Сплавы

Информация для исследователя: таблицы, шкалы, величины, инструменты
Правила форума
форум не для обсуждения

Модератор: Марк Пулий

Сплавы

Сообщение #1  Mеханоид » 08 авг 2016, 09:22

Маркировка медных сплавов


Маркировку медных сплавов, за исключением бронзы и латуни, можно опознать по первой букве «М». Первичная (чистая) медь обозначается одной буквой М, после которой идет цифра обозначающая степень чистоты металла. Широко известны такие чистые марки как медь М2 и М3. В соответствии с цифрой, идущей за буквой «М» в маркировке, обозначается уровень содержания меди, то есть чистота сплава. Так, наиболее качественный представитель однокомпонентного медного сплава, содержащий 99,9% чистой меди, маркируется как медь М1. Кроме того, в маркировке чистой меди после цифр могут идти буквы, обозначающие наличие легирующего элемента или степень раскисления. Например, М1ф – это медный сплав, содержание меди в котором равно 99,9%, а фосфора – 0,04%, что существенно превышает объём всех остальных примесей. А маркировка М3р соответствует медному сплаву, в котором чистой меди 99,9%, раскисляющего кислорода 0,01% и фосфора 0,012%. Соответственно в сплаве с маркировкой М1к будет доминировать кремний, а в МОб – олово и бериллий.

Медноникелевые сплавы маркируются символами «МН», после которых могут идти буквы, обозначающие название других легирующих элементов, например цинка (Ц), железа (Ж), марганца (Мц). Затем традиционно следуют числа через дефис, обозначающие процентное содержание каждого легирующего элемента в соответствующей последовательности. Так серия МН10 это чистый медно-никелевый сплав, получаемый без легирования дополнительными элементами с 10% содержанием никеля. Серия МНЦ – это медно-никелевые сплавы, включающие в состав цинк, МНЖМц – железо и марганец, МНА – алюминий и так далее.

Жаропрочные сплавы, включающие кремний и бериллий, используемые для производства термостойких деталей, обозначаются МК и МКБ соответственно. Медно-фосфорные сплавы маркируют двумя буквами МФ, после которых следует процентное содержание фосфора. Например, обозначения МФ9 и МФ10 означают, что средний процентный состав фосфора 9% и 10% соответственно. Причём МФ13 и МФ10 являются более «чистыми» сплавами с минимальным (не более 0,2%) содержанием примесей - висмута и сурьмы.

Медный прокат любого типа широко востребован – тянутая медная труба для приборостроения, электротехническая шина и многое другое. В настоящее время известно более 600 сплавов меди с различными элементами и количество представителей этой группы металлов продолжает увеличиваться, что позволяет успешно развиваться соответствующим технологиям и идеям.
http://www.mpstar.ru/hbc/mames.php


Медь и ее сплавы


Медь. Медь является одним из самых распространенных материалов высокой проводимости. Она обладает следующими свойствами:

малым удельным электрическим сопротивлением (из всех металлов только серебро имеет удельное электрическое сопротивление на несколько процентов меньше, чем у меди);

высокой механической прочностью;
удовлетворительной коррозионной стойкостью (даже в условиях высокой влажности воздуха медь окисляется значительно медленнее, чем, например, железо; интенсивное окисление меди происходит только при повышенных температурах);

хорошей паяемостью и свариваемостью;

хорошей обрабатываемостью (медь прокатывается в листы и ленты и протягивается в проволоку).

Свойства медной проволоки приведены ниже.

Марка ……………………………………………………………………………………МТ…………………………………………ММ

Плотность, D, кг/м3…………………………………………………………………8,96·103……………………………………8,90·103

Удельное электрическое

сопротивление r, мкОм•м, не более……………………………0,0179 . 0,0182 0,0175

Предел прочности при растяжении s ,

МПа, не менее……………………………………………………………………………………360 .390 260 .280

Относительное удлинение

при разрыве Dl/l,%……………………………………………………………………0,5 .2,5 18 .35

Медь получают чаще всего в результате переработки сульфидных руд. Примеси снижают электропроводность меди. Наиболее вредными из них являются фосфор, железо, сера, мышьяк. Содержание фосфора примерно 0,1% увеличивает сопротивление меди, на 55%. Примеси серебра, цинка, кадмия дают увеличение сопротивления на 1…5%. Поэтому медь, предназначенная для электротехнических целей, обязательно подвергается электролитической очистке. Катодные пластины меди, полученные в результате электролиза*, переплавляют в болванки массой 80…90 кг, которые прокатывают и протягивают, создавая изделия необходимого поперечного сечения.

Для изготовления проволоки болванки сначала подвергают горячей прокатке в катанку диаметром 6,5 .7,2 мм, которую затем протягивают без подогрева, получая проволоку нужных поперечных сечений.

В качестве проводникового материала используют медь марок М1 и МО. Медь марки М1 содержит 99,9% меди, не более 0,1% примесей, в общем количестве которых кислорода должно бы не более 0,08%. Медь марки МО содержит примесей не более 0,05 в том числе кислорода не более 0,02%. Благодаря меньшему держанию кислорода медь марки МО обладает лучшими механическими свойствами, чем медь марки М1. Еще более чистым проводниковым металлом (не более 0,01% примесей) является вакуумная медь марки МВ, выплавляемая в вакуумных индукционных печах.

При холодной протяжке получают твердую (твердотянутую) медь (МТ), которая обладает высоким пределом прочности при растяжении, твердостью и упругостью (при изгибе проволока из твердой меди несколько пружинит).

Твердую медь применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую механическую прочность, твердость и сопротивляемость истиранию: для контактных проводов, шин распределительных устройств, для коллекторных пластин электрических машин, изготовления волноводов, экранов, токопроводящих жил кабелей и проводов диаметром до 0,2 мм.

После отжига до нескольких сотен градусов (медь рекристаллизуется при температуре примерно 270°С) с последующим охлаждением получают мягкую (отожженную) медь (ММ). Мягкая медь имеет проводимость на 3…5% выше, чем у твердой меди.

Мягкая отожженная медь служит электротехническим стандартом, по отношению к которому удельную электрическую проводимость металлов и сплавов выражают при температуре окружающей среды 20 °С. Удельная электрическая проводимость такой меди равна 58 мкСм/м, соответственно r = 0,017241 мкОм-м при значении ТКr = 4,3·10-3К-1.

Мягкая медь широко применяется для изготовления фольги и токопроводящих жил круглого и прямоугольного сечения в кабелях и обмоточных проводах, где важна гибкость и пластичность (отсутствие «пружинения» при изгибе), а прочность не имеет большого значения.
Из специальных электровакуумных сортов меди изготавливают аноды мощных генераторных ламп, детали СВЧ устройств: магнетронов, клистронов, некоторых типов волноводов и др.

Медь сравнительно дорогой и дефицитный материал, поэтому она должна расходоваться экономно. Отходы меди на электротехнических предприятиях необходимо собирать, не смешивая с другими металлами и менее чистой медью, чтобы их можно было переплавить и снова использовать. В ряде случаев медь как проводниковый материал заменяют другими металлами, чаще всего алюминием.
В ряде случаев, когда от проводникового материала требуется не только высокая проводимость, но и повышенные механическая прочность, коррозионная стойкость и сопротивляемость истиранию, применяют сплавы меди с небольшим содержанием легирующих примесей.

Бронзы.

Сплавы меди с примесями олова, алюминия, кремния, бериллия и других элементов, среди которых цинк не является основным легирующим элементом, называют бронзами (табл. 3.3).

Таблица 3.3. Основные свойства некоторых проводниковых бронз
ПараметрКадмиеваяБериллиеваяФосфористая
Удельная электропроводность по отношению к электротехническому стандарту, %95/9037/30(10…15)/
Предел прочности при растяжении sр, МПаДо 310/730(700…790)/ (1620…1750)400/970
Относительное удлинение при разрыве Dl/l, %50/420/950/3


Примечание.

1. Состав кадмиевой бронзы 0,9% Cd, остальное Cu; бериллиевой - 2,25% остальное Cu; фосфористой 0,1% Р, 7% Sn, остальное Cu.

2. В числителе данные для отожженной латуни, в знаменателе - для твердотянутой.

При правильно подобранном составе бронзы имеют значительно более высокие механические свойства, чем чистая медь (значения предела прочности бронз могут доходить до 800…1200 МПа 1 более). Бронзы обладают малой объемной усадкой (0,6…0,8 %) по сравнению с чугуном и сталью, у которых усадка достигает 1,5…2,5%. Поэтому наиболее сложные детали отливают из бронзы.

Бронзы маркируют буквами Бр (бронза), после которых ставя буквы, обозначающие вид и количество легирующих добавок. На пример, бериллиевая бронза Бр.В2 (2% бериллия Ве, остальное медь Cu); фосфористая бронза Бр.ОФ 6,5-0,15 (6,5% олова 8п,, 0,15 фосфора Р, остальное медь Cu).

Введение в медь кадмия дает существенное повышение механической прочности и твердости при сравнительно малом снижении удельной электрической проводимости g.

Кадмиевую бронзу МК (0,9% кадмия Сd, остальное Cu) применяют для контактных проводов и коллекторных пластин особо ответственного назначения, а также сварочных электродов при контактных методах сварки.

Обладая еще большей, чем кадмиевая бронза, механической прочностью, твердостью и стойкостью к механическому износу (предел прочности при растяжении sр до 1350 МПа) бериллиевая бронза не изменяет своих свойств до температуры примерно 250˚С. Она находит применение при изготовлении ответственных токоведущих пружин для электрических приборов, щеткодержателей токоштепсельных и скользящих контактов.
Фосфористая бронза Бр.ОФ 6,5-0,15 (6,5% олова Sn, 0,1 фосфора Р, остальное медь Cu) отличается низкой электропроводностью. Из нее изготавливают различные малоответственные токоподводящие пружины в электроприборах.

Латуни.

Латуни представляют собой медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является цинк (до 43%).
Основные свойства некоторых латуней приведены ниже.

Сплав и его состав……………………………………………………………………Л68(68%Cu, Л59-1 (59%Cu,

32 % Zn) 1%Pb,40%Zn)

Удельная проводимость по отношению

к электротехническому стандарту меди, %………………………………………46/30 30/20

Предел прочности при растяжении sр, Мпа…………………………………380/880 350/450

Относительное удлинение при разрыве Dl/l,%……………………………65/5 25/5

Примечание. В числителе данные для отожженной латуни, в знаменателе – для твердотянутой.

Латуни прочнее, пластичнее меди, обладают достаточно высоким относительным удлинением при повышенном пределе прочности на растяжение по сравнению с чистой медью, они имеют пониженную стоимость, так как входящий в них цинк значительно дешевле меди. Иногда для повышения коррозионной стойкости в состав сплава в небольшом количестве вводят алюминий, никель, марганец.

Латуни хорошо штампуются и легко подвергаются глубокой вытяжке (контакты термобиметаллического реле, экраны контуров, пластины воздушных конденсаторов переменной емкости, колпачки радиотехнических ламп).

В обозначениях марок сложных латуней после буквы Л (обозначение латуни) ставятся буквы, которые указывают на наличие легирующих элементов (кроме меди), например ЛС59-1 (59% меди Cu, 1 % свинца Pb, остальное цинк Zn).
http://www.physics-guide.ru/phygs-1373-3.html
Уточняю объём черепных коробок (погрешность измерения 0,01 куб.мм)
Изображение
Аватар пользователя
Mеханоид
Администратор
Цитата
 
Сообщений: 2777
Зарегистрирован: 21 янв 2013, 05:55
Откуда: Россия, г. Челябинск
Благодарил (а): 1513 раз.
Поблагодарили: 1230 раз.
Предупреждения: 0%
Репутация: 158

Медь. Марки

Сообщение #2  Mеханоид » 03 янв 2017, 11:22

Уточняю объём черепных коробок (погрешность измерения 0,01 куб.мм)
Изображение
Аватар пользователя
Mеханоид
Администратор
Цитата
 
Сообщений: 2777
Зарегистрирован: 21 янв 2013, 05:55
Откуда: Россия, г. Челябинск
Благодарил (а): 1513 раз.
Поблагодарили: 1230 раз.
Предупреждения: 0%
Репутация: 158


Быстрый ответ


BBCode ВЫКЛЮЧЕН
   

Вернуться в Бардачок исследователя

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1