Сплавы на основе меди

Медь – ковкий пластичный розовато-красный металл, с высокой тепло и электропроводностью. Температура плавления меди - 1083°С Температура кипения - 2567°C.

Конструкционные медные сплавы.

Делятся на три основные группы: 1) латуни, 2) бронзы и 3)медноникелиевые сплавы.

Бронзы до сих пор являются хорошо отработанными технологичными сплавами.

Латунями называют многокомпонентные или двойные сплавы, в которых главным легирующим элементом к меди выступает цинк. Для улучшения характеристик латуней используют следующие легирующие добавки: алюминий, марганец, железо, никель, свинец, кремний, олово. Латуни отличаются высокой прочностью при высоких температурах, упругостью и хорошей технологичностью. Все латуни по технологическим признакам делят на: деформируемые (обрабатываемые давлением) и литейные. Деформируемые в дальнейшем классифицируются по степени пластичности и стойкости к коррозии. Обычно наблюдается такая зависимость: чем больше легирующих компонентов, тем ниже пластичность латуни, хуже обрабатываемость давлением, тем выше прочность и стойкость к коррозии. В отличии от обрабатываемых давлением, литейные характеризуются повышенной жидкой текучестью и высокими антифрикционными свойствами. Основной недостаток любых латуней – это склонность к самопроизвольному коррозионному растрескиванию.

Бронзами называют в основном сплавы меди с оловом. Помимо олова в качестве главного легирующего компоненты бронз могут выступать: алюминий, кремний, марганец, бериллий и другие. В соответствии с этими легирующими добавками бронзы получают свое называние (бериллиевые бронзы, силикатные бронзы …). Эти сплавы обладают хорошими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной устойчивостью. Некоторые разновидности бериллиевых бронз обладают большими прочностными свойствами, чем стальные. Но бронза гораздо дороже стали. Среди оловянных бронз выделяют: деформируемые оловянные бронзы, литейные стандартные и литейные нестандартные бронзы, а также сплавы для художественного литья. Все оловянные бронзы не упрочняются термообработкой. Безоловянные бронзы делятся на: упрочняемые и неупрочняемые термообработкой. К упрочняемым относят бериллиевые, кремнистые, никелевые бронзы. К неупрочняемым относят в основном алюминиевые бронзы. Помимо этого все безоловянные бронзы также бывают деформируемые и литейные.

Медноникелевые сплавы – сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является никель. В качестве дополнительных легирующих компонентов в них добавляют: марганец, алюминий, цинк, железо, кобальт, свинец, хром, магний, литий. Эти сплавы отличаются хорошими механическими и электротехническими характеристиками, обладают отличной коррозионной устойчивостью. К конструкционным медноникелевым сплавам относят такие как нельхеор, незельберг, куниаль и другие. Медноникелевые сплавы нашли широкое применения в медицине из-за коррозионной устойчивости.

При маркировке цветных сплавов приняты следующие обозначения: А- алюминий, Б – бериллий, Бр – бронза, В – вольфрам, Г – германий, Гл – галлий, Ж – железо, Зл – золото, И – Иридий, К – кремний, Кд – кадмий, Ко – кобальт, Л – латунь, М – медь, Мг- магний, Мц – марганец, Мш – мышьяк, Н – никель, Нд – Неодим, О – олово, Ос – Осмий, Пд – палладий, Пл—платина, Р –ртуть, Ре—рений, Рд – родий, Ру – рутений, С—свинец, Ср - серебро, Сл – силен, Су – сурьма, Ти – титан, Тл – талий, Тт – тантал, A –фосфор, Х – хром, Ц – цинк.

В марках латуней, обрабатываемых давлением первое число обозначает среднюю массовую долю меди в процентах, остальные числа – массовые доли других элементов в той последовательности, в которой стоят буквы. Например, ЛМцС58-2-2: 38% цинка, 58%меди, 1,5 -2 свинца и марганца.

Марки литейных латуней начинаются с букв ЛЦ, после которых следует концентрация цинка в процентах, а затем обозначение и концентрация легирующих элементов. Например, ЛЦ16К4: латунь литейная, с концентрацией цинка около 16%, легированная кремнием порядка 4 %, все остальное медь.

В ряде случаев литейные латуни могут быть маркированы так же как и обрабатываемые давлением, но с добавлением буквы л в конце маркировки. Например, ЛС5-1Л: латунь литейная, легированная свинцом, 59% меди, 1% свинца, остальное цинк.

В марках бронз указывается содержание только добавочных элементов. Например, БрОЦ4-3: бронза оловянно – цинковая, обрабатываемая давлением, с содержанием около 4% олово, около 3% цинка, остальное – медь. БрО8Ц4 – литейная бронза, оловянно – цинковая, с содержанием олова около 8% и цинка 4%. Таким же образом маркируются медноникилевые сплавы. Например, МНЖМц30-1-1: медноникикелевый сплав, железа и марганца по 1%, а никеля 30% (Мельхиор).