Трещины в латуни

Общеизвестно действие остаточных напряжений в латуни, проявляющееся в растрескивании полуфабрикатов и готовых изделий из латуни с течением времени. Особенно склонны к образованию продольных трещин тонкостенные, полученные путем вытяжки или выдавливания, полые изделия. В прутках и трубах могут возникать продольные или спиральные трещины, реже поперечные трещины. Это растрескивание свойственно также особенно сильно патронным гильзам.

Излом от напряжений всегда, даже в латуни с очень высокой способностью к деформации, получается хрупким, наподобие излома при усталости. Микроскопическое исследование а-латуни и мягкого железа показывает, что излом обычно межкристаллический.

Хотя это явление, как и пути к его устранению, известны уже давно, однако еще очень многие металлообрабатывающие заводы, особенно мелкие, несут большие потери из-за непонимания этого явления.

Причиной появления трещин в латуни является, с одной стороны, присутствие некоторых газов в воздухе, например аммиака, воздействующих на латунь. По опытам Мура, Беккинзейля и Маллинсона аммиак вредно действует на латунь уже при отсутствии напряжений. Несравненно сильнее сказывается, однако, действие аммиака на волокна, претерпевшие сильные растягивающие напряжения. Аммиак проникает между кристаллами, а спустя некоторое время, свойства латуни ухудшаются настолько, что уже при сравнительно малых нагрузках она разрушается. Замечательно, что на поверхности латуни не обнаруживается при этом каких-либо химических изменений; встречаются с этим явлением впервые, естественно ищут причину его во внешних перегрузках, хотя оно и обнаруживается в столь характерной форме, что при некотором опыте его едва ли можно смешать с другими дефектами в материале.

Образование трещин может вызываться, по-видимому, также и другими веществами, например мыльной водой. Особенно известно действие ртути и ртутных солей (киновари). Последние разлагаются в соприкосновении с латунью, так что действующим компонентом всегда является металлическая ртуть. На действии ртути мы остановимся отдельно в следующем параграфе.

При более высоком содержании цинка по Остерману опасность растрескивания уменьшается благодаря присутствию тонких выделившихся р-кристаллов. Латунь с 61-62% меди с тонкими выделениями В-кристаллов менее чувствительна к напряжениям, чем латунь с 63% меди в нормальном гомогенном состоянии. Если, однако, вызвать в этой латуни выделение р-кристаллов путем нагрева при высокой температуре и быстрого охлаждения перед деформацией, то опасность растрескивания уменьшится. Моррис определил, что мунцевая латунь (Л60) и морская латунь в закаленном с 500° состоянии выдерживают большее время под растягивающей нагрузкой и воздействием аммиака, чем в закаленном с высоких температур или даже медленно охлажденном состоянии.

Примеси в латуни, например железо, олово, марганец , как правило, повышают чувствительность к напряжениям. Действие алюминия и кадмия, однако, очень незначительно. Можно принять, что с повышением чистоты латуни опасность растрескивания уменьшается: однако более точных исследований в этом отношении не имеется.

Влияние поверхностных свойств не совсем ясно. Полировка поверхности оказывается во всяком случае благоприятной против воздействия ртути; однако она вряд ли влияет на обычное растрескивание. Хорошая никелировка обеспечивает известную защиту, однако этого же нельзя сказать о лакировке или парафинировке. Холодной зимой 1928-1929 гг. разрывы, вызванные напряжениями, наблюдались также на хромированных корпусах прожекторов.

Опасность растрескивания у латуней возрастает с величиной зерна.