Медь. Свойства меди
Технически чистая медь в практике получила название красной меди из-за ее характерного красного цвета. Характеристики меди: Удельный вес..........................................8,93 Температура плавления ..................................1083° С кипения....................................2310° С Коэффициент линейного расширения на 1°С......16,8х10-6 Объемная усадка..............................4,2% Чистая медь обладает высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью и стойкостью против атмосферной коррозии. Электропроводность меди выше в 5,7 раза по сравнению с электропроводностью железа. Высокая электропроводность меди обусловила ее широкое применение в электропромышленности. Теплопроводность меди в сравнении с другими промышленными металлами значительно выше (например, в 6,3 раза больше чем у железа). Благодаря высокой пластичности, медь без каких-либо технологических трудностей хорошо прокатывается в холодном состоянии в тончайшие листы. Механические свойства отожженной меди: Предел прочности σB..............не ниже 20 кг/мм2 Относительное удлинение δ ......................до 50% Твердость по Бринеллю НB...........порядка 35 кг /мм2 Пределы прочности и твердость меди путем наклепа могут быть увеличены соответственно σB до 40—50 кг/мм2 и НB до 100—220 кг/мм2, пластические свойства при этом будут значительно снижены. С понижением температуры вплоть до —253° С механические свойства меди не снижаются, предел прочности и удлинение, наоборот, повышаются. Это обстоятельство позволяет широко использовать медь при изготовлении конструкций, работающих при низкой температуре. При повышении температуры предел прочности меди значительно снижается. Пластические свойства нагреваемой меди до температуры 500—600° С падают, с повышением температуры возрастают, достигая наибольшей величины при температуре около 800° С. Поэтому горячая обработка меди обычно производится при температуре не ниже 600—700° С. Свойства меди во многом зависят от условий механической и термической обработки, а также от содержания в ней примесей. В меди могут находиться такие примеси, как кислород (O2), висмут (Bi), свинец (Рb), сера (S), фосфор (Р), сурьма (Sb), мышьяк (As). Вредными примесями, снижающими прочность и технологические свойства, являются висмут, свинец, сера и кислород, поэтому содержание их в меди должно быть минимальным. Наиболее опасными и вредными примесями являются висмут и свинец. Они не растворимы в меди и образуют хрупкие и легкоплавкие оболочки вокруг зерен. Поэтому содержание их в хороших сортах меди ограничивается: висмута допускается не более 0,002%, а свинца до 0,005%. Содержание других примесей, как менее вредно влияющих на механические свойства, допускается до десятых долей процента. Техническая и электролитическая медь, обычно применяемая в производстве, имеет в своем составе кислород, содержание которого допускается до 0,1%. Кислород в меди находится в виде включений закиси меди (Cu2O). При малом содержании кислорода — до 0,07% — образовавшаяся закись меди способствует измельчению зерна, не вызывает снижения прочности и пластичности и не ухудшает холодную обработку. В прокатной отожженной меди закись меди имеет форму обособленных округлых включений. Подобное расположение закиси меди является наиболее благоприятным, так как в таком виде она почти не оказывает влияния на механические свойства. При нагреве меди с содержанием кислорода более 0,01 % до температуры выше 750° С появляются трещины. Следует отметить, что это явление наблюдается только в том случае, когда нагрев ведется в восстановительной атмосфере, созданной водородом (Н2), окисью углерода (СО), метаном (СН4) и другими восстановительными газами. Водород и окись углерода при высокой температуре легко проникают внутрь твердой меди и при наличии в ней закиси меди (Cu2O) восстанавливают ее, образуя одновременно пары воды (Н2O) или углекислый газ (СO2). Реакция восстановления меди идет по формулам: Cu2O + H2 = 2Cu + H2O или Cu2O + СО = 2Cu + СO2. Образовавшийся водяной пар или углекислый газ нерастворимы в меди и не могут свободно выделяться. Находясь под большим давлением вследствие высокой температуры, пары воды или углекислый газ разрывают металл по границам зерен, образуя крупные и мелкие межкристаллические трещины. Это явление носит название «водородной болезни». Медь в жидком состоянии легко поглощает газы и окисляется, что ограничивает ее применение для литых изделий, так как растворенные газы при застывании неполностью выделяются и создают пористость. Промышленность поставляет главным образом прокатанную или волоченую медь в виде проволоки, полос, ленты, листов и труб, а также электролитическую и чушковую медь, идущую для приготовления сплавов. Обычно для изготовления различных медных деталей и конструкций применяется медь марок М0, M1, М2, МЗ и МЗС; содержание кислорода в м.арках М2 и МЗ допускается до 0,1%. Производство меди с небольшим содержанием кислорода, так называемой «бескислородной меди», вызывает ряд технологических трудностей. Состав и назначение различных марок технической меди, применяемых в промышленности, регламентируется ГОСТ 859—41, который предусматривает шесть марок. Источник: "Электрическая дуговая сварка меди", А.И. Мальмстрем. Машгиз, 1954 См. также:
| 
