Медь и медные сплавы

Товарная чистая медь согласно ГОСТ 854—66 может быть 10 марок: М00 (99,99% меди), М0 (99,95%меди). М0б (99,97% меди), М1 (99,90% меди), М1р (99.90%меди), М2 (99,70% меди), М2р (99,70% меди), М3 (99,50%меди), М3р (99,95% меди), М4 (99,0% меди).

Марки меди М00, М0 и M1 получаются обычно только после электролитического рафинирования меди, другие марки могут быть получены и путем переплавки отходов, а медь М3 и М4 можно получить только огневым рафинированием меди. В технической меди могут присутствовать примеси Bi, Sb, As, Pb, Sn, Fe, Ni, S, О, сопутствующие при получении ее из руд и при рафинировании или попавшие в нее при переработке отходов. Более 50% чистой меди потребляет электротехническая промышлен­ность и энергетика в качестве проводников электрического тока. Поэтому большое количество меди подвергается прокатке и волоче­нию. Медь обладает хорошей пластичностью как в холодном, так и в горячем состоянии. Но не все перечисленные примеси одинаково влияют на пластичность и другие свойства меди. Наиболее ослож­няют горячую прокатку меди висмут и свинец. Поэтому их содержание в высших сортах меди лимитируется тысячными долями процента.

Наиболее распространенными и известными сплавами меди являют­ся латуни и бронзы.

Латунями называют группу сплавов меди с цинком, получившую наиболее широкое применение в технике. В группу латуней входят томпак (90% и более меди, остальное цинк, если эти сплавы содержат от 79 до 86% меди, их называют полу­томпак) и много других, не только двойных, но и более сложных сплавов. Механическая прочность латуней выше, чем меди, и они хорошо обрабатываются резанием. Большим их преимуществом яв­ляется их пониженная стоимость, так как входящий в них цинк значительно дешевле меди. Латуни широко применяют в приборострое­нии, в общем и химическом ма­шиностроении.

Медноцинковые латуни в соответствии с ГОСТ 15527—70 вы­пускают восьми марок: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60. В России их марки обозначают буквой Л, затем ставят цифру, указывающую средний процент меди в этом сплаве. Латуни более сложного состава обозначении имеют после бук­вы Л другую букву, а цифры, размещенные после цифры, показываю­щей процент меди, указывают процент добавок в марке латуни. Так, например, ЛС-59-1 означает: латунь свинцовистая, содержа­щая от 57до60% меди отО,8до 1,5 свинца; ЛМцА-57-3-1 — латунь марганцовистоалюминиевая, содержащая 2,5—3,5% марганца и 0,5—1,5% алюминия. Все добавляемые к латуни элементы обозна­чают русскими буквами: О—олово, Ц—цинк, С—свинец, Ж — железо, Мц — марганец, Н — никель, К — кремний, А — алюминий и т. д.

Добавки этих металлов к латуням дают или для повышения их механических свойств, или для улучшения их обрабатываемости, или коррозионной стойкости. Так, добавки никеля повышают проч­ность и коррозионную стойкость; добавки свинца ухудшают меха­нические свойства латуней, но улучшают обрабатываемость реза­нием.

Латуни алюминиевые ЛА77-2, никелевые ЛН65-5, марганцовистые ЛМц58-2, оловянистые ЛО70-1, кремнистые ЛК80-1 используются в машиностроении для изготовления деталей методами давления, а латуни алюминиевожелезистомарганцовистые ЛАЖМц66-6-3-2, кремнистосвинцовистые ЛКС80-3-3 используются как литьевые.

БРОНЗЫ.

Широко известны сплавы меди с оловом, называемые бронзами. Из бронзы еще в древности делали оружие и инструменты, сосуды и украшения, так как эти сплавы более прочны и коррозионно-стойки, чем медь. Благодаря отличным литейным качествам из этих сплавов в более позднее время стали отливать пушки, колокола и статуи. Современные оловянистые бронзы редко содержат более 10% олова. Они значительно тверже меди, но хорошо заполняют форму при литье и обрабатываются резцами, а также отличаются высокой коррозионной стойкостью. Наряду с применением бронз для монументальных памятников они используются при изготовле­нии арматуры газовых и водопроводных линий и в химическом машиностроении. Малый коэффициент трения и устойчивость к износу делает их незаменимыми при изготовлении вкладышей под­шипников, червяков и червячных колес, шестерен и других деталей ответственных и точных приборов.

Бронзы маркируют русскими буквами Бр; справа ставят эле­менты, входящие в бронзу: О — олово, А — алюминий, Ф — фос­фор, Т — титан и другие, обозначаемые так же, как и в латунях, но цифры, стоящие за буквами, обозначают среднее содержание добавок этих дополнительных элементов в бронзе (цифры, обозна­чающие процентное содержание меди в бронзах, не ставят). Так, например, БрОЦ4-3 обозначает в бронзе в среднем 4% олова, 3% цинка, остальное медь.

Оловянные бронзы, обрабатываемые давлением БрОФ6,5-0,15,БрОЦ4-3,

Оловянные литейные бронзыБрОЦС5-5-5, БрОЦСН3-7-5-1,

Алюминиевые бронзы БрА5, БрАМц9-2, БрАЖС1-5-1,5.

В последнее время получили известность сплавы меди и никеля —. мельхиор (80% Сu и 20% Ni, иногда часть меди в этих сплавах бы­вает заменена цинком), широко применяемый для изготовления украшений, столовых и чайных приборов, а также используемый для изготовления монет так называемый монель-металл (68% Ni, 28% Сu и небольшие добавки марганца и железа). Высокая корро­зионная стойкость этого сплава, хорошие механические свойства и легкая обрабатываемость сделали возможным его использование не только для изготовления разменной монеты, но и как материал для хирургических инструментов, деталей в точном машиностроении и в тонкой химической технологии.