Медные сплавы их маркировка и применение: виды сплавов, классификация, маркировка, применение

Содержание

виды сплавов, классификация, маркировка, применение

Медь известна с глубокой древности. Она представляет собой мягкий металл красновато-розового цвета. К особенностям меди относится отличная проводимость тепла и электричества. По данным показателям она уступает только серебру. В сухом воздухе медь слабо окисляется. Однако при комнатной температуре и нагревании достаточно легко вступает в реакции с другими химическими элементами, кроме углерода и азота.

Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, на медь также не действуют без кислорода (примером могут служить серная и разбавленная соляная кислоты).

Виды медных сплавов

Сплавы получают, добавляя в медь различные присадки: цинк, свинец, алюминий, марганец, никель и др. Самыми известными сплавами меди, ввиду свойств и качеств, получившими широкое применение в производстве, являются:

  • латунь – соединение меди с цинком (содержание цинка от 10% до 40%). Прочнее исходного материала и менее подвержен окислению;
  • бронза – соединение с оловом (от 6% до 20%).

Классификация медных сплавов, их маркировки и применение

Согласно физико-химическим свойствам, медные сплавы делят на:

  • литейные;
  • деформируемые;
  • термически упрочняемые;
  • термически неупрочняемые.

Сплавы-латуни маркируют буквой «Л», а бронзы – «Бр». Затем в маркировке указываются буквы, которые обозначают присутствие в сплаве легирующих элементов («Мц» – марганец, «О» – олово, «Ж» – железо, «Ц» – цинк, «С» – свинец и так далее). Далее идут цифры, которые обозначают содержание примесей в процентах.

Область применения меди и ее сплавов весьма широка. В электротехнической промышленности она используется при производстве контактов проводов, кабелей, деталей радиоаппаратуры и др. Из нее делают трубопроводы, радиаторы, теплообменники. Используют медь и в химической промышленности.

Высокая пластичность и вязкость также обусловили применение меди в качестве материала для декора.  

: Металлургия: образование, работа, бизнес :: MarkMet.ru

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕДИ

Медь (Cu) носит также латинское название «купрум», которое происходит от названия острова Кипр, богатого залежами медьсодержащих ископаемых. Медь получила широкое применение в технике и промышленности благодаря ряду ценных свойств, которыми она обладает. Важнейшими свойствами меди являются высокие электро- и теплопроводность, высокая пластичность и способность подвергаться пластической деформации в холодном и нагретом состояниях, хорошая сопротивляемость коррозии и способность к образованию многих сплавов с широким диапазоном различных свойств. По показателям электро- и теплопроводности медь уступает только серебру. Медь диамагнитна.

Чистая пресная вода и сухой воздух практически не вызывают коррозии меди. Незначительное влияние на химическую стойкость меди оказывают сухие газы, ряд органических кислот, спирты и фенольные смолы, к углероду медь пассивна. Хорошей коррозионной стойкостью обладает медь и в морской воде.

При отсутствии других окислителей на медь не действуют разбавленные серная и соляная кислоты. Медь растворяется в горячей серной кислоте и легко растворяется в азотной. Она плохо сопротивляется действию аммиака, аммиачных солей и щелочных цианистых соединений. Коррозию меди вызывают также хлористый аммоний и окислительные минеральные кислоты.

Более 50% добываемой меди применяется в электротехнической промышленности. Благодаря высокой теплопроводности и коррозионной стойкости медь широко применяется в теплообменниках, холодильниках, вакуумных аппаратах и т. п. Примерно 30— 40% меди применяется в виде сплавов

Основные физические и механические свойства меди приводятся ниже:

 

Атомная масса

63,54

Плотность при 20°С, г/см3

8,96

Температура, °С:

 

плавления

1083

кипения

2600

Удельная теплоемкость, кал/г

0,092

Теплопроводность кал/(см·сек·град)

0,941

Скрытая теплота плавления, кал/г

43,3

Коэффициент линейного расширения, 1 /град

0,000017

Удельное электросопротивление,

ом-мм2/м

0,0178

Временное сопротивление меди, кГ/мм2

 

деформированной

40-50

отожженной

20-24

Предел текучести меди, кГ/мм2, при температуре, °С

 

20

7

200

5

400

1,4

Относительное удлинение меди, %:

 

Деформированной

4-6

отожженной

40-50

Предел упругости меди, кГ/мм2:

 

Деформированной

30

отожженной

7

Модуль упругости, кГ/мм2

13200

Модуль сдвига, кГ/мм2 

4240

Предел усталости меди при переменно-изгибающих напряжениях на базе 108 циклов, кГ/мм2

 

Деформированной

11

отожженной

6,7

Твердость НВ меди, кГ/мм2

 

Деформированной

90-120

отожженной

35-40

 

 

В технической меди в качестве примесей содержатся: висмут, сурьма, мышьяк, железо, никель, свинец, олово, сера, кислород, цинк и другие. Все примеси, находящиеся в меди, понижают ее электропроводность. Температура плавления, плотность, пластичность и другие свойства меди также значительно изменяются от присутствия в ней примесей.

Висмут и свинец в сплавах с медью образуют легкоплавкие эвтектики, которые при кристаллизации затвердевают в последнюю очередь и располагаются по границам ранее выпавших зерен меди (кристаллов). При нагревании до температур, превышающих точки плавления эвтектик (270 и 327°С соответственно), зерна меди разъединяются жидкой эвтектикой. Такой сплав является красноломким и при прокатке в горячем состоянии разрушается. Красноломкость меди может вызываться присутствием в ней тысячных долей процента висмута и сотых долей процента свинца. При повышенном содержании висмута и свинца медь становится хрупкой и в холодном состоянии.

Сера и кислород образуют с медью тугоплавкие эвтектики с точками плавления выше температур горячей обработки меди (1065 и 1067°С). Поэтому присутствие в меди небольших количеств серы и кислорода не сопровождается появлением красноломкости.

Однако значительное повышение содержания кислорода приводит к заметному понижению (механических, технологических и коррозионных свойств меди; медь становится красноломкой и хладноломкой.

Медь, содержащая кислород, при отжиге ее в водороде или в атмосфере, содержащей водород, делается хрупкой и растрескивается. Это явление известно под названием «водородной болезни». Растрескивание меди в этом случае происходит в результате образования значительного количества водяных паров при взаимодействии водорода с кислородом меди. (Водяные пары при повышенных температурах имеют высокое давление и разрушают медь. (Наличие трещин в меди устанавливается путем испытания на изгиб и кручение, а также микроскопическим методом. В меди, пораженной водородной болезнью, после полировки хорошо видны характерные темные .включения пор и трещин.

Сера снижает пластичность меди при холодной и горячей обработке давлением и улучшает обрабатываемость резанием.

Железо растворяется в меди в твердом состоянии весьма незначительно. Под влиянием примесей железа резко снижаются электро- и теплопроводность меди, а также ее коррозионная стойкость. Структура меди под влиянием примесей железа измельчается, что повышает ее прочность и уменьшает пластичность. Под влиянием железа медь становится магнитной.

Бериллий является раскислителем по отношению к меди, несколько снижает электропроводность ее, повышает механические свойства и значительно уменьшает окисление при повышенных температурах.

Мышьяк сильно понижает электро- и теплопроводность меди. Одновременно с этим мышьяк в значительной мере нейтрализует вредное влияние примесей висмута, кислорода, сурьмы и повышает жаростойкость меди. Поэтому мышьяковистая медь с содержанием 0,3—0,5% Аз применяется для изготовления деталей специального назначения, используемых для работы в условиях восстановительной атмосферы при повышенных температурах. Мышьяк растворим в меди в твердом состоянии до 7,5%.

Сурьма очень сильно понижает электро- и теплопроводность меди. Поэтому медь, предназначенная для изготовления проводников тока, должна содержать минимальное количество сурьмы (не выше 0,002%). Растворимость сурьмы в меди при температуре образования эвтектики (64б°С) составляет 9,5%. При понижении температуры растворимость сурьмы в меди резко падает. С этим связано отрицательное влияние сурьмы при прокатке меди. Медь, подлежащая прокатке, не должна содержать сурьмы более 0,06%. В меди, предназначенной для штамповки, допускается содержание сурьмы до 0,2%.

Фосфор сильно понижает электро- и теплопроводность меди, но положительно влияет на ее механические свойства и жидкотекучесть. Фосфор широко применяется в литейном деле в качестве раскислителя  меди и оказывает положительное влияние при сварке меди.

Алюминий повышает коррозионную стойкость и снижает окисляемость меди при нормальной и повышенной температурах, значительно понижает ее электро- и теплопроводность, а также оказывает отрицательное влияние при пайке и лужении медных изделий. На механические свойства и обрабатываемость меди давлением примесь алюминия не оказывает заметного влияния. Растворимость алюминия в меди в твердом состоянии составляет 9,8%.

 

МЕДНЫЕ СПЛАВЫ

 

Латуни

Сплавы, в которых основными компонентами являются медь и цинк, (называют латунями. Латуни обладают достаточно высокими механическими и технологическими свойствами и высокой коррозионной стойкостью. Практическое применение в технике имеют латуни с содержанием цинка до 45%. При содержании цинка до 39% латунь имеет структуру однофазного твердого раствора цинка в меди, называемую α-латунью. Структура латуней, содержащих цинк в пределах от 39 до 43%, состоит из смеси кристаллов двух твердых растворов α+β. При содержании цинка более 50% образуется твердый раствор γ обладающий высокой хрупкостью. Максимальной пластичностью обладает латунь, содержащая примерно 32% Zn, а максимальной прочностью — латунь, содержащая 45% Zn. Латуни, структура которых состоит только из α-раствора, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Латуни, имеющие двухфазную структуру (α+β), обладают повышенной твердостью, хорошо обрабатываются в горячем состоянии, но в холодном состоянии пластичность их очень мала.

Температуры начала и конца кристаллизации латуней лежат близко друг от друга. Этим объясняется особенность литейных свойств латуней — малая склонность к ликвации, хорошая жидкотекучесть, склонность к образованию концентрированной усадочной раковины. Обработка латуней давлением имеет ряд особенностей.

Твердый раствор латуней β при температуре выше 500°С обладает большей пластичностью и меньшей прочностью, чем α-латуни, в то время как при комнатной температуре прочность их выше, чем у α-латуней. В связи с этим для прокатки в горячем состоянии наиболее пригодны латуни, структура которых состоит из β-раствора или α+β-раствора.

При обработке давлением в холодном состоянии латуни получают значительный наклеп и для снятия напряжений их подвергают отжигу. На свойства латуней самым решающим образом влияет величина зерна. Свойства латуней и величина зерна находятся в зависимости от температуры и продолжительности отжига, а также от степени предшествующей деформации. Для получения мелкого зерна в α-латунях требуется температура отжита в пределах 350— 450°С.

В интервале температур 200—600°С у латуней появляется хрупкость, связанная с образованием примесями свинца, сурьмы и висмута хрупких межкристаллитных прослоек. С повышением температуры эти прослойки растворяются и пластичность латуней резко возрастает.

Атмосферные условия, сухой пар, пресная и морская вода, сухие газы, уксусная кислота в спокойном состоянии, сухой четыреххлористый углерод, фторированные органические соединения, хлористый метил и бромозамещенные соединения при отсутствии влаги не вызывают заметной коррозии латуни. Сильную коррозию латуней вызывают рудничные воды, растворы йодистых солей, окисляющие растворы, азотная, соляная, фосфорная и жирные кислоты, серный ангидрид, сероводород, растворы едких щелочей, растворы аммиака. Скорость коррозии резко возрастает при повышении температуры в морской и пресной воде, в уксусной кислоте, растворах едких щелочей и других средах. Значительно возрастает скорость коррозии латуней в газах с повышением их влажности.

Большой ущерб промышленности наносится обесцинкованием и коррозионным растрескиванием латуней, которое происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих напряжений. Склонность латуней к коррозионному растрескиванию возрастает с повышением содержания цинка и с увеличением до известного предела растягивающих напряжений. Мало чувствительны к коррозионному растрескиванию латуни, содержащие менее 7% Zn. В латунях с высоким содержанием цинка коррозионное растрескивание наблюдается относительно редко, если внутренние напряжения менее 6 кГ/мм2.

Коррозионное растрескивание нагартованной латуни может наблюдаться и при лежании во влажной атмосфере. Этот вид коррозии в сильной степени зависит от влажности атмосферы и проявляется во все времена года не одинаково интенсивно, поэтому ее иногда называют «сезонным  растрескиванием ».

Медноцинковые сплавы, содержащие, кроме меди и цинка, добавки алюминия, железа, марганца, свинца, никеля и других элементов, называют специальными латунями. Они обладают повышенной коррозионной стойкостью, лучшими технологическими и механическими свойствами, а также особыми специальными свойствами.

Специальные латуни в зависимости от основного легирующего компонента обычно носят и соответствующие названия: алюминиевая, кремнистая, марганцовистая, никелевая, свинцовистая латунь и т. д.

Алюминиевые латуни находят применение в качестве коррозионно- и жаростойкого материала. Из разных марок алюминиевых латуней изготовляют конденсаторные трубки, трубы, шестерни, втулки, различные детали в авиационной и других отра елях промышленности.

При добавке в латуни алюминия резко повышаются прочность и твердость сплава и понижается пластичность. Наибольший практический интерес представляют латуни, содержащие до 4% Аl, которые хорошо обрабатываются давлением. Добавка алюминия повышает коррозионную стойкость сплава в отношении атмосферной коррозии. Однако латуни с добавкой алюминия менее устойчивы в морской воде. Кроме того, они сравнительно сильно подвержены коррозионному растрескиванию. Поэтому такие латуни не рекомендуются для длительного хранения. Кроме того, алюминий ухудшает способность латуней к пайке и лужению.

 

Кремнистые латуни обладают более высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и морской воде, чем простые латуни. Из кремнистых латуней изготовляют поковки и штамповки, литую арматуру, шестерни и детали морских судов, литые подшипники и втулки.

Под влиянием кремния значительно повышаются механические и литейные свойства сплава, а также улучшается технологический  процесс сварки и пайки.В латунях с повышенным содержанием цинка кремний значительно повышает твердость и уменьшает пластичность. Примеси алюминия, железа, сурьмы, мышьяка и фосфора в кремнистых латунях являются вредными, так как ухудшают антифрикционные, коррозионные, литейные и другие свойства латуней.

Марганцовистые латуни характеризуются более высокой прочностью, твердостью и коррозионной стойкостью по сравнению с простыми латунями. (Применяются они в виде полос, листов, прутков, а также поковок в судостроении и в других отраслях промышленности.

При содержании марганца в латунях до 4% значительно повышаются временное сопротивление, пределы пропорциональности и упругости без понижения пластичности. Понижение удлинения, ударной вязкости наблюдается при содержании в латунях марганца выше 4%. Марганцевые латуни хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Стойкость их к воздействию хлоридов, морской воды и перегретого пара значительно выше, чем у обычных латуней. Склонность марганцевых латуней к коррозионному растрескиванию весьма значительна.

Никелевые латуни обладают хорошей коррозионной стойкостью, повышенными механическими свойствами и стойкостью против истирания, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состояниях. Применяются никелевые латуни для изготовления конденсаторных трубок для морских судов, манометрических трубок, сеток бумагоделательных машин я других изделий. Под влиянием никеля у латуней повышается коррозионная стойкость в атмосферных условиях, морской воде и в условиях бактериологической коррозии, а также резко уменьшается склонность к коррозионному растрескиванию.

Свинцовистые латуни относятся к числу так называемых автоматных латуней. Они хорошо обрабатываются резанием, обладают повышенными антифрикционными свойствами и хорошо деформируются в холодном состоянии. Значительная часть существующих марок свинцовистых латуней относится к группе специальных латуней, носящих название мунц-металл. Коррозионная стойкость латуней резко повышается в условиях воздействия морской воды при добавке в них 0,5—1,5% Sn «морские латуни». Эти латуни имеют удовлетворительные механические, технологические и литейные свойства. По химическому составу они относятся к оловянным латуням. Наибольшее применение имеют латуни марок ЛO70-1 и ЛO62-1. Из латуни марки ЛО70-1 изготовляют трубки конденсаторов морских судов и -различной теплотехнической аппаратуры. Латунь марки ЛO62-1 применяют для изготовления деталей, от которых требуется повышенная коррозионная стойкость. Выпускается она в виде полос, листов и прутков.

Добавка в латуни железа повышает механические и технологические свойства сплава главным образом вследствие того, что задерживает рекристаллизацию латуни и способствует получению мелкого зерна. При содержании железа более 0,03% латуни становятся магнитными. Поэтому для антимагнитных латуней содержание железа допускается не выше 0,03%. Особо благоприятное влияние на повышение механических свойств и улучшение коррозионной стойкости оказывает железо в сочетании с марганцем, никелем и алюминием.

Сурьма и сера сильно ухудшают качество латуней. Примеси сурьмы вызывают разрушение латуней при обработке давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Под влиянием сурьмы увеличивается склонность латуней к коррозионному растрескиванию.

При содержании в латунях свыше 0,5% Аs они в значительной мере теряют свою пластичность за счет образования на границах зерен хрупких прослоек химического соединения. (Вместе с тем содержание мышьяка до 0,02% предохраняет латуни от обесцинкования, что повышает коррозионную стойкость их в морокой воде.

Небольшие количества фосфора повышают механические свойства латуней и способствуют измельчению зерна в литье. При повышенном содержании фосфора он выделяется в виде отдельной составляющей с температурой плавления около 700°С, увеличивая твердость и снижая пластичность латуней.

В зависимости от способа изготовления изделий и полуфабрикатов из латуней их разделяют на литейные и деформируемые.

Литейные  латуни предназначены для отливки различных коррозионностойких, антифрикционных и других деталей в кокиль, в землю и центробежным способом.

Деформируемые латуни подвергают всем видам горячей и холодной обработки давлением.

Изменяя режимы обработки давлением, получают латуни с различными механическими свойствами: мягкие, твердые, особо твердые.

Мягкая латунь обладает высокой пластичностью. Достигается это обработкой давлением в отожженном состоянии. Степень мягкости полуфабрикатов из таких латуней характеризуется (Величиной предела прочности и относительного удлинения, а для лент и листов — глубиной продавливания по Эриксону.

Твердая латунь характеризуется повышенной прочностью ((твердостью) и пони жени ой пластичностью. Повышенная прочность таких латуней достигается обработкой давлением с высокими степенями обжатия (упрочнением). Обычно требуемые механические свойства полуфабрикатов достигаются при степени нагартовки не менее 30%.

Особо твердая латунь получается холодной обработкой давлением (прокаткой и волочением) с высокой степенью деформации. Таким путем из латуни марки Л68 изготовляют ленты и полосы с временным сопротивлением не менее 62 кГ/мм2 и относительным удлинением не менее 2,5%. Из часовой латуни марки ЛС63-3 изготовляют ленты и полосы с временным сопротивлением не менее 64 кГ/мм2 и относительным удлинением не более 5%.

Установлен следующий порядок маркировки латуней: первая буква Л указывает название сплава (латунь), а следующая за ней цифра обозначает среднее содержание меди в сплаве.

Для специальных латуней приняты следующие обозначения элементов: А — алюминий, Ж — железо, Мц — марганец, К — кремний, С — свинец, О—олово, Н — никель. Первые две цифры, стоящие за буквенным обозначением, указывают среднее содержание меди в процентах, а последующие цифры — содержание других элементов; остальное (до 100%) составляет цинк.

Буква Л в конце наименования марки указывает на то, что латунь литейная, отсутствие этой буквы—латунь предназначена для обработки давлением.

 

Бронзы

Бронзами называют сплавы меди с различными элементами, кроме цинка и некоторых сплавов с марганцем и никелем.

Оловянные бронзы обладают хорошими механическими, антифрикционными и технологическими свойствами, а также высокой .коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, «в сухом и влажном водяном паре, в пресной и морской воде, в сухих газах и кислороде при нормальной температуре.

Оловянные бронзы имеют очень малую усадку и поэтому все наиболее сложные по конфигурации отливки изготовляют из таких бронз. Они не дают сосредоточенной усадочной раковины, и поэтому для отливки изделий из них нет необходимости иметь большие прибыли. Оловянные бронзы мало чувствительны к перегреву, отлично воспринимают пайку и сварку, не дают искры при ударах, немагнитны и .морозостойки.

Оловянные бронзы с содержанием более 22% Sn очень хрупки и не имеют практического применения. Вследствие увеличения хрупкости с повышением содержания олова для обработки давлением применяют оловянные бронзы, содержащие не более 7— 8% Sn. Оловянные бронзы имеют большую склонность к обратной ликвации. При резко выраженной обратной ликвации на поверхности отливок появляются хрупкие выделения в виде белых пятен (оловянного пота), отрицательно влияющих на качество отливок. Они быстро разрушаются под воздействием рудничных вод, содержащих соли-окислители, и в растворах аммиака. Возрастает скорость коррозии оловянных бронз в газах при высоких температурах в присутствии хлора, брома, йода, а также в сернистом газе в присутствии влаги. Значительное влияние на свойства оловянных бронз оказывают примеси.

Фосфор повышает механические, литейные и антифрикционные свойства оловянных бронз, а свинец улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием. В сплавах, обрабатываемых давлением, содержание фосфора допускается не более 0,5%. При более высоком содержании фосфора оловянные бронзы не поддаются горячей обработке давлением.

Железо  при его содержании в оловянных бронзах до 0,03% является полезной примесью, так как способствует образованию мелкозернистой структуры, повышает механические свойства и задерживает рекристаллизацию. При более высоком содержании железа резко снижаются коррозионные и технологические свойства оловянных бронз.

Вредными примесями в оловянных бронзах являются алюминий, кремний, магний, висмут, мышьяк и сера.

Маркировка бронз производится по тому же принципу, что и латуней. Впереди стоят буквы Бр. (бронза), а затем следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав сплава, и за ними цифры, указывающие среднее содержание элемента в процентах.

Сплавы меди с другими элементами, кроме олова и цинка, называют специальными (безоловянными) бронзами. По литейным свойствам оловянные бронзы превосходят специальные. Однако по другим свойствам специальные бронзы обладают более высокими показателями.

Алюминиевые бронзы превосходят оловянные по механическим свойствам и коррозионной стойкости в атмосферных условиях, морской воде, углекислых растворах, а также в растворах многих органических кислот (лимонной, уксусной, молочной). Они кристаллизуются в узком интервале температур, обладают высокой жидко текучестью, не склонны к ликвации, морозостойки, немагнитны и не дают искры при ударах. К недостаткам алюминиевых бронз следует отнести то, что они трудно поддаются пайке мягкими и твердыми припоями, имеют повышенную объемную усадку и недостаточно устойчивы к воздействию перегретого пара.

Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости в алюминиевые бронзы чаще всего добавляют железо, никель, марганец. Железо способствует образованию более мелкой структуры и повышает механические свойства алюминиевых бронз. Никель значительно повышает прочность, твердость, коррозионно- и жаростойкость алюминиевых бронз. Такие сплавы удовлетворительно переносят обработку давлением и применяются для деталей ответственного назначения как сплавы высокой прочности. Марганец повышает коррозионно- и жаростойкость алюминиевых бронз.

Примеси висмута и серы ухудшают механические, технологические свойства и поэтому являются вредными примесями в алюминиевых бронзах. Цинк также оказывает отрицательное «влияние на технологические и антифрикционные свойства алюминиевых бронз.

В наклепанном состоянии прочность алюминиевых бронз значительно возрастает. В широком диапазоне изменяются механические свойства алюминиевых бронз в результате термической обработки.

Бериллиевые  бронзы   имеют высокие пределы прочности, упругости, текучести и усталости; а также высокую электро- и теплопроводность, твердость, износоустойчивость, сопротивление ползучести, коррозионную стойкость и высокое сопротивление коррозионной усталости.

В связи с весьма ценными свойствами, которыми обладают бериллиевые бронзы, они получили широкое применение в технике для изготовления пружин, мембран, пружинящих контактов и т. д. Добавка некоторых количеств никеля и кобальта в бериллиевые бронзы является полезной. Ухудшают качество бериллиевых бронз примеси железа, алюминия, кремния, магния и фосфора. Весьма вредными примесями в бериллиевых бронзах являются свинец, висмут, сурьма.

Марганцевые бронзы при удовлетворительных механических свойствах обладают высокой пластичностью, хорошей коррозионной стойкостью и способностью сохранять механические свойства при повышенных температурах, поэтому их применяют для изготовления деталей, работающих при высоких температурах.

Кремнистые бронзы обладают высокой пластичностью и хорошими литейными свойствами. Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости в кремнистые бронзы обычно добавляют марганец и никель. Такие бронзы имеют высокие механические и антифрикционные свойства, отлично свариваются и паяются, немагнитны, в значительной мере сохраняют свои свойства при низких температурах, не дают искры при ударах и хорошо обрабатываются давлением как «в горячем, так и в холодном состоянии, обладают хорошей коррозионной «стойкостью в пресной и морской воде и в атмосфере сухих газов: хлора, брома, фтора, фтористого водорода, сероводорода, сернистого газа, аммиака, хлористого водорода. В присутствии влаги коррозионная стойкость кремнистых бронз снижается. (Кремнистые бронзы удовлетворительно сопротивляются воздействию щелочей, кроме растворов высоких концентраций, и при высоких температурах. Они быстро корродируют в кислых рудничных водах, содержащих в растворе сернокислую окисную соль железа, а также в растворах солей хромовых кислот и хлорного железа.

В бронзах, обрабатываемых давлением, содержание железа не должно быть выше 0,2—0,3%, так как при более высоком содержании железа заметно снижается коррозионная стойкость сплава. Под «влиянием свинца кремнистые бронзы легко разрушаются при обработке давлением в горячем состоянии, поэтому кремнистые бронзы, предназначенные для горячей обработки давлением, не должны содержать свинца более 0,01 %. Примеси висмута, мышьяка, сурьмы, серы, фосфора являются очень вредными и содержание их в кремнистых бронзах не должно превышать 0,002%.

Свинцовые   бронзы имеют высокие антифрикционные свойства и применяются для изготовления высоконагруженных подшипников с большим удельным давлением.

Состав бронзы, способы ее получения и изготовления готовых изделий выбираются в зависимости от назначения, условий эксплуатации и предъявляемых к ним требований.

По способу изготовления все бронзы разделяют на две группы: литейные и деформируемые.

Литейная бронза предназначена для получения деталей путем литья в песчаные формы, в кокиль, центробежным способом и по выплавляемым моделям. Литейные бронзы широко «применяют для изготовления различной арматуры, антифрикционных «деталей, для художественного литья и других целей.

Деформируемая бронза «предназначена для изготовления полуфабрикатов — поковок, фасонных профилей, прутков круглого, квадратного, прямоугольного и шестигранного сечения, полос, ленты, листов, проволоки и труб путем ковки, прессования, горячей и холодной прокатки.

Из оловянистых бронз в качестве деформируемых материалов применяются бронзы, содержащие до 8% Sn.

Легко обрабатываются давлением алюминиевые бронзы, содержащие обычно до 12% А1: алюминиевожелезные, алюминиево- марганцевые, алюминиевожелезоникелевые и др.

Хорошо поддаются обработке давлением кремнемарганцовистые бронзы марки Бр. КМцЗ-1 и бериллиевые бронзы. Бериллиевые бронзы в закаленном состоянии обла дают высокой пластичностью, а после отпуска они приобретают высокую упругость, прочность и твердость.

В зависимости от назначения, физических, механических и других свойств деформируемую бронзу разделяют на жаропрочную, износостойкую, конструкционную, приборную, пружинную и т. д.

Деформируемая жаропрочная бронза обладает хорошей прочностью при высоких температурах. К таким бронзам относятся кремнистоникелевая марки Бр. КШ-З, алюминиевая Бр.АЖН10-4-4, а также бронзы марок Бр. АЖ9-4 и Бр. АЖМц 10-3-1,5, хотя две последние марки обладают меньшей жаропрочностью. Кроме того, к жаропрочным бронзам относится целый ряд специальных сплавов: хромистая бронза, хромоциркониевые бронзы, хромо- кадмиевые бронзы, хромоцинковые бронзы н др.

Деформируемая износостойкая бронза применяется для изготовления деталей трения. К этой группе сплавов относятся оловянистые, алюминиевые, кремнистые и бариллиевые бронзы. Прутки из оловянистой бронзы марки Бр.ОФ6,5-0,15 применяются для подшипников, изготовляемых в виде втулок, работающих в условиях средней трудности по удельным давлениям и скоростям скольжения или при повышенных нагрузках и малых скоростях скольжения. По сравнению с литейными бронзы оловянистые деформируемые имеют более низкую износостойкость.

Бронзы алюминиевые уступают оловяни стым по сопротивлению заеданию и износостойкости. Однако они обладают большей прочностью и твердостью. В условиях средней трудности и при хорошей смазке алюминиевые бронзы работают надежно. Из алюминиевых бронз изготовляют червячные передачи, направляющие втулки, неответственные подшипники :в виде втулок и другие детали.

Бериллиевая бронза успешно применяется в условиях трения-качения, где недопустимы остаточные деформации материала (в шаровых сочленениях приборов и агрегатов и др.).

Бронза кремнистомарганцовистая в качестве коррозионно- и износостойкого материала используется для изготовления сеток и решеток, работающих в сточных водах, испарителях, дымовых фильтрах и т. д.

Деформируемая конструкционная бронза применяется для изготовления деталей, которые в процессе эксплуатации испытывают силовую нагрузку и от которых одновременно требуются коррозионная стойкость и специальные физические свойства.

Полуфабрикаты из алюминиевых бронз, легированных железом, никелем и марганцем, нашли широкое применение для нагруженных деталей в различных конструкциях химического аппаратостроения, в судостроении, в авиации и общем машиностроении. Этому способствует сочетание в указанных сплавах высоких прочностных характеристик при достаточно высоких пластических свойствах и ударной вязкости с большой коррозионной стойкостью.

Бронзы кремнемарганцовистая (Бр. КМцЗ-1) и кремнистоникелевая (Бр. КН1-3)

при хорошей коррозионной стойкости и достаточно высокой прочности обладают высокой пластичностью. Из бронзы Бр. КМцЗ-1 в отожженном состоянии изготовляют очень тонкие ленты (толщиной до 0,05 мм). При

Алюминиевожелезные бронзы (типа Бр. АЖН 10-4-4) и бронза марки Бр. КН1-3, обладающие высокой жаропрочностью, применяются для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах.

Деформируемая приборная бронза применяется для изготовления деталей, приборов и аппаратов. В зависимости от условий службы для изготовления деталей приборов и аппаратов могут применяться различные высокопрочные конструкционные бронзы, пружинные бронзы и др.

Деформируемая пружинная бронза применяется для изготовления пружин и пружинных деталей различного типа и назначения. В качестве пружинных бронз широко применяются оловянистые бронзы Бр. ОФ6,5-0,15, Бр. ОФ4-0,25, Бр. ОЦ4-3, алюминиевая бронза А7 и бериллие- вые бронзы марок Бр. Б2, Бр. БНТ1,9 к Бр. БНТ1,7.

Оловянистые и алюминиевые бронзы обладают повышенной упругостью и прочностью в нагартованном состоянии. Бериллиевые бронзы, мягкие и пластичные в закаленном состоянии, получают высокую упругость и твердость после отпуска. Пружины из бериллиевых бронз по своим свойствам при нормальной и повышенных температурах превосходят все другие пружины.

Мягкая бронза легко штампуется и гнется. Мягкость бронз достигается обработкой давлением и отжигом при высокой температуре для полного снятия внутренних напряжений и восстановления структуры. Бронзы деформируемые дисперсионно твердеющие называются мягкими в состоянии закалки, а последующий отпуск резко повышает твердость и прочность. Мягкие бронзы применяются тогда, когда по условиям технологии изготовления детали подвергаются дополнительной деформации (штамповке, гибке).

Полутвердая бронза применяется для изготовления мембран, трубок Бурдона, фланцев, гроссов и других деталей крепления, от которых требуется повышенная прочность. Бронзы этой группы при повышенной прочности и твердости сохраняют достаточную пластичность для обработки штамповкой и гибкой. Для получения необходимых свойств бронзы полутвердые подвергаются обработке давлением со средними степенями деформации 10—30%.

Твердая бронза обрабатывается давлением со степенями деформации 30— 50%. Эта бронза обладает повышенной прочностью, твердостью и упругостью, низкой пластичностью и применяется для изготовления пружин, контактов, втулок и других деталей.

Особо твердая бронза имеет высокие пределы упругости, прочности и твердости и пониженную пластичность. Требуемые свойства бронза приобретает после обработки давлением с высокой степенью деформации (более 50%). Таким путем изготавливают особо твердые ленты и полосы из кремнемарганцовистой бронзы марки Бр.КМц3-1,оловянофосфористой бронзы марки Бр. ОФ6,5-0,15 и оловяиноцинковой бронзы марки Бр. ОЦ4-3.

 

МЕДНОНИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ

Медноникелевые сплавы условно разделяют на конструкционные и электротехнические. К конструкционным медионикелевым сплавам относятся коррозионностойкие сплавы типа мельхиор, сплавы меди, никеля и цинка типа нейзильбер и коррозионно- стойкие упрочняющиеся сплавы меди, никеля и алюминия типа куниаль.

Мельхиор. Сплавы этого типа обладают высокой коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, сухих газах и в атмосферных условиях, они хорошо противостоят действию щелочных растворов солей и органических соединений. Структура сплавов типа мельхиор представляет собой твердый раствор и поэтому они хорошо обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях.

Мельхиор марки МНЖМцЗО-0,8-4,0 обладает большой стойкостью в среде парового конденсата. По устойчивости против действия ударной !(турбулентной) коррозии он превосходит практически все другие известные сплавы. Благодаря этим свойствам мельхиор марки МНЖМцЗО-0,8-1,0 применяется для конденсаторных труб морскигз судов, работающих в особо тяжелых условиях. Мягкие конденсаторные трубы, изготовляемые в соответствии с ГОСТ 10092—62, имеют временное сопротивление не менее 38 кГ/мм2 и относительное удлинение в- пределах 03%, а полутвердые трубы 50 кГ/мм2 и 10% соответственно.

Нейзильбер — сплав, обладающий наилучшими свойствами из группы тройных сплавов меди с никелем и цинком. Он представляет собой твердый раствор никеля и цинка и меди, обладает хорошей коррозионной стойкостью, красивым серебристым цветом, повышенной прочностью и удовлетворительной пластичностью в холодном и горячем состояниях. На воздухе нейзильбер не окисляется и достаточно стоек в растворах солей и органических кислот. Применяется этот сплав для изготовления медицинского инструмента, технической посуды, телефонной аппаратуры, паровой и водяной арматуры, изделий санитарной техники, точной механики, бытовой посуды и художественных изделий. Полуфабрикаты из нейзильбера поставляются в виде полос, ленты, прутков и проволоки.

Куниаль  А — сплав меди с никелем и алюминием. Он хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состояниях. Полуфабрикаты из этого сплава производят в виде прессованных прутков с временным сопротивлением не менее 70 кГ/мм2 и относительным удлинением не менее 7%.

Куниаль  Б обладает хорошей коррозионной стойкостью. Полуфабрикаты из него изготовляют в виде полос толщиной 0,5— 3 мм для пружин. Полосы из сплава куниаль Б обладают временным сопротивлением не менее 56 кГ/мм2 и относительным удлинением не менее 3%.

Электротехнические медно- никелевые  сплавы. К ним относятся сплавы типа ТП и ТБ, термоэлектродный сплав с высоким содержанием никеля— копель, реостатный сплав константан и сплав манганин.

Сплав ТП применяется для изготовления компенсационных проводов к платина- платинородиевой термопаре, а сплав ТБ применяется для изготовления компенсационных проводов к платина-золотой и палладий -платинородиевой  термопарам.

Копель— сплав, применяемый в качестве отрицательного термоэлектрода термопар хромель — копель и железо—копель, а также в виде компенсационных проводов. Копель имеет максимальную термоэлектродвижущую силу но сравнению с другими  меднооникелевыми сплавами такого же назначения и практически нулевой температурый коэффициент электросопротивления. Этот сплав является также хорошим материалом для реостатов и нагревательных устройств с рабочей температурой до 600°С.

Константан —сплав, отличающийся высокой термоэлектродвижущей силой, малым температурным коэффициентом, (постоянством электросопротивления. Сплав применяется для реостатов, термопар, нагревательных приборов с рабочей температурой до 500°С. Температурный коэффициент электросопротивления сплава в интервале 20—100°С составляет 2 • 10 6 1/град.

Манганин. Сплав широко применяют в качестве прецизионного (материала с высоким омическим сопротивлением. В паре с медью он обладает незначительной термоэлектродвижущей силой, что позволяет почти полностью избавиться от термотоков. При 20°С электросопротивление сплава в виде лент, полос и проволоки составляет 0,42—0,48 ом •мм2/м.

от бронзового века до наших дней

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Когда появились первые медные сплавы
  • В чем заключаются преимущества медных сплавов
  • Какие медные сплавы являются самыми распространенными
  • Где применяются медные сплавы

Археологические находки свидетельствуют о том, что медную руду человек стал применять в своих целях уже во времена каменного века. Столетие за столетием человечество училось создавать из этого металла необходимые ему приспособления, используя различного рода обработку – ковку, нагревание, литье. В данной статье мы раскроем свойства медных сплавов.

 

История меди – «вечного металла»

Предположительно уже около десяти тысяч лет назад люди начали использовать медь. Это подтверждается находкой медного кулона, изготовленного около 8700 года до н.э. на территории современного государства Ирак. Археологи также приводят доказательства того, что в одной из областей Турции примерно в 6400 г. до н. э. производили медные сплавы и отливку изделий из них. Египтяне начали осваивать эти технологии около 4500 года до н.э.

Основными поставщиками меди, которую использовали до 4000 года до н.э., были отдельные наземные россыпи руды или метеоритные обломки, обнаруженные на земле. Впервые о регулярной разработке месторождений меди упоминается около 3800 года до н. э. Запись, описывающая добычу медной руды, найдена в Египте на Синайском полуострове.

Научными данными подтверждено, что медь была известна всем народам и применялась повсеместно. К примеру, для Колосса Родосского и египетского водопровода использовали именно медные сплавы.

 

Название меди, кстати, пошло от римлян: сначала появилось сочетание слов «aes cyprium» (руда с Кипра). Позже оно сократилось до «cuprum», и постепенно все европейские языки пополнились новым словом (cooper, Kupfer, cuivre).

Самыми внушительными запасами сегодня обладают Чили и Соединенные Штаты, в этих месторождениях сосредоточено примерно 20 % всей медной руды. Другие значимые регионы добычи находятся в Африке, Австралии, Китае, Канаде, Индонезии, Южной Америке, России и Польше. Основные европейские разработки меди истощились, действуют только несколько мелких месторождений.

Медь в целом является очень распространенным металлом на планете, ее содержание в земной коре около 0,006 %. Среди известных химических элементов у меди 23-е место. Почти все каменные породы содержат то или иное количество этого минерала.

Общие объемы медной руды на планете еще очень велики, к старым месторождениям прибавляются новые регионы добычи, таким образом происходит прирост запасов. Помимо открытия и освоения месторождений, современные технологии позволяют более эффективно проводить разработки и увеличивать пригодные к использованию резервы медной руды.

Несмотря на оптимистичные прогнозы по поводу запасов сырья, следует бережно относиться к имеющемуся у нас богатству. Поэтому в основном медь используется не один раз. Ее плюс в том, что она может проходить многократную переработку. За эти свойства мастера Древнего Египта подобрали для меди символ «анкх», имеющий значение «вечная жизнь» − что очень верно подмечено. Ведь для использования этого металла не существует ограничения по времени. Раз за разом медные изделия переплавлялись в новые, и наверняка в современном обиходе продолжает находиться медь, добытая сотни и тысячи лет назад.

 

Способность сохранять свои качества при многочисленных переплавках – это очень существенное преимущество. По статистике, около 80 % всего добытого сырья возвращаются в оборот.

Преимущества и классификация медных сплавов

Медные сплавы обладают целым рядом достоинств. К ним можно отнести высокую коррозионную устойчивость при взаимодействии с паровоздушной средой, а также пресной и соленой морской водой. Низкое значение коэффициента трения улучшает антифрикционные качества сплавов. Кроме того, они наделены высокими механическими свойствами, легко поддаются резанию. Но медное сырье относится к дефицитным и дорогим материалам, поэтому стоимость сплавов с медью выше, чем из стали и чугуна.

Технология легирования необходима для того, чтобы сплав приобрел требуемые механические, технологические, антифрикционные свойства. Наиболее распространены бронзовый и латунный сплавы, которые получили обозначение Бр и Л. В составе бронзы и латуни за легирующими элементами сохраняются начальные буквы их названий: «О» относится к олову, «А» – к алюминию, «Ц» – к цинку, «Н» –к никелю, «Ж» – к железу. За буквой в обозначении проставляется цифровое значение содержания в процентах этого металла в сплаве. Например, марка БрО5Ц5С5 обозначает, что в сплаве бронзы содержатся по 5 % олова, цинка и свинца, а меди 85 %.

Существует следующая классификация медных сплавов в зависимости от химического состава:

  • латунь;
  • бронза;
  • сплавы с медно-никелевым составом.

Рекомендовано к прочтению

По технологическим свойствам сплавы бывают:

  • деформируемыми;
  • литейными.

По тому, как влияет термическая обработка, сплавы считаются:

  • упрочняемыми;
  • неупрочняемыми.

Самые распространенные медные сплавы, их свойства и применение Раньше всего люди освоили процесс сплавления меди и олова. Это соединение – всем знакомая теперь бронза − применялось древнегреческими скульпторами для создания своих великолепных произведений искусства. Конечно, современное производство ушло далеко вперед от древних технологий. Сегодня процесс идет с использованием электрических дуговых печей, а вакуумные камеры не дают сплавам окисляться. Чтобы придать соединению большую прочность и пластичность, применяют методы закаливания и старения металлического сплава олова и меди.

У сплава кремния и меди ниже величина усадки, чем у оловянной бронзы, однако у него более высокая коррозионная стойкость, механические свойства и плотность отлитых заготовок. Добавление кремния к меди придает сплаву плотности и пластичности, он хорошо поддается давлению. Традиционно из бронзы с кремнием изготавливают детали с антифрикционными качествами, пружины, мембраны для различных видов оборудования.

Алюминий придает особые свойства сплаву с медью, такой материал в дальнейшем легко обрабатывается на прессе, у него высокая коррозионная стойкость. Этот сплав необходим в производстве элементов конструкций, находящихся в высокотемпературном режиме эксплуатации. В советские годы был период, когда этот сплав использовался для выпуска монет.

 

Высокая механическая прочность у бериллиевой бронзы. Ее отличительными качествами являются высокая твердость, упругость, износостойкость и устойчивость к агрессивным средам, что дает возможность использовать этот сплав в условиях повышенных температур. Подходящие методы обработки бериллиевой бронзы – резка и сварка. Перечисленные качества дают возможность изготавливать из этого сплава детали для эксплуатации при жестких нагрузках с высокими скоростями перемещения.

Отличительные особенности сплава с хромом – это высокие механические качества, электропроводность и теплопроводность, повышенная температура рекристаллизации. Из этих материалов изготавливают электроды электросварочной аппаратуры и коллекторы электромоторов. Качественные показатели этого сплава выше, чем у кадмиевой бронзы и коллекторной меди, применяемых обычно.

Что такое латунь? Это сплав с двухкомпонентным или многокомпонентным составом, таким как томпак или полутомпак, основное содержание которого составляет медь.

Латунь относится к очень прочным сплавам, так как в ней высокий процент цинка, примерно 40–45%. Латунный сплав легче подвергать различным видам обработки, чем чистую медь. Соединение цинка и меди чаще всего применяется в приборостроительной промышленности. 90 кг/мм2 – таким показателем прочности может похвастать латунный сплав, который содержит алюминий, марганец и другие металлы в небольшом количестве. Из латуни производят запорную арматуру, вкладыши в подшипники и огромные партии патронных гильз.

 

Самые разные производственные отрасли широко применяют для своих нужд медь и ее сплавы. Наверняка вы сразу назовете электротехнические коммуникации, в которых повсеместно используются медные изделия. Медь необходима для производства электрической проводки, электродвигателей и километров кабелей. 1/3 всех металлических деталей трубопроводов, вакуумных машин, теплообменных камер – это медь. Без медных сплавов невозможно создать автомобиль или любую другую автотехнику. Высокие антикоррозионные свойства позволяют применять медные сплавы в производстве аппаратов для проведения химических опытов. Для изготовления сверхпроводниковых технических устройств применяется медно-свинцовый сплав.

Для изготовления изделий со сложными узорами требуются материалы с вязкими и пластичными свойствами, например, как у серебра. Медь обладает подобными качествами, поэтому из нее могут производиться гибкие детали и проволока. С проволокой довольно легко работать, с помощью пайки она соединяется с деталями из золота и серебра.

 

Эмаль тоже может успешно сочетаться с медными сплавами. Эмалированные поверхности на меди хорошо противостоят внешнему воздействию, не отслаиваются, не растрескиваются.

Другие востребованные медные сплавы

Известны и другие сплавы меди с разными металлами, однако у одних шире область применения, чем у других.

  • Свойства и применение медно-никелевых сплавов.

Сплавы из меди и никеля в основном содержат медную составляющую, а никель добавляется как легирующий элемент. Результатом такого соединения является сплав с повышенными показателями антикоррозионной стойкости, прочности и электросопротивления. Сплавы медно-никелевого состава относят к одному из двух видов: электротехническому или конструкционному.

Конструкционные сплавы – это нейзильбер и мельхиор. Мельхиором называют сочетание, в составе которого медь, никель (5–35 %), цинк (13–45 %). Нейзильбер представляет собой соединение меди и никеля, иногда в смесь добавляются железо и марганец. Мельхиоровые изделия наверняка имеются у многих дома, особая популярность принадлежит знаменитым подстаканникам.

 

У электротехнических медно-никелевых сплавов высокое электросопротивление. В эту группу входят константан и копель. В составе термостабильного соединения − константана − чуть больше половины, примерно 59 %, занимает медь, никель составляет 39–41 %, марганец всего 1-2 %. Материал отличается высоким удельным электрическим сопротивлением (около 0,5 мкОм-м), минимальным значением термокоэффициента электрического сопротивления, высокой электродвижущей силой в паре с медью, хромом, железом. Копелем называют сплав, в котором никель составляет 43-44 %, железо 2-3 %, остальную часть занимает медь.

Состав и свойства медных сплавов, в данном случае медно-никелевых, подходят для применения в электрических аппаратах и следующих типах изделий: резисторов, реостатов, термопар. Из материалов этого вида изготавливается посуда, медицинский инструмент, художественные изделия и сувениры. Медно-никелевые соединения применяются в строительстве судов. Банк России заказывает из этого сплава монеты достоинством один и два рубля по образцу 1997 г.

  • Свойства и применение вольфрамово-медных сплавов.

Очень необычные свойства у вольфрамово-медного соединения CuW или WCu. Это сочетание по большому счету назвать полноценным сплавом нельзя. В полученном материале частицы одного металла равномерно распределяются внутри кристаллической решетки второго. В сплаве сочетаются качества и меди, и вольфрама, благодаря чему он отличается термостойкостью, устойчивостью к абляции, высокой тепло- и электропроводностью. К тому же он хорошо поддается обработке. Для изготовления деталей применяется следующая технология: вольфрамовые частицы прессуют и уплотняют, придавая необходимую форму, затем проходит этап инфильтрации медного расплава.

 

Космическая индустрия, электроэнергетика, металлургия, машиностроение, электроника – вот неполный перечень промышленных областей, где используют сплав меди и вольфрама. Из этого материала изготавливают электроды для сварочных аппаратов – детали из сплава выдерживают высокое и среднее напряжение при дуговой и вакуумной сварке.

  • Свойства и применение молибденово-медных сплавов.

Сплав из меди и молибдена обладает меньшим весом, чем медно-вольфрамовый. Это преимущество используют там, где нужно уменьшить массу изделия. Заготовки из молибденово-медного сплава – это плоские пластинки, имеющие многослойную структуру. Внутри располагается основной слой чистого молибдена, который с двух сторон покрывают слоями 100%-ной меди или медью с дисперсионно-упрочненными качествами.

 

Данный вид медных сплавов обладает свойствами обоих видов металлов и отличается хорошими комплексными характеристиками. Вот некоторые качества данного соединения:

— высокая проводимость;

— возможность регулирования коэффициента теплового расширения;

— низкий процент содержания газов;

— сплав не магнитится;

— у материала имеются необходимые вакуумные свойства;

— легко обрабатывается механическим путем, обладает особыми высокотемпературными качествами.

При отсутствии скачков температуры и при средних температурных показателях у молибденово-медного сплава хорошие показатели прочности и пластичности. Когда внешняя температура выше температуры плавления меди, металл сжимается, испаряется и поглощает тепло, он может оказывать охлаждающее воздействие. Данные качества высокотемпературного материала могут использоваться в технологиях изготовления огнеупорных вкладышей горла сопла, электрических контактов и т. д.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Цветные металлы и их сплавы

Цветная металлургия занимается добычей руд цветных металлов, а также обогащением и выплавкой чистых металлов и их сплавов. Цветные металлы имеют множество ценных свойств: малую плотность (магний, алюминий), высокую теплопроводность (медь), устойчивость к коррозии (титан) и др. Условно они делятся на тяжелые, легкие, благородные и редкие.

К тяжелым металлам относятся вещества, которые отличаются высокой плотностью. Это кобальт, хром, медь, свинец и др. Некоторые из них (свинец, цинк, медь) применяют в чистом меде, но обычно используют в качестве легирующих элементов.

Плотность легких металлов — менее 5 г/см3. В этой группе относятся алюминий, натрий, калий, литий и др. Их используют как раскислители при изготовлении чистых металлов и сплавов, а также применяют в пиротехнике, медицине, фототехнике и других областях.

Благородные металлы отличаются высокой устойчивостью к коррозии. В данную группу входят платина, золото, серебро, осмий, палладий, родий, иридий и рутений. Они применяются в медицине, электротехнике, приборостроении, ювелирном деле.

Сортировать:

Не сортировать

Артикул: 12736

Алюминий хорошо сваривается, поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению и прессованию, а также обрабатывается методами порошковой металлургии.
Алюминий является сильным раскислителем, поэтому его влияние на литейные свойства стали носит сложный характер. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальным являются небольшие добавки алюминия (0,05-0,1%). Увеличение содержания элемента до 0,5-1% приводит к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, жидкотекучесть понижается. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию. Небольшие добавки титана и алюминия повышают плотность стали, способствуют измельчению первичной структры, так как химичесикие соединения Al2O3, TiC, TiN в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.

Добавить к сравнению

Цена за тонну».

Цена за кг:

Цена по запросу

Артикул: 12737

Алюминий хорошо сваривается, поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению и прессованию, а также обрабатывается методами порошковой металлургии.
Алюминий является сильным раскислителем, поэтому его влияние на литейные свойства стали носит сложный характер. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальным являются небольшие добавки алюминия (0,05-0,1%). Увеличение содержания элемента до 0,5-1% приводит к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, жидкотекучесть понижается. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию. Небольшие добавки титана и алюминия повышают плотность стали, способствуют измельчению первичной структры, так как химичесикие соединения Al2O3, TiC, TiN в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.

Добавить к сравнению

Цена за тонну».

Цена за кг:

Цена по запросу

Артикул: 12738

Алюминий хорошо сваривается, поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению и прессованию, а также обрабатывается методами порошковой металлургии.
Алюминий является сильным раскислителем, поэтому его влияние на литейные свойства стали носит сложный характер. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальным являются небольшие добавки алюминия (0,05-0,1%). Увеличение содержания элемента до 0,5-1% приводит к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, жидкотекучесть понижается. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию. Небольшие добавки титана и алюминия повышают плотность стали, способствуют измельчению первичной структры, так как химичесикие соединения Al2O3, TiC, TiN в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.

Добавить к сравнению

Цена за тонну».

Цена за кг:

Цена по запросу

Артикул: 12739

Алюминий хорошо сваривается, поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению и прессованию, а также обрабатывается методами порошковой металлургии.
Алюминий является сильным раскислителем, поэтому его влияние на литейные свойства стали носит сложный характер. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальным являются небольшие добавки алюминия (0,05-0,1%). Увеличение содержания элемента до 0,5-1% приводит к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, жидкотекучесть понижается. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию. Небольшие добавки титана и алюминия повышают плотность стали, способствуют измельчению первичной структры, так как химичесикие соединения Al2O3, TiC, TiN в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.

Добавить к сравнению

Цена за тонну».

Цена за кг:

Цена по запросу

Артикул: 12740

Алюминий хорошо сваривается, поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению и прессованию, а также обрабатывается методами порошковой металлургии.
Алюминий является сильным раскислителем, поэтому его влияние на литейные свойства стали носит сложный характер. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальным являются небольшие добавки алюминия (0,05-0,1%). Увеличение содержания элемента до 0,5-1% приводит к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, жидкотекучесть понижается. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию. Небольшие добавки титана и алюминия повышают плотность стали, способствуют измельчению первичной структры, так как химичесикие соединения Al2O3, TiC, TiN в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.

Добавить к сравнению

Цена за тонну».

Цена за кг:

Цена по запросу

Артикул: 12741

Алюминий хорошо сваривается, поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению и прессованию, а также обрабатывается методами порошковой металлургии.
Алюминий является сильным раскислителем, поэтому его влияние на литейные свойства стали носит сложный характер. Для получения хорошей жидкотекучести и трещиноустойчивости оптимальным являются небольшие добавки алюминия (0,05-0,1%). Увеличение содержания элемента до 0,5-1% приводит к возрастанию горячеломкости и пористости отливок, жидкотекучесть понижается. Алюминий и титан значительно повышают склонность стали к пленообразованию. Небольшие добавки титана и алюминия повышают плотность стали, способствуют измельчению первичной структры, так как химичесикие соединения Al2O3, TiC, TiN в дисперсном состоянии играют роль модификаторов I рода.

Добавить к сравнению

Цена за тонну».

Цена за кг:

Цена по запросу

Алюминий и его сплавы


Алюминий — цветной металл, который имеет серебристо-белый оттенок и плавится при температуре 650°С. В периодической системе ему соответствует символ Al. Этот элемент занимает третье место по распространенности среди всех пород в земной коре (на первом месте — кислород, на втором — кремний). В атмосферных условиях на поверхности алюминия образуется оксидная пленка, препятствующая появлению коррозии.

Важные свойства алюминия:

  • Низкая плотность — всего 2,7г/см3 (например, у меди — 8,94г/см3).
  • Высокая электрическая проводимость (37*106 См/м) и теплопроводность (203,5 Вт/(м·К)).
  • Низкая прочность в чистом виде — 50 МПа.
  • Структура кристаллической решетки — кубическая гранецентрированая.
 

Металл легко обрабатывается давлением. Находит широкое применение в электропромышленности: из алюминия изготавливают проводники электрического тока. При производстве стали его используют для раскисления. Из алюминия также делают посуду, однако она не подходит для приготовления солений и хранения кисломолочных продуктов — элемент неустойчив в щелочной и кислой среде. Некоторые стальные детали покрывают алюминием (процесс алитирования), чтобы повысить их жаростойкость. Из-за невысокой прочности алюминий практически не применяется в чистом виде.

При маркировке алюминия используется буква А в сочетании с числом, которое указывает на содержание металла. Например, марка A99 содержит 99,95% алюминия, а марка А99 — 99,99%. Существует также марка особой чистоты — А999, в которой 99,999% алюминия.

Деформируемые сплавы алюминия

Деформируемые алюминиевые сплавы делятся на упрочняемые и неупрочняемые.

Упрочняемые деформируемые сплавы алюминия — это дуралюмины (система А-Сu-Mg) и высокопрочные сплавы (Аl-Сu-Mg-Zn). Высокие механические свойства и небольшой удельный вес позволяют широко применять эти сплавы в области машиностроения, особенно — в изготовлении деталей для самолетов.

Основными легирующими элементами для дуралюминов служат магний и медь. Эти сплавы маркируются буквой Д с числом. Из Д1 делают лопасти винтов, Д16 используется для лонжеронов, шпангоутов, обшивки самолетов, а Д 17 — для крепежных заклепок.

Высокопрочные сплавы, помимо алюминия, меди и магния, содержат цинк. Обозначаются буквой В и числом, применяются для изготовления деталей сложной конфигурации, лопастей вертолетов, высоконагруженных конструкций.

Неупрочняемые деформируемые алюминиевые сплавы — это сплавы алюминия с марганцем (маркировка — АМц1) и с магнием (AМг2 и АМг3). Они хорошо обрабатываются сваркой, вытяжкой, прокаткой, горячей и холодной штамповкой. Отличаются высокой пластичностью, но при этом не очень прочные. Они выпускаются преимущественно в виде листов, которые применяются для изготовления изделий сложной формы (заклепки, рамы и др.).

Литейные сплавы на основе алюминия

Наиболее широкое применение получили литейные сплавы алюминия и кремния, которые называются силуминами. Они содержат более 4,5% кремния и обозначаются буквами АК с номером марки. Силумины сочетают малый удельный вес с высокими механическими и литейными свойствами. Они применяются для сложного литья авто-, мото- и авиадеталей, а также для производства некоторых видов бытовой техники — мясорубок, теплообменников, санитарно-технических арматур и др.

Сплавы на основе меди


Медь — цветной металл, который на поверхности имеет красный оттенок, а в изломе — розовый. В периодической системе Д.И. Менделеева обозначается символом Cu. В чистом виде металл имеет высокую степень пластичности, электро- и теплопроводности, а также характеризуется устойчивостью к коррозии. Это позволяет использовать медь и ее сплавы для кровель ответственных зданий.

Важные свойства металла:

  • Температура плавления — 1083°С.
  • Структура кристаллической решетки — кубическая гранецентрированая.
  • Плотность — 8,94 г/см3.
 

Благодаря пластичности медь легко поддается обработке давлением, но плохо режется. Из-за большой усадки металл обладает низкими литейными свойствами. Любые примеси, за исключением серебра, оказывают большое влияние на вещество и снижают его электрическую проводимость.

При маркировке меди используется буква М с числом, которое обозначает марку. Чем меньше номер марки, тем больше в ней чистого вещества. Например, М00 содержит 99,99 % меди, а М4 — 99 %.

Наиболее широкое применение в технике находят две группы медных сплавов — бронзы и латуни.

Бронзы

Бронзы — сплавы на основе меди, в которых легирующим элементом является любой металл, кроме цинка. Наиболее часто применяются сплавы меди со свинцом, оловом, алюминием, кремнием и сурьмой.

Все бронзы по химическому составу делятся на оловянные и специальные, или безоловянные, то есть не содержащие в своем составе олова.

Оловянные бронзы отличаются наиболее высокими литейными, механическими и антифрикционными свойствами, а также имеют повышенную устойчивость к коррозии. Из-за высокой стоимости олова эти сплавы применяют ограниченно.

Специальные бронзы часто используют в качестве заменителей оловянных, и некоторые имеют лучшие технологические свойства. Выделяются следующие виды специальных бронз:

  • Алюминиевые. Они содержат от 5% до 11% алюминия, а также марганец, никель, железо и другие металлы. Эти сплавы обладают более высокими механическими свойствами, чем оловянные бронзы, однако их литейные свойства ниже. Алюминиевые бронзы служат для изготовления мелких ответственных деталей.
  • Свинцовистые. В их состав входит около 30% свинца. Эти сплавы имеют высокие антифрикционные свойства, поэтому широко применяются в производстве подшипников.
  • Кремнистые. Эти бронзы содержат примерно 4% кремния, легируются никелем и марганцем. По своим механическим свойствам почти соответствуют сталям. Применяются, в основном, для изготовления пружинистых элементов в судостроении и авиации.
  • Бериллиевые. Содержат до 2,3% бериллия, характеризуются высокой упругостью, твердостью и износостойкостью. Эти бронзы используются для пружин, которые работают в условиях агрессивной среды.

Все бронзы имеют хорошие антифрикционные показатели, коррозионную стойкость, высокие литейные свойства, которые позволяют использовать сплавы для изготовления памятников, отливки колоколов и др.

При маркировке бронз используются начальные буквы Бр, после которых идут первые буквы названий основных металлов с указанием их содержания в процентах. Например, сплав БрОФ8-0,3 включает 8% олова и 0,3% фосфора.

Латуни


Латунями называют сплавы меди и цинка с добавлением других металлов — алюминия, свинца, никеля, марганца, кремния и др. В простых латунях содержится только медь и цинк, а многокомпонентные сплавы включают от 1% до 8% различных легирующих элементов, которые добавляют для улучшения различных свойств.

  • Марганец, никель и алюминий повышают устойчивость сплава к коррозии и его механические свойства.
  • Благодаря добавкам кремния сплав становится более текучим в жидком состоянии и легче поддается сварке.
  • Свинец упрощает обработку резанием.
 

Процентное содержание цинка в любой латуни не превышает 50 %. Эти сплавы стоят дешевле, чем чистая медь, а благодаря добавлению цинка и легирующих элементов, они обладает большей устойчивостью к коррозии, прочностью и вязкостью, а также характеризуются высокими литейными свойствами. Латуни используют для изготовления деталей методами прокатки, вытяжки, штамповки и др.

При маркировке простой латуни используется буква Л и число, обозначающее содержание меди. Например, марка Л96 содержит 96% меди. Для многокомпонентных латуней используется сложная формула: буква Л, затем первые буквы основных металлов, цифра, обозначающая содержание меди, а затем состав других элементов по порядку. Например, латунь ЛАМш77-2–0,05 содержит 77% меди, 2% алюминия, 0,05% мышьяка, остальное — цинк.

Магний и его сплавы


Магний — цветной металл, который имеет серебристый оттенок и обозначается символом Mg в периодической системе.

Важные свойства магния:

  • Температура плавления — 650°С.
  • Плотность — 1,74 г/см3.
  • Твердость — 30-40 НВ.
  • Относительное удлинение — 6-17%.
  • Временное сопротивление — 100-190 МПа.
 

Металл обладает высокой химической активностью, в атмосферных условиях неустойчив к образованию коррозии. Он хорошо режется, воспринимает ударные нагрузки и гасит вибрации. Так как магний имеет низкие механические свойства, он практически не применяется в конструкционных целях, зато используется в пиротехнике, химической промышленности и металлургии. Он часто выступает в качестве восстановителя, легирующего элемента и раскислителя при изготовлении сплавов.

При маркировке используются буквы Мг с цифрами, которые обозначают процентное содержание магния. Например, в марке Мг96 содержится 99,96% магния, а в Мг90 — 99,9 %.

Сплавы на основе магния характеризуются высокой удельной прочность (предел прочности — до 400 МПа). Они хорошо режутся, шлифуются, полируются, куются, прессуются, прокатываются. Из недостатков магниевых сплавов — низкая устойчивость к коррозии, плохие литейные свойства, склонность воспламеняться при изготовлении.

Деформируемые сплавы магния

Наиболее распространены три группы сплавов на основе магния.

Сплавы магния, легированные марганцем

Содержат до 2,5% марганца, не упрочняются термической обработкой. У них хорошая коррозионная стойкость. Так как эти сплавы легко свариваются, они применяются для сварных деталей несложной конфигурации, а также для деталей арматуры, масляных и бензиновых систем, которые не испытывают больших нагрузок. Среди данной группы — сплавы МА1 и МА8.

Сплавы системы Mg-Al-Zn-Mn

В состав этих сплавов, помимо магния и марганца, входят алюминий и цинк. Они заметно повышают прочность и пластичность, благодаря чему сплавы подходят для изготовления штампованных и кованых деталей сложных форм. К этой группе относятся марки МА2-1 и МА5.

Сплавы системы Mg-Zn

Сплавы на основе магния и цинка дополнительно легируются кадмием, цирконием и редкоземельными металлами. Это высокопрочные магниевые сплавы, которые применяются для деталей, испытывающих высокие нагрузки (в самолетах, автомобилях, станках и др.). К данной группе относятся сплавы марок МА14, МА15, МА19.

Литейные сплавы магния

Самая распространенная группа литейных магниевых сплавов относится к системе Mg-Al-Zn. Эти сплавы практически не поглощают тепловые нейтроны, поэтому широко применяются в атомной технике. Из них также делают детали самолетов, ракет, автомобилей (двери кабин, корпуса приборов, топливные баки и др.). Сплавы магния, цинка и алюминия используют в приборостроении и в изготовлении кожухов для электронной аппаратуры. К данной группе относятся марки МЛ5 и МЛ6.

Высокопрочные литейные магниевые сплавы отличаются лучшими механическими и технологическими свойствами. Они применяются в авиации для изготовления нагруженных деталей. К данной группе относятся сплавы МЛ12 (магний, цинк и цирконий), МЛ8 (магний, цинк, цирконий и кадмий), МЛ9 (магний, цирконий, неодим), МЛ10 (магний, цинк, цирконий, неодим).

Цинк и его сплавы


Цинк — цветной металл серо-голубоватого оттенка. В системе Д. И. Менделеева обозначается символом Zn. Он обладает высокой вязкостью, пластичностью и коррозионной стойкостью. Важные свойства металла:

  • Небольшая температура плавления — 419 °С.
  • Высокая плотность — 7,1 г/см3.
  • Низкая прочность — 150 МПа.

В чистом виде цинк используется для оцинкования стали с целью защиты от коррозии. Применяется в полиграфии, типографии и гальванике. Его часто добавляют в сплавы, преимущественно в медные.

Существуют следующие марки цинка: ЦВ00, ЦВ0, ЦВ, Ц0А, Ц0, Ц1, Ц2 и Ц3. ЦВ00 — самая чистая марка с содержанием цинка в 99,997%. Самый низкий процент чистого вещества в марке Ц3 — 97,5%.

Деформируемые цинковые сплавы

Деформируемые сплавы цинка используются для производства деталей методами вытяжки, прессования и прокатки. Они обрабатываются в горячем состоянии при температуре от 200 до 300 ?С. В качестве легирующих элементов выступают медь (до 5%), алюминий (до 15%) и магний (до 0,05%).

Деформируемые цинковые сплавы характеризуются высокими механическими свойствами, благодаря которым часто используются в качестве заменителей латуней. Они обладают высокой прочностью при хорошей пластичности. Сплавы цинка, алюминия и меди наиболее распространены, так как они имеют самые высокие механические свойства.

Литейные цинковые сплавы

В литейных цинковых сплавах легирующими элементами также выступают медь, алюминий и магний. Сплавы делятся на 4 группы:

  • Для литья под давлением.
  • Антифрикционные.
  • Для центробежного литья.
  • Для литья в кокиль.
 

Слитки легко полируются и принимают гальванические покрытия. Литейные цинковые сплавы имеют высокую текучесть в жидком состоянии и образуют плотные отливки в застывшем виде.

Литейные сплавы получили широкое применение в автомобильной промышленности: из них делают корпуса насосов, карбюраторов, спидометров, радиаторных решеток. Сплавы также используются для производства некоторых видов бытовой техники, арматуры, деталей приборов.

В России цветная металлургия — одна из самых конкурентоспособных отраслей промышленности. Многие отечественные компании являются мировыми лидерами в никелевой, титановой, алюминиевой подотраслях. Эти достижения стали возможными благодаря крупным инвестициям в цветную металлургию и применению инновационных технологий.

Медь и её сплавы, особенности и характеристики

Медь – цветной металл красного, а на изломе розового цвета. Температура плавления меди составляет — 1083°С. Плотность — 8.94г/см3. Кристаллическая решетка ГЦК.

Медь подразделяется на марки: М00, М0, М1, М2, М3. Разделение меди по маркам производится по степени чистоты меди, ведь наличие примесей в значительной степени изменяет её свойства.

Главной ценной особенностью меди является её прекрасная электропроводимость. Кроме этого медь обладает хорошей сопротивляемостью коррозии, легко обрабатывается давлением, но при этом плохо резанием, а так же обладает невысокие литейные свойства (из-за большой усадки).

На основе меди производят различные сплавы, которые можно подразделить на две большие группы:

1. Латуни — сплавы на основе меди и цинка, при этом сплавы могут быть, как двойными так и многокомпонетными. Латунь ЛЦ40С — sв=215МПа, d=12%, 70НВ.

Латуни марок Л06 и Л90 рассчитаны на применение в случаях когда требуется высокая пластичность.

Латуни марок Л62, Л60,Л59, представляет собой сплавы с большим содержанием цинка. Данные сплавы обладают более высокой прочностью и лучше обрабатываются резанием, при этом они обходятся  дешевле. Недостатком является ухудшенное сопротивление коррозии.

2. Бронзы — сплавы меди с различными элементами, кроме цинка. Бронза БрО3Ц12С5 — sв=200МПа, d=5%.

Оловянные бронзы представляют собой сплавы меди обладающие хорошими литейными свойствами.

Оловянные бронзы применяются для литья деталей сложной формы. Недостатком данного сплава является  большая их микропористость. Данные сплавы наиболее часто применяют для изготовления антифрикционных деталей.

Читайте так же:

Цианирование золотосодержащих руд

Прессование металлических порошков, один из этапов порошковой металлургии

Маркировка стального уголка

Обозначение на чертеже изделий из меди и медных сплавов

В современном машиностроении различные виды цветных металлов применяются чрезвычайно широко. Основной причиной этого является то, что по многим своим характеристиками они существенно превосходят черные металлы и сплавы.

Наиболее распространенными цветными металлами являются медь, алюминий, олово, цинк, свинец, кобальт и никель. Чаще всего применение они находят не в чистом виде, а в качестве сплавов, причем самыми популярными из них являются те, которые в своем составе содержат алюминий и медь.

Медь

Этот металл имеет существенно большую удельную массу, чем сталь и чугун. Меди присуща высокая пластичность, устойчивость к коррозии и отличная электропроводность. Она используется для производства проводов, кабелей, различных токопроводящих деталей и электротехнических изделий. Наиболее широко распространены такие ее марки, как М3, М2, М1 и М0. Что касается обозначения, то, к примеру, согласно ГОСТ марка М3 обозначается, как – М3 ГОСТ 859–78.

 

Латунь

Латунь представляет собой сплав, в состав которого входят такие металлы, как медь и цинк. Простые латуни обозначают с помощью буквы Л, после которой следуют цифры, показывающие процентное содержание меди. В латунях специального исполнения после буквы Л записывают ещё заглавную букву, которая указывает на наличие дополнительных легирующих элементов. С точки зрения технологии обработки, все марки латуни подразделяются на литейные и те, что подлежат ковке. Все латуни хорошо поддаются пайке.

Пример записи обозначения латуни в основной надписи: Л63 ГОСТ 15527–70

По ГОСТ 15527–70 в латуни Л63 содержится 63% меди и 37% цинка (включая другие незначительные примеси).

Бронза

К категории бронз относятся все сплавы на основе меди, в которых легирующими элементами являются отличные от цинка металлы.

Согласно принятым нормам и стандартам, бронза маркируется буквами Бр, после которых указывается обозначение легирующих элементов и численные значения их процентного содержания в сплаве.

Бронзы по сравнению с латунью имеют большую устойчивость к коррозии, лучшие антифрикционные свойства, а также повышенные показатели прочности.

Эти сплавы демонстрируют высокую стойкость к воздействию углекислых сред, растворов большинства органических кислот, а также морской воды.

Пример записи оловянной бронзы в основной надписи: БрОЦСНЗ–7–5–1 ГОСТ 613–79

Согласно ГОСТ 613–79 оловянная бронза обозначается как БрОЦСНЗ-7-5-1 (содержание олова, цинка, свинца и никеля составляет, соответственно, 3%, 7%, 5% и 1%).

Пример записи безоловянной бронзы в основной надписи: БрАЖН 10–4–4 ГОСТ 18175–78

Если рассмотреть пример с безоловянной бронзой БрАЖН 10–4–4, то в ней содержится 10% алюминия, 4% железа и 4% никеля. На остаток (82%) приходится медь и незначительные примеси.

 

 

 

Сплавы из алюминия и их применение :: ТОЧМЕХ

Легирование

Алюминий применяют для производства из него изделий и сплавов на его основе.

Легирование — процесс введения в расплав дополнительных элементов, улучшающих механические, физические и химические свойства основного материала. Легирование является обобщающим понятием ряда технологических процедур, проводимых на различных этапах получения металлического материала с целями повышения качества металлургической продукции.

Введение различных легирующих элементов в алюминий существенно изменяет его свойства, а иногда придает ему новые специфические свойства.

Прочность чистого алюминия не удовлетворяет современные промышленные нужды, поэтому для изготовления любых изделий, предназначенных для промышленности, применяют не чистый алюминий, а его сплавы.

При различном легировании повышаются прочность, твердость, приобретается жаропрочность и другие свойства. При этом происходят и нежелательные изменения: неизбежно снижается электропроводность, во многих случаях ухудшается коррозионная стойкость, почти всегда повышается относительная плотность. Исключение составляет легирование марганцем, который не только не снижает коррозионную стойкость, но даже несколько повышает ее, и магнием, который тоже повышает коррозионную стойкость (если его не более 3 %) и снижает относительную плотность, так как он легче, чем алюминий.

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы по способу изготовления из них изделий делят на две группы:
1) деформируемые (имеют высокую пластичность в нагретом состоянии),
2) литейные (имеют хорошую жидкотекучесть).

Такое деление отражает основные технологические свойства сплавов. Для получения этих свойств в алюминий вводят разные легирующие элементы и в неодинаковом количестве.

Сырьем для получения сплавов обоего типа являются не только технически чистый алюминий, но также и двойные сплавы алюминия с кремнием, которые содержат 10-13 % Si, и немного отличаются друг от друга количеством примесей железа, кальция, титана и марганца. Общее содержание примесей в них 0.5-1.7 %. Эти сплавы называют силуминами. Для получения деформируемых сплавов в алюминий вводят в основном растворимые в нем легирующие элементы в количестве, не превышающем предел их растворимости при высокой температуре. Деформируемые сплавы при нагреве под обработку давлением должны иметь гомогенную структуру твердого раствора, обеспечивающую наибольшую пластичность и наименьшую прочность. Это и обусловливает их хорошую обрабатываемость давлением.

Основными легирующими элементами в различных деформируемых сплавах является медь, магний, марганец и цинк, кроме того, в сравнительно небольших количествах вводят также кремний, железо, никель и некоторые другие элементы.

Дюралюминии — сплавы алюминия с медью

Характерными упрочняемыми сплавами являются дюралюминии — сплавы алюминия с медью, которые содержат постоянные примеси кремния и железа и могут быть легированы магнием и марганцем. Количество меди в них находится в пределах 2.2-7 %.

Медь растворяется в алюминии в количестве 0,5% при комнатной температуре и 5,7% при эвтектической температуре, равной 548 C.

Термическая обработка дюралюминия состоит из двух этапов. Сначала его нагревают выше линии предельной растворимости (обычно приблизительно до 500 C). При этой температуре его структура представляет собой гомогенный твердый раствор меди в алюминии. Путем закалки, т.е. быстрого охлаждения в воде, эту структуру фиксируют при комнатной температуре. При этом раствор получается пересыщенным. В этом состоянии, т.е. в состоянии закалки, дюралюминий очень мягок и пластичен.

Структура закаленного дюралюминия имеет малую стабильность и даже при комнатной температуре в ней самопроизвольно происходят изменения. Эти изменения сводятся к тому, что атомы избыточной меди группируются в растворе, располагаясь в порядке, близком к характерному для кристаллов химического соединения CuAl. Химическое соединение еще не образуется и тем более не отделяется от твердого раствора, но за счет неравномерности распределения атомов в кристаллической решетке твердого раствора в ней возникают искажения, которые приводят к значительному повышению твердости и прочности с одновременным снижением пластичности сплава. Процесс изменения структуры закаленного сплава при комнатной температуре носит название естественного старения.

Естественное старение особенно интенсивно происходит в течение первых нескольких часов, полностью же завершается, придавая сплаву максимальную для него прочность, через 4-6 суток. Если же сплав подогреть до 100-150 C, то произойдет искусственное старение. В этом случае процесс совершается быстро, но упрочнение происходит меньшее. Объясняется это тем, что при более высокой температуре диффузионные перемещения атомов меди осуществляются более легко, поэтому происходит завершенное образование фазы CuAl и выделение ее из твердого раствора. Упрочняющее же действие полученной фазы оказывается меньшим, чем действие искаженности решетки твердого раствора, возникающей при естественном старении.

Сравнение результатов старения дюралюминия при различной температуре показывает, что максимальное упрочнение обеспечивается при естественном старении в течении четырех дней.

Сплавы алюминия с марганцем и магнием

Среди неупрочняемых алюминиевых сплавов наибольшее значение приобрели сплавы на основе Al-Mn и Al-Mg.

Марганец и магний, так же как и медь, имеют ограниченную растворимость в алюминии, уменьшающуюся при снижении температуры. Однако эффект упрочнения при их термообработке невелик. Объясняется это следующим образом. В процессе кристаллизации при изготовлении сплавов, содержащих до 1,9% Mn, выделяющийся из твердого раствора избыточный марганец должен был бы образовать с алюминием растворимое в нем химическое соединение Al (MnFe), которое в алюминии не растворяется. Следовательно, последующий нагрев выше линии предельной растворимости не обеспечивает образование гомогенного твердого раствора, сплав остается гетерогенным, состоящим из твердого раствора и частиц Al (MnFe), а это приводит к невозможности закалки и последущего старения.

В случае системы Al-Mg причина отсутствия упрочнения при термической обработке иная. При содержании магния до 1,4% упрочнения быть не может, так как в этих пределах он растворяется в алюминии при комнатной температуре и никакого выделения избыточных фаз не происходит. При большем же содержании магния закалка с последующим химическим старением приводит к выделению избыточной фазы — химического соединения Mg Al .

Однако свойства этого соединения таковы, что процессы, предшествующие его выделению, а затем и образующиеся включения не вызывают заметногоэффекта упрочнения. Несмотря на это, введение и марганца, и магния в алюминий полезно. Они повышают его прочность и коррозионную стойкость (при содержании магния не более 3%). Кроме того, сплавы с магнием более легкие, чем чистый алюминий.

Другие легирующие элементы

Также для улучшения некоторых характеристик алюминия в качестве легирующих элементов используются:

Бериллий добавляется для уменьшения окисления при повышенных температурах. Небольшие добавки бериллия (0,01-0,05%) применяют в алюминиевых литейных сплавах для улучшения текучести в производстве деталей двигателей внутреннего сгорания (поршней и головок цилиндров).

Бор вводят для повышения электропроводимости и как рафинирующую добавку. Бор вводится в алюминиевые сплавы, используемые в атомной энергетике(кроме деталей реакторов), т.к. он поглощает нейтроны, препятствуя распространению радиации. Бор вводится в среднем в количестве 0,095-0,1%.

Висмут. Металлы с низкой температурой плавления, такие как висмут, свинец, олово, кадмий вводят в алюминиевые сплавы для улучшения обрабатываемости резанием. Эти элементы образуют мягкие легкоплавкие фазы, которые способствуют ломкости стружки и смазыванию резца.

Галлий добавляется в количестве 0,01 — 0,1% в сплавы, из которых далее изготавливаются расходуемые аноды.

Железо. В малых количествах (>0,04%) вводится при производстве проводов для увеличения прочности и улучшает характеристики ползучести. Так же железо уменьшает прилипание к стенкам форм при литье в кокиль.

Индий. Добавка 0,05 — 0,2% упрочняют сплавы алюминия при старении, особенно при низком содержании меди. Индиевые добавки используются в алюминиево — кадмиевых подшипниковых сплавах.

Кадмий. Примерно 0,3% кадмия вводят для повышения прочности и улучшения коррозионных свойств сплавов.

Кальций придает пластичность. При содержании кальция 5% сплав обладает эффектом сверхпластичности.

Кремний является наиболее используемой добавкой в литейных сплавах. В количестве 0,5-4% уменьшает склонность к трещинообразованию. Сочетание кремния с магнием делают возможным термоуплотнение сплава.

Олово улучшает обработку резанием.

Титан. Основная задача титана в сплавах — измельчение зерна в отливках и слитках, что очень повышает прочность и равномерность свойств во всем объеме.

Применение алюминиевых сплавов

Большинство алюминиевых сплавов имеют высокую коррозионную стойкость в естественной атмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Последнее свойство в сочетании с тем, что алюминий не разрушает витамины, позволяет широко использовать его в производстве посуды. Конструкции из алюминиевых сплавов часто используют в морской воде. Алюминий в большом объеме используется в строительстве в виде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей. Алюминиевые сплавы не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. Алюминий также широко применяется в машиностроении, т. к. обладает хорошими физическими качествами.

Но главная отрасль, в настоящее время просто не мыслимая без использования алюминия — это, конечно, авиация. Именно в авиации наиболее полно нашли применение всем важным характеристикам алюминия

Медные сплавы в чеканке — медь, латунь, бронза, медно-никелевый сплав

Нумизматы изучают и монеты, и медали; Коллекционирование монет — популярное хобби. Коррозионная стойкость меди и ее сплавов означает, что находят монеты и жетоны, возраст которых насчитывает сотни, а иногда и тысячи лет. Археологи используют монеты, чтобы датировать места раскопок. Медные сплавы, используемые для изготовления монет, могут сохранять такую ​​информацию, как имена и даты, даже после того, как их закопали в почву на протяжении нескольких поколений.

Древние римляне использовали большое количество монет из меди / медного сплава, что позволяло точно определить дату их присутствия, поскольку на их монетах был изображен император того времени, а иногда и отметка, указывающая, где была отчеканена монета.

Медные монеты стали обычным явлением в Британии с момента «новой чеканки» 1797 года. Они стоили своей массы, одной унции, меди и назывались колесами телеги. Серебряные монеты, изначально изготовленные из серебра, теперь заменены в Великобритании медно-никелевыми сплавами (75% меди, 25% никель), которые сохраняют серебряный цвет и связанную с этим ценность.Генрих VIII, как известно, сэкономил серебро, уменьшив количество его, используемое в его собственных монетах, заменив его медью. В результате он был известен как «старый медный нос».

евро

Когда большинство стран Европейского Союза согласились заменить свои валюты на евро, около 350 000 тонн старых монет были изъяты из обращения и переработаны. Для запуска евро потребовалось 27 500 тонн металла, из которых 50% составляла медь.

Золото

веками ассоциировалось с дорогостоящими монетами, а монеты 10, 20 и 50 Eurocent сделаны из медного сплава под названием «Северное золото», который состоит из 89% меди, 5% алюминия, 5% цинка и 1% олова. .Золота нет, но сплав прочный и имеет привлекательный золотой цвет, который не тускнеет со временем.

Монеты номиналом 1 евро и 2 евро биметаллические и имеют соответственно внешнюю и внутреннюю части из никелевой латуни (75% меди, 20% никеля, 5% цинка), которая также имеет привлекательный желтый цвет, который не тускнеет. Части этих монет серебристого цвета изготовлены из медно-никелевого сплава (мельхиора), как показано на рисунке.

Монеты номиналом 1, 2 и 5 центов изготовлены из стали с медным покрытием, обеспечивающим хорошую коррозионную стойкость.

Хорошая электропроводность меди и ее сплавов означает, что монеты легко идентифицируются в торговых и банкоматах. Сплавы обладают и другими полезными свойствами, такими как:

  • Устойчивость к потускнению и износу
  • Формируемые, простые в чеканке новые монеты
  • Неаллергенный
  • Бесконечная переработка — экологически чистый материал
  • Гигиенический

Превосходная пластичность меди обеспечивает четкое изображение и четкую окантовку на всех монетах. Последнее особенно важно для слабовидящих. Каждый номинал монеты имеет отдельный дизайн края для облегчения распознавания.

Все монеты из медного сплава, указанные выше, подлежат переработке. Еще одно преимущество медных сплавов состоит в том, что они гигиеничны, что делает их более безопасными в обращении.

Литература по медно-никелевым сплавам | Институт никеля

Smooth Sailing, Nickel Magazine, том 20 № 2, стр.16

Возможно, самая старая из существующих медно-никелевых лодок, Asperida все еще в прекрасном состоянии.

В этой статье обобщены 22 истории серьезных проблем с гальванической коррозией и решения, с которыми автор столкнулся в теплообменниках, конденсаторах, насосах и клапанах, сварных швах в листах корпуса, медно-никелевых и никель-медных, крепежных деталях, балластных цистернах и частично облицованных танки. Существуют инструкции, которые помогут инженерам справиться с проблемами гальванической коррозии, с которыми они могут столкнуться.

Никельсодержащие нержавеющие стали и сплавы на основе никеля и меди легко свариваются плавлением с углеродистыми и низколегированными сталями, а также друг с другом.Описаны методы оценки металлического состава сварных швов из разнородных металлов. Зная состав, свойства сварного шва можно предсказать для широкого диапазона сварных швов из разнородных металлов.

Влияние чистоты основного материала, подводимой теплоты сварного шва и состава металла шва на граничное растрескивание при сварке толстых деформируемых пластин из сплава CuNi10Fe.

Медь обладает отличной стойкостью к атмосферной коррозии и коррозии в пресной воде. Добавление никеля к меди дополнительно улучшает ее прочность и долговечность, а также ее устойчивость к коррозии, эрозии и кавитации в естественных водах, включая морскую воду и солоноватую, очищенную или загрязненную воду.

Рекомендации, позволяющие инженерам сделать разумную оценку влияния окружающей среды на характеристики медного сплава.

Отчет определяет некоторые из основных факторов, которые влияют на работу трубопроводов, используемых для охлаждающей воды. Хотя несколько факторов взаимосвязаны, каждый из них рассматривается отдельно. Это позволяет инженеру использовать отчет как технический контрольный список, чтобы гарантировать, что ни один из основных факторов не был упущен из виду. Изучаются: трубы из углеродистой стали с цементной футеровкой и другие стальные трубы с покрытием; никельсодержащие нержавеющие стали; медно-никелевые сплавы и алюминиевая бронза; аустенитные нержавеющие стали с 6% содержанием молибдена и титан.Выявлены факторы, влияющие на их поведение, и дана одна из трех оценок.

Представлено на 28-й ежегодной конференции металлургов Канадского института горного дела и металлургии, Встреча моря и науки, Галифакс, Новая Шотландия, 20-24 августа 1989 г. Рассмотрены технические (включая изготовление) и экономические факторы, влияющие на выбор Трубопроводы из никельсодержащих сплавов — применение в надводных и подводных системах (за исключением скважинных) из нержавеющей стали (стандартные аустенитные, дуплексные и высоколегированные), сплавов на основе никеля и мельхиора.

Потребность в больших объемах воды для охлаждения в опреснительной промышленности привела к тому, что многие крупные предприятия расположены на побережье. Признанные самой агрессивной природной средой, морские районы создают проблемы при проектировании при выборе материалов, которые обеспечивают хорошие характеристики по разумной цене. Было обнаружено, что никельсодержащие материалы, такие как медно-никелевые сплавы, нержавеющая сталь и сплавы на основе никеля, обеспечивают оптимальные технико-экономические решения.

Медь и медные сплавы, подходящие для широкого диапазона применений

Медь и медные сплавы представляют собой набор материалов, пригодных для неограниченного повторного использования, обеспечивая множество комбинаций свойств, подходящих для широкого спектра применений, которые облегчают и улучшают нашу повседневную жизнь.

Характеристики меди

могут быть расширены для соответствия требованиям многих промышленных применений путем легирования: изготовления твердого материала из двух или более различных металлов. Хорошая электрическая и теплопроводность, прочность, пластичность и отличная коррозионная стойкость — вот лишь некоторые из свойств меди и ее сплавов. Медные сплавы делятся на семейства в зависимости от их состава.

Существует более 400 медных сплавов, каждый из которых обладает уникальным сочетанием свойств, которые подходят для многих областей применения, производственных процессов и сред.

Чистая медь имеет лучшую электрическую и теплопроводность среди всех промышленных металлов. Сегодня более половины производимой меди используется в электрических и электронных устройствах, и это приводит к удобной классификации типов меди на электрические (с высокой проводимостью) и неэлектрические (инженерные). Зайдите в раздел Coppers.

Медь более свободно образует сплавы, чем большинство металлов, и с широким диапазоном легирующих элементов для получения следующих сплавов:

Латунь — это общий термин для ряда медно-цинковых сплавов с различными комбинациями свойств, включая прочность, обрабатываемость, пластичность, износостойкость, твердость, цвет, гигиеничность, электрическую и теплопроводность, а также коррозионную стойкость. Перейдите в раздел Brasses.

Бронза Сплавы сделаны из меди и олова и были впервые разработаны около четырех тысяч лет назад. Они были настолько важны, что привели к временному периоду, названному бронзовым веком. Перейдите в раздел «Бронзы».

Gunmetals — это сплавы меди с оловом, цинком и свинцом, которые использовались не менее 2000 лет благодаря простоте литья, хорошей прочности и коррозионной стойкости. Перейдите в раздел Gunmetals.

Медно-никелевые сплавы обладают превосходной стойкостью к морской коррозии, высокой теплопроводностью и низкой восприимчивостью к прикреплению морских макроорганизмов. Добавление никеля к меди улучшает прочность и коррозионную стойкость, но сохраняет хорошую пластичность. Перейдите в раздел Медно-никелевый сплав.

Нейзильбер марки изготавливаются из меди, никеля и цинка и могут рассматриваться как специальные латуни. Они имеют привлекательный серебристый вид, а не типичный медный цвет. Перейдите в раздел Никелевые серебряные.

Бериллий-медь — самый твердый и прочный из всех медных сплавов в полностью термообработанном и холоднодеформированном состоянии. По механическим свойствам он аналогичен многим высокопрочным легированным сталям, но по сравнению со сталями имеет лучшую коррозионную стойкость. Перейдите в раздел Бериллиевая медь.

Улучшение зерна сплавов на основе меди для литья в постоянные формы (технический отчет)

Садаяппан, М., Томсон, Дж. П., Эльбудждайни, М., Гу, Г. Пинг, и Саху, М. Улучшение зерна литейных сплавов на основе меди для постоянной формы . США: Н. п., 2005. Интернет. DOI: 10,2172 / 840819.

Садаяппан, М., Томсон, Дж. П., Эльбудждаини, М., Гу, Дж. Пинг, и Саху, М. Улучшение зерна сплавов на основе меди для литья в постоянные формы . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/840819

Садаяппан, М., Томсон, Дж. П., Эльбудждайни, М., Гу, Г. Пинг, и Саху, М.Пт. «Улучшение зерна сплавов на основе меди для литья в постоянные формы». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/840819. https://www.osti.gov/servlets/purl/840819.

@article {osti_840819,
title = {Уточнение зерна литейных медных сплавов для постоянной формы},
author = {Sadayappan, M and Thomson, JP, и Elboujdaini, M and Gu, G Ping and Sahoo, M},
abstractNote = {Обработка зерна - это хорошо отработанный процесс для многих литых и деформируемых сплавов.Механические свойства различных сплавов можно улучшить за счет уменьшения размера зерна. Также известно, что рафинирование улучшает характеристики литья, такие как текучесть и разрыв в горячем состоянии. Уменьшение зерна сплавов на основе меди не имеет широкого распространения, особенно в процессе литья в песчаные формы. Однако при непрерывном литье медных сплавов в формы сейчас обычным явлением является измельчение зерна, чтобы противодействовать проблеме сильного горячего разрыва, что также улучшает герметичность компонентов водопровода. Механизм измельчения зерна в сплавах на основе меди до конца не изучен.Вопросы, которые необходимо изучить, включают влияние незначительных добавок сплава на микроструктуру, их взаимодействие с измельчителем зерна, влияние скорости охлаждения и потерю измельчения зерна (выцветание). В этом исследовании были предприняты попытки изучить и понять измельчение зерна медных сплавов, особенно в условиях непрерывного литья в формы.},
doi = {10.2172 / 840819},
url = {https://www.osti.gov/biblio/840819}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2005},
месяц = ​​{4}
}

Медь в древности — Энциклопедия древней истории

Медь, вероятно, была первым металлом, который использовался древними культурами, а самые старые артефакты, изготовленные из нее, относятся к периоду неолита. Блестящий красно-коричневый металл использовался, среди прочего, для изготовления украшений, инструментов, скульптур, колоколов, сосудов, ламп, амулетов и посмертных масок. Металл был настолько важен в развитии человека, что дал название медному веку, сегодня более известному как энеолит. Медь была необходима для производства латуни и, конечно же, бронзы, металла, давшего название периоду времени, последовавшему за медным веком, помимо многих других сплавов. От Финикии до Мезоамерики медь была знаком элитного статуса, прежде чем стала более доступной.Удобная форма обмена в торговле между культурами, в конечном итоге, медные символические товары были заменены более управляемыми слитками, которые, в свою очередь, превратились в еще более удобные монеты. Золото и серебро, возможно, были достаточно распространены для богатых и могущественных, но если и существовал один чистый металл, доступный обычным людям в древнем мире, то это была медь.

Доступность и добыча

Медь в металлическом состоянии была легко найдена во многих областях древнего мира, хотя и в относительно небольших количествах. Блестящий красный, оранжевый или коричневый металл впервые использовался на Балканах, Ближнем и Среднем Востоке с 8000 по 3000 год до нашей эры. Позже Египет и Европа последовали их примеру и начали делать свои собственные медные артефакты. Мягкий и податливый, он был идеальным материалом для изготовления декоративных предметов роскоши.

Легендарные медные рудники царя Соломона помогли построить состояние Израиля.

Когда слесари поняли, что его можно плавить в угольных печах, разработка богатых медью руд стала более распространенной со 2-го тысячелетия до нашей эры.Такие руды в значительных количествах присутствовали на территориях древнего Средиземноморья: Кипр (само название которого может происходить от металла), Аттика, Киклады (особенно Кифнос) и, в частности, Левант. Легендарные медные рудники царя Соломона помогли построить благосостояние Израиля, даже если они вполне могли принадлежать эдомитянам. Другие, менее важные месторождения меди, разрабатывались в Англии, Уэльсе, Франции, Италии (особенно на Эльбе, Сардинии и некоторых частях Этрурии), Испании и Мавритании.

На другом конце света мезоамериканские культуры (ок. 650–1200 гг. Н. Э.) Получали большое количество меди из карьеров в западном Герреро и Оахаке на западном побережье Мексики и Веракруса на восточном побережье. Япония была богатым источником металла и примерно с 1000 г. н.э. экспортировала значительные объемы в соседний Китай, который, конвертируя его в монеты, снова отправил тонны металла, чтобы японцы могли использовать его в качестве своей валюты. Точно так же Корея была богата медью, и королевство Корё, в частности, экспортировало ее в Китай, хотя они чеканили свои собственные медные монеты.У Китая действительно были свои медные рудники на южном берегу реки Янцзы, но они, возможно, не удовлетворяли огромные потребности страны.

Медный фриз Имдугуда из храма Нинхурсаг

Автор Усама Шукир Мухаммед Амин (CC BY-NC-SA)

Самое раннее известное плавильное предприятие находится в Сербии и датируется ок. 5000 г. до н.э. Ранние печи могли создавать только богатый медью шлак, который нужно было дополнительно обрабатывать в глиняном тигле, но с развитием печей для сжигания древесного угля и использования сильфонов можно было достичь 1200 градусов Цельсия и, таким образом, получить гораздо более очищенный продукт. стало достижимым.Медь плавится при 1084 градусах Цельсия, и поэтому она может быть восстановлена ​​до расплавленного состояния чистой меди, где она собирается у основания печи. Слитки изготавливали путем заливки металла в каменные или глиняные формы. С развитием технологий, особенно римлянами, можно было разрабатывать более сложные руды сульфида меди. Действительно, римляне стали настолько искусными в крупномасштабной добыче меди, что одна из их горных работ в Иордании до сих пор оставляет невыносимо высокие следы меди в животном и пшенице этого региона.

История любви?

Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку по электронной почте!

использует

Медь с ее блестящим красно-оранжевым блеском после полировки использовалась во многих древних культурах в качестве материала для изготовления ювелирных изделий и предметов искусства, таких как маленькие фигурки. Металл также использовался для изготовления удивительно похожих инструментов в разных культурах, от этрусков в Италии до цивилизации моче в Южной Америке, особенно для топоров, тесл, долот, шил, пинцетов и игл. Полированная медь была популярным материалом для изготовления посуды и сервировки блюд среди социальной элиты.Металл использовался для изготовления деталей музыкальных инструментов, хирургических инструментов, а также в качестве материала для декоративных вставок. Престижные изделия из меди в Европе более конкретно указывали на элитный статус и принимали форму корон, головок булав и знамен.

Этрусская табличка с надписями

Британского музея (Авторское право)

Знаменитый клад престижных медных товаров происходит из пещеры Нахаль Мишмар в Израиле, где более 200 таких предметов были тщательно завернуты в тростниковые циновки и захоронены в период энеолита, возможно, в 5-м тысячелетии до нашей эры.Цвет египетский синий, который так любили использовать минойские художники-фрески, был сделан из соединений меди. Медь также могла добавить к древнему стеклу красный, зеленый и синий цвета. Карфагеняне сделали символические медные бритвы, чтобы хоронить своих мертвецов. Разбитая на тонкие листы медь была полезной поверхностью для письма, пожалуй, наиболее известной из трех медных свитков, найденных в Кумранских пещерах в Израиле, где также были обнаружены свитки Мертвого моря.

В древней Мезоамерике колокола могли служить показателем элитного ранга человека, даже если большинство из них было найдено в контексте захоронения.Ацтеки увлекались медью и брали дань с завоеванных племен, которая часто принимала форму медных топоров. Эти оси, слишком тонкие, чтобы иметь какое-либо функциональное применение, могли служить примитивной валютой. В древней Южной Америке строительные блоки на месте Тиауанако (Тиуанако) возле озера Титикака использовали медные зажимы, чтобы удерживать их на месте. Между тем инки использовали медь для более практических целей, покрывая свои боевые дубинки опасными медными шипами. Воины инков носили металлические пластины, вероятно, как символы ранга, а не как настоящие доспехи, и самые низкие из них были сделаны из меди, а самые высокие из золота.

Медь стала еще более полезной благодаря смешиванию ее с другими материалами, чтобы получить сплав с превосходной прочностью и, таким образом, более устойчивый к коррозии. Таким образом, бронзу получали путем соединения меди с мышьяком, сурьмой или оловом, тогда как латунь, более легкий для литья материал, состояла из меди и цинка. Добавление свинца в медь также улучшило качество литейного материала. Римляне аналогичным образом использовали медь для производства более полезных сплавов. Медь и бронза во многих случаях в конечном итоге были заменены железом, которое было более доступным и заполнило пробел, образовавшийся из-за нехватки олова.Жители Мезоамерики в равной степени умели производить сплавы, особенно медь-серебро, медь-золото, медь-мышьяк и медь-олово. Южнее, в древней Колумбии, сплав золота и меди, известный как tumbaga, , был особенно популярен среди мастеров по металлу.

Медный слиток «Oxhide», затонувший корабль Улубурун

Мартина Бахмана (CC BY-SA)

Обмен и валюта

Как полезный и ценный материал, медь стала товаром для обмена в виде плоских слитков.Медные слитки были найдены на многих памятниках бронзового века, таких как Хагия Триада (600 кг под зданием дворца) и Закрос на Крите, а также в месте кораблекрушения Улубурун, которое датируется 1330-1300 гг. До н.э. тонн. Многие из этих слитков имеют маленькие ручки на каждом углу, знакомые многим другим жителям Эгейского моря бронзового века. Форма для таких слитков, которую иногда называют «бычьей шкурой», была обнаружена в Рас ибн Хани, порте древнего Угарита в Сирии. Другие распространенные формы древних медных слитков — круглые булочки, кольца, перфорированные топоры и кинжалы.

Химический анализ медных слитков в Греции и Сардинии показывает, что местная медь использовалась для производства товаров, в то время как медь с Кипра оставалась в виде хранимых слитков, что позволяет предположить, что существует два уровня использования: один для практического использования, а другой — как товар для хранения или как товар. обмен подарками между элитами. В самом деле, вероятно, именно спрос на металлы первым создал средиземноморские торговые связи между культурами. Такие документы, как письма Амарны, показывают, что медь (вероятно, с Кипра) продавалась между Египтом и Ассирией, Вавилоном и Хеттской империей в XIV веке до нашей эры.Медь использовалась не только как материал, но и как валюта.

Поддержите нашу некоммерческую организацию

С вашей помощью мы создаем бесплатный контент, который помогает миллионам людей изучать историю по всему миру.

Стать участником

Roman Copper As

от Марка Картрайта (CC BY-NC-SA)

Финикийцы отправляли медь по Средиземному морю, и возникли определенные горячие точки металлургии, где она обрабатывалась, хранилась и передавалась.Одним из таких центров был Бахрейн, который передавал медь из Месопотамии в хараппскую культуру долины Инда в Индии и Пакистане. Западная Мексика в эпиклассический и постклассический периоды стала известным центром производства медных колоколов, которые продавались по всей Центральной Америке. Цивилизация ламбайек на севере Перу, как и ацтеки, также производила медные топоры, которые использовались в качестве валюты, и слитки в форме буквы I, которые были обнаружены аккуратно сложенными в зданиях в Батан-Гранде.

Медь использовалась в чеканке монет греками, римлянами и китайцами, среди прочих. Серебро в значительной степени взяло на себя роль металла выбора для монет, но медь оставалась на месте для низких ценностей, таких как римский как и nummus , и всегда было удобно смешивать с золотом и серебром для получения более высокой стоимости. монеты, когда пришлось немного подтянуть кошельки правительства.

Перед публикацией эта статья была проверена на предмет точности, надежности и соответствия академическим стандартам.

Лучшее решение для лазерной гравировки латуни или меди

Компания TYKMA Electrox с гордостью предлагает надежные рабочие станции для лазерной маркировки, которые могут работать с любым материалом, составом или поверхностью.

В частности, мы предлагаем разнообразную линейку систем лазерной маркировки, которые идеально подходят для лазерного травления и лазерной гравировки латуни и меди. Системы TYKMA Electrox, являющиеся лидерами отрасли, удобны в использовании, высокотехнологичны и просты в настройке, что делает их идеальным решением для лазерного травления меди или латуни.

Лазерная гравировка на меди

Медь — мягкий, пластичный и ковкий металл с очень высокой теплопроводностью и электропроводностью, что делает его идеальным для лазерной гравировки. Металл широко используется в быту, промышленности и высоких технологиях, что означает, что его можно найти в следующих и других материалах:

  • Трубы
  • Трубка
  • Электропровода
  • Монеты
  • Электроника
  • Микрочипы
  • Полупроводники
  • Платы печатные
  • Замки и петли
  • Посуда
  • Часы
  • Арт

Лазерная гравировка Латунь

Латунь — прочный, но ковкий металлический сплав, в основном состоящий из меди и цинка.Благодаря низкой температуре плавления и высокой электрической и теплопроводности латунь используется в самых разных отраслях промышленности.

Лазерное травление латуни приводит к образованию жирного темного пятна на металлическом сплаве,

, что делает его очень часто маркируемым материалом. Латунь обычно встречается в следующих изделиях:

Лазерная гравировка латунных и медных пластин

В дополнение к многочисленным применениям, перечисленным выше, чрезвычайно распространена лазерная гравировка медных и латунных пластин.Латунные и медные пластины обычно используются для изготовления трофеев, рамок для картин, значков, табличек, знаков и многого другого.

Лазерная гравировка латунных пластин и медных пластин упрощается с помощью лазерных маркировочных машин TYKMA Electrox. Все наши системы маркировки волоконным лазером производятся с использованием мощного волоконного лазерного двигателя MOPA, что позволяет наносить чистые и отчетливые отметки на латуни или меди. Лазерная гравировка медных пластин или латунных пластин — обычная практика в индустрии подарков, поскольку она позволяет легко настроить.

Лазерные рабочие станции Идеально подходят для лазерной гравировки меди и латуни

В TYKMA Electrox наши рабочие станции для лазерной гравировки отлично подходят для гравировки любого количества поверхностей материалов. Однако некоторые лазеры более совместимы с медью и латунью, чем другие.

При лазерном травлении меди или латуни мы рекомендуем использовать волоконную лазерную систему. Вот некоторые из наших ведущих систем маркировки волоконным лазером:

Для каждой из наших систем лазерного травления меди или латуни требуется только USB-подключение к портативному или настольному ПК, чтобы начать программировать программное обеспечение для лазерной маркировки.

Служба поддержки от TYKMA Electrox

В TYKMA Electrox мы стремимся помочь нашим клиентам получить поддержку, необходимую им при установке, устранении неисправностей и ремонте наших систем лазерной маркировки. Мы предлагаем следующие услуги поддержки для всех наших систем лазерной маркировки:

Кроме того, TYKMA Electrox принимает материалы для оценки и тестирования приложений, поэтому, если вы хотите увидеть эффекты лазерной гравировки на меди или латуни, обратитесь к нашей команде!

Свяжитесь с TYKMA Electrox сегодня

Чтобы узнать больше о наших системах маркировки волоконным лазером для лазерного травления латуни или меди, обязательно свяжитесь с TYKMA Electrox сегодня.Мы готовы помочь вам найти идеальную систему, отвечающую вашим требованиям.

Новые правила Новые медные сплавы

Федеральный закон о дальнейшем сокращении количества свинца в питьевой воде предписывает производителям сантехнической арматуры, арматуры и клапанов из медного сплава заменять свою продукцию изделиями, изготовленными из новых медных сплавов, не содержащих свинец. Но особенности рынка и новая поправка к Закону о безопасной питьевой воде позволяют по-прежнему использовать оригинальные фитинги в промышленных приложениях, в то время как те, кому поручено устанавливать технические стандарты, работают, чтобы наверстать упущенное.

В начале этого года президент Обама подписал Закон о сокращении содержания свинца в питьевой воде — меру, которая определяет «бессвинцовый» как не содержащий более 0,2% свинца в отношении припоя и флюса, и не более чем средневзвешенное значение. 0,25% свинца при использовании на смачиваемых поверхностях труб и трубопроводов, а также сантехнической арматуры и арматуры. Он также устанавливает формулу для расчета средневзвешенного содержания свинца в трубе, водопроводной арматуре или приспособлении.

На практике производители уже начали продавать новые бессвинцовые трубы, клапаны и фитинги, потому что Калифорния, Вермонт и Мэриленд опередили федеральное правительство и уже приняли аналогичный закон, требующий выпуска новых бессвинцовых продуктов.Но фитинги и клапаны, обычно используемые в установках водопровода низкого давления и низкой температуры, также часто используются в паровых системах высокого давления и высокой температуры. Новые бессвинцовые продукты заставляют организации, устанавливающие стандарты, задуматься, потому что бессвинцовые сплавы не прошли полную проверку для использования под высоким давлением.

«Нет данных для поддержки сплавов, работающих под высоким давлением и высокой температурой», — говорит Марк Кларк, инженер по нормам и стандартам NIBCO INC., Элкхарт, Индиана.«Уже есть производители, устанавливающие паровые рейтинги на изделия, изготовленные из непроверенных бессвинцовых сплавов».

Кларк также является членом комитета ASME B-16, который занимается клапанами и фитингами. По его словам, сейчас комитет начинает работу по включению новых сплавов в стандарты для водопровода низкого давления.

По его словам, некоторые из распространенных сплавов, используемых в фитингах и клапанах, включают C37700, C84400, C83600 и C92200. Все они определены как приемлемые для использования при температурах 400 ° F или выше и давлении 200 фунтов на квадратный дюйм или выше.Но все они имеют содержание свинца, превышающее максимальный предел 0,25%, установленный действующим федеральным законом и законом штата.

Кларк подчеркивает, что старые фитинги и клапаны по-прежнему подходят для промышленных систем высокого давления. Дело в том, что ни новая, ни старая фурнитура больше не могут быть взаимозаменяемыми. «Вот где начинается схватка», — говорит Кларк.

Большинство, если не все производители, теперь поставляют клапаны и фитинги обоих типов. Но это может стать сложным и более дорогостоящим процессом, если производителям придется производить по существу один и тот же продукт, используя современные методы и материалы в дополнение к различным сплавам и новым инструментам, моделям и стержневым ящикам.По данным Агентства по охране окружающей среды США, основными источниками свинца в питьевой воде являются коррозия бытовых водопроводных систем и эрозия естественных отложений. Свинец может попадать в воду из труб, припоя, арматуры, кранов и фитингов. По оценкам агентства, от 10% до 20% воздействия свинца на человека происходит через питьевую воду. По оценкам агентства, уровень воздействия на младенцев, которых кормят преимущественно смешанной смесью, составляет 40-60%.

Ранее в этом десятилетии NIBCO и другие производители ожидали более строгих правил.Линия бессвинцовой HydroPure NIBCO, представленная в начале 1990-х годов, просто «не получила признания на рынке», — отмечает Кларк. Компания следит за развитием нормативных требований и продолжает предлагать бессвинцовые продукты.

«Но с производственной точки зрения вопрос в том, можем ли мы расширить использование бессвинцовых сплавов за пределами водоснабжения или продолжать поддерживать двойной запас?» он говорит. «Как производитель может контролировать конечное применение, когда продукты, содержащие как свинец, так и бессвинцовые, доступны для нескольких пользователей?»

Похоже, потребуется двойной инвентарь, по крайней мере, в ближайшем будущем.Кларк отмечает, что фитинги и клапаны, используемые при более высоких давлениях и температурах, подпадают под действие норм ASME для сосудов под давлением котлов и трубопроводов B31. «Теперь проблема состоит в том, как комитеты устанавливают пределы давления и температуры для этих продуктов без данных, подтверждающих использование при повышенных давлениях и температурах», — говорит он.

На установление данных может потребоваться время. Например, по словам Кларка, испытания на ползучесть должны проводиться в течение длительного периода, более одного года.

Кларк говорит, что его комитет обсуждает исследовательский проект, который определит сплавы, наиболее важные для многократного использования.«Его можно использовать в качестве основы для дизайна, полезного для отрасли», — говорит он.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.