Латунь - Диаграмма состояния Cu — Zn

Медь с цинком образуют кроме основного α — раствора ряд фаз электронного типа β, γ, ε. Наиболее часто структура латуней состоит из α — или α+ β’ — фаз: α -фаза — твёрдый раствор цинка в меди с кристаллическим решеткой меди ГЦК, а β’ — фаза — упорядоченный твёрдый раствор на базе электронного соединения Cu5Zn8 с решеткой ОЦК.

При высоких температурах β-фаза имеет неупорядоченное расположение атомов и широкую область гомогенности. В этом состоянии β-фаза пластична. При температуре ниже 454—468 оС расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается β’. Фаза β’ в отличии от β-фазы является более твёрдой и хрупкой; γ — фаза представляет собой электронное соединение Cu5Zn8.

Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; β — фаза очень хрупкая и твердая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные. Влияние химического состава на механические свойства отожженных латуней: При содержании цинка до 30 % возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счет усложнения a — твердого раствора, а затем происходит резкое ее понижение в связи с появлением в структуре хрупкой β — фазы. Прочность увеличивается до содержания цинка около 45 % , а затем уменьшается так же резко, как и прочность. Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах. Однако в интервале 300—700 (°C) существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют. Двух фазные латуни пластичны при нагреве выше температуры β — превращения, особенно выше 700 (°C), когда их структура становится однофазной (β — фаза). Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: алюминий, никель, марганец, кремний и т. д.