Медь и ее сплавы. Медь обладает ГЦК решеткой, не имеет полиморфных превращений, плавится при температуре 1083 °С

Медь обладает ГЦК решеткой, не имеет полиморфных превращений, плавится при температуре 1083 °С. Она относится к тяжелым цветным металлам, ее плотность 8,9 г/см³. По объему производства среди цветных металлов медь занимает второе место после алюминия. Более 50 % производимой меди используется в электротехнике и электронике, 30–40 % идет на изготовление сплавов.

Медь принято считать эталоном электрической проводимости и теплопроводности по отношению к другим металлам. Если характеристики этих свойств меди принять за 100 %, то у алюминия, магния и железа они составят соответственно 60, 40 и 17 %. Медь обладает высокими коррозионными свойствами. Она устойчива на воздухе, в пресной и морской воде и ряде химически агрессивных сред. Медь сохраняет высокие свойства при пониженных температурах, поэтому ее применяют в криогенной технике. Она обладает хорошей технологичностью на всех операциях пластической деформации при изготовлении полуфабрикатов, хорошо полируется, паяется, сваривается. К недостаткам меди относится дефицитность, высокая стоимость, большая плотность и невысокая удельная прочность (особенно при повышенных температурах), невысокие литейные свойства. Медь трудно обрабатывается резанием.

Отечественная промышленность выпускает одиннадцать марок меди (ГОСТ 859-78), различающихся содержанием примесей: от М00 (99,99 % Cu), М0 (99,97 % Сu), до М3 (99,50 % Сu). Учитывая особую роль меди как проводникового электротехнического материала, при анализе влияния примесей на свойства меди основное внимание обращают на снижение электрической проводимости. Наибольшее влияние оказывают элементы – Ni, Sn, Mn, Al, Be, Fe (в порядке возрастания влияния). Вредными примесями, снижающими механические и технологические свойства меди и ее сплавов, являются висмут, свинец, сера и кислород.

Основная общепринятая классификация медных сплавов производится по базовым двойным системам, используемым для создания данной группы сплавов: сплавы на основе системы Cu-Zn называют латунями, сплавы на основе Cu-Sn, Cu-Al, Cu-Be, Cu-Mn, Cu-Pb, Cu-Si называют бронзами.

Латунь – сплав меди с цинком. Для придания латуням большей прочности или специальных свойств их дополнительно легируют элементами – Al, Fe, Ni, Si, Pb, тогда в название латуни может включаться название этих элементов, например, кремнистая латунь, свинцовая латунь. Все латуни по технологическому признаку делятся на деформируемые и литейные.

Деформируемые ла­туни в соответствии с ГОСТ 15527-70 маркируют буквой Л, после буквы Л перечисляют названия элементов, за ними указывают среднее содержание меди и соответствующих легирующих элементов, концентрация цинка в марке не приводится, например, ЛС59-1 – латунь, содержащая 59 % Cu и 1 % Pb, остальное – Zn.

Двухкомпонентные латуни обладают высокой пластичностью, теплопроводностью, из них изготавливают ленты, гильзы патронов, трубки теплообменников, проволоку: Л62, Л63, Л68, Л80, Л90, Л96. Цинк дешевле латуни, поэтому, чем больше цинка в латуни, тем ниже ее стоимость. Латуни дополнительно легируют Al, Fe, Ni, Mn, Si для увеличения прочности и коррозионной стойкости: ЛЖМц59-1-1, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2, из них изготавливают трубы, прутки, свариваемую арматуру. Высокими коррозионными свойствами обладают латуни, легированные оловом ЛО70-1, ЛО62-1 и называемые морскими латунями.

Для фасонного литья используют сложнолегированные латуни. В марке литейной латуни после буквы Л указаны буквы, обозначающие все добавки к меди, начиная с цинка, за буквами следует число, указывающее среднее содержание элемента в сплаве; концентрация меди в марке не приводится. Латуни ЛЦ16К4, ЛЦ40С, ЛЦ23А6Ж3Мц2 идут на изготовление арматуры и деталей судостроения, для втулок, вкладышей и подшипников; ЛЦ40Мц3Ж – для ответственных деталей, например, гребных винтов.

Таблица 3.7

Дата добавления: 2014-01-07