Общие классификации меди

Общие классификации меди и медных сплавов

Медь – это не единый материал: это семейство чистых меди и сплавов различного состава, свойств и назначений. Понимание классификации помогает покупателям и инженерам выбрать правильный материал и интерпретировать международные и китайские обозначения. В этой статье рассматриваются четыре основные группы чистой меди -, латуни, бронзы и медно-никелевого сплава.

Чистая медь — это металл розового-красного цвета, на поверхности которого образуется фиолетовая оксидная пленка, поэтому в китайской практике промышленную чистую медь часто называют «фиолетовой медью» или электролитической медью. Плотность около 8,96 г/см³, температура плавления около 1084 градусов. Он обладает превосходной электро- и теплопроводностью (уступает только серебру), хорошей пластичностью при горячей и холодной обработке, хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере, морской воде и некоторых неокисляющих кислотах (соляной, разбавленной серной), щелочах, растворах солей и органических кислотах (уксусной, лимонной). В китайской системе чистая медь классифицируется на: обычную медь (Т1–Т4), бескислородную медь (ТУ1, ТУ2 и вакуумные марки высокой-чистоты), раскисленную медь (ТУП, ТУМн) и специальные меди с небольшими легирующими добавками (мышьяковистую медь, теллуровую медь, серебряную медь).

Металлургические примечания:Микропримеси сильно влияют на проводимость - титан, фосфор, железо и кремний заметно снижают ее, а кадмий и цинк оказывают незначительное влияние. Кислород, сера, селен и теллур плохо растворяются в меди и образуют хрупкие соединения, снижающие пластичность обработки. Когда обычная медь нагревается в восстановительной атмосфере, содержащей водород или окись углерода, газ вступает в реакцию с оксидом меди на границе-зерен (Cu₂O) с образованием водяного пара или CO₂ под высоким-давлением, который может привести к растрескиванию меди - хорошо-известной "водородной болезни". Вот почему бескислородная-медь предпочтительна для пайки в восстановительной атмосфере. Висмут или свинец образуют легкоплавкие эвтектики, которые вызывают горячеломкость, а хрупкие пленки висмута на границах зерен также вызывают хладноломкость. Фосфор резко снижает проводимость, но улучшает текучесть и паяемость; умеренные добавки свинца, теллура или серы улучшают обрабатываемость.

Латунь – это сплав меди и цинка. В простой (бинарной) латуни увеличение содержания цинка повышает прочность, но снижает пластичность; промышленная латунь обычно содержит не более 45% цинка, при превышении которого хрупкость ухудшает эксплуатационные характеристики. Латунь производят в виде литых и кованых изделий.

Однофазная-латунь ( ):при содержании цинка ниже примерно 39% цинк растворяется в меди с образованием однофазной - хорошей пластичности, подходящей как для холодной, так и для горячей обработки (например, H68).

Двух-фазная (+) латунь:при содержании цинка выше примерно 39% появляется фаза - пониженной пластичности, но более высокой прочности на разрыв, в основном горяче-обработанная (например, H59).

Китайское обозначение: «H+число», где число — массовая доля меди (H68=68% Cu); литая латунь имеет префикс «Z» (например, ZH62). H90 и H80 являются однофазными-золотисто-желтыми-желтыми, используются для покрытия, украшений и медалей; H68 и H59 широко используются для изготовления деталей конструкций, таких как болты, гайки, шайбы и пружины. В специальные латуни добавляют свинец, олово или алюминий (например, HPb59-1=59% Cu, 1% Pb, остальное цинк).

Бронза изначально называлась медно--оловянными сплавами, названными в честь их зеленовато--серого цвета. Современная бронза включает оловянную бронзу и специальные (без олова-) бронзы - алюминиевую бронзу, кремниевую бронзу, бериллиевую бронзу и свинцовую бронзу -, которые дешевле оловянной бронзы и обладают особыми свойствами. Китайское обозначение: «Q + символ основного элемента и массовая доля» (например, алюминиевая бронза QAl7; литые изделия с префиксом «Z», например оловянная бронза ZCuSn10P1 с содержанием около 10% Sn и 1% P).

Медно--никелевые сплавы выглядят серебристо--белыми и называются белой медью (мельхиором). Простой медно-никелевый сплав представляет собой бинарный медно--никелевый сплав; в сложный медно-никелевый сплав добавляют марганец, железо, цинк или алюминий. Никель существенно улучшает прочность, коррозионную стойкость и электрические (термоэлектрические) свойства. Промышленный медно-никель разделяется на конструкционные марки и электрохимические (электротехнические) марки; классическая морская марка — медно-никелевые марки 90-10 (BFe10-1-1) и 70-30 (BFe30-1-1).

Медь и медные сплавы поставляются в виде стержней, проволоки, пластин, полос, трубок, фольги и профилей. Способы формования: прокатка (горячая и холодная для листов и полос; полоса и фольга — холодная-прокатка), экструзия и волочение (трубы и прутки — экструдированные или тянутые изделия; проволока — тянутая).

Медные материалы подразделяются на чистую медь, латунь, бронзу и медно-никелевый сплав, каждый из которых имеет свой состав, свойства и систему обозначений. Металлургическое поведение примесей (снижение проводимости, водородная болезнь, горяче/холодная хрупкость) определяет, какая марка подходит для какого применения. Перед заказом проверьте обозначение на соответствие применимому стандарту (GB, ASTM, EN или JIS).