепежа и сантехнической арматуры с прочностью 340−470 МПа. Под штамповку и глубокую вытяжку вместо неё берут безсвинцовую Л63, а зарубежный аналог CuZn39Pb3 (CW614N) при замене сверяют по содержанию свинца.

Технологи СМ подбирают марку латуни, сортамент и состояние поставки под конкретную обработку и подтверждают химсостав 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»