Медь и сплавы

Медь - цветной металл желто-красного цвета (чем чище, тем более интенсивный красный тон), имеющий высокую пластичность, вязкость, высокую тепло- и электропроводность, стойкость к коррозии.

Применение меди

Считают, что медь начали использовать около 5000 до н.э. Большое распространение медь получила в строительстве, и в частности при устройстве кровли. Медная кровля считается одной из наиболее долговечных. В настоящее время покрытие кровли выполняют листовой медью (фальцевая медная кровля) или медной черепицей (битумная черепица с медным покрытием). Из меди изготавливают доборные элементы кровли, отливы, флюгарки, колпаки, водосточная система. Благодаря высокой механической прочности и одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах.

Характеристики меди

Медь - химический элемент с атомным номером 29 в периодической системе, обозначается символом Cu (лат. Cuprum).

• Плотность меди - 8,94*103кг/м3;
• Удельный вес меди - 8,93 г/cм3;
• Удельная теплоемкость меди при 20°С - 0,094 кал/град (или 390 Дж/кг*К)
• Температура плавления меди - 1083°С;
• Удельная теплота плавления меди - 42 кал/г;
• Температура кипения меди - 2600°С;
• Коэффициент линейного расширения меди (при температуре около 20°С) - 16,7 *106(1/град);
• Коэффициент теплопроводности меди - 335 ккал/м*час*град;

• Удельное электросопротивление при 20-100°С - 17,8*10-9 Ом*м

 Марки меди имеют букву и номер в зависимости от содержания чистого металла: М0 (99,95%); М1 (99,9%); М2 (99,7%); М3 (99,55); М4 (99,0%). Любые примеси ухудшают электропроводность меди.

   Чистая медь имеет низкую прочность, поэтому в промышленности гораздо чаще применяют сплавы меди с цинком, оловом, свинцом, алюминием, кремнием и др.
   Сплавы меди с цинком называются латунями. Латуни маркируются буквой Л (латунь) и цифрами, указывающими % содержания меди. Например, Л96, Л74,Л62. Практическое применение имеют латуни с содержанием цинка до 45%, т.к. дальнейшее повышение содержания цинка ведет к резкому падению прочности.
   Кроме простых латуней применяются сложные (специальные) латуни, в которых присутствуют и другие компоненты, придающие сплавам дополнительные свойства. Для улучшения обрабатываемости резанием добавляют свинец, для повышения антикоррозионных свойств - олово, для придания прочности, износостойкости - никель, алюминий, марганец и др. Специальные латуни маркируются буквой Л, после которой идут буквы легирующих элементов. Группа цифр за буквами указывает содержание меди следующая группа-содержание легирующих добавок в %. Количество цинка определяется по разности. Например, ЛС-60-2 расшифровывается как латунь специальная с содержанием меди 60%, свинца 2%, цинка 38%. Латуни широко применяются для систем охлаждения двигателей, втулок, переходников, они хорошо противостоят коррозии, быстро отдают тепло, легко принимают различные формы.
   Сплавы меди с оловом, свинцом, кремнием, алюминием и др. компонентами называются бронзами. Маркируют бронзы буквами Бр-бронза, затем буквы легир. добавок и цифры % содержания добавок. Медь определяется по разности. Бронзы принято именовать по основному компоненту меди.
   Оловянистые бронзы с содержанием олова до 20% обладают хорошими литейными и антифрикционными свойствами, высокой коррозионной стойкостью. Для удешевления бронз с высоким содержанием олова и уменьшения хрупкости в них вводят цинк, для улучшения обрабатываемости резанием - свинец.
   Алюминиевые бронзы , содержащие до 8% алюминия, хорошо обрабатываются давлением в холодном и горячем состоянии; содержащие 8-10% Ю обрабатываются только при высоких температурах. Алюминиевые бронзы имеют высокую коррозионную стойкость, а введение железа и никеля повышает механические свойства.
   Кремнистые бронзы антикоррозионные, превосходят по механическим свойствам оловянистые и более дешевы в производстве.
   Бериллиевые бронзы содержат 2-2,5% Ве, имеют высокие прочность и упругость, стойкость против коррозии, хорошо свариваются, обрабатываются резанием, не дают искры при ударе о другой металл. Эти свойства позволяют использовать их в ответственных деталях и при изготовлении инструментов для взрывоопасных работ.