HomeЦветные металлы и сплавы › Красная медь и ее примеси

Красная медь и ее примеси

Красная медь и ее примесиМедь как простой (чистый) металл известен в технике под названием красной меди благодаря ее характерному красноватому цвету. Удельный вес чистой меди 8,9; температура плавления 1083°. Наиболее характерными свойствами меди являются высокие электропроводность и теплопроводность, обусловливающие соответствующее применение ее в практике.

 

По механическим свойствам медь можно охарактеризовать следующими данными (округленно): твердость Нв ~40; прочность ств~20 кг/\’мм2; пластичность (относительное удлинение) 8~50%.

 

Благодаря высокой пластичности красная медь может обрабатываться (прокатываться, коваться) «нахолоду», но ее можно обрабатывать и при нагреве.

Наклеп и рекристаллизация могут изменять свойства меди соот» ветственно известной закономерности (§ 13). Порог рекристаллизации красной меди лежит при температурах порядка 200° С.

 

Качество меди определяется ее примесями. Последние могут быть весьма разнообразными по природе и не являются столь постоянными (нормальными), как в железе.

Наиболее опасной примесью считается висмут, которого допускается не более 0,005%. Аналогично вредной, но менее опасной примесью, является свинец, допускаемый в сотых долях процента.

 

Фосфор как примесь, попадающая в медь обычно при раскислении, наиболее сильно уменьшает электропроводность, почему недопустим в металле, идущем на провода.

Кроме указанных элементов, в качестве примесей встречаются Sb, As, S и др. и особенно часто кислород.

 

Кислород в меди. Кислород имеет большое сродство к меди и часто остается в меди от плавки, если металл недостаточно раскислен; но чаще кислород может попасть путем поглощения прямо из воздуха при расплавлении меди. Ввиду легкости попадания кислорода в медь, в практике часто требуется определять, присутствует ли кислород в меди и в каком количестве. Это нетрудно сделать, пользуясь микроструктурой в связи с диаграммой состояний.

 

Дело в том, что кислород при небольшом содержании образует с медью вначале простейшую диаграмму первого основного типа, приведенную на фиг. 205. Здесь изображена эвтектическая линия аес при 1064° с эвтектической точкой е и две наклонные линии ликвидуса be и ed, соответствующие началу выделения из жидкого раствора (кислорода в меди) избыточных фаз: избыточной меди по линии be и избыточного соединения меди с кислородом (закиси меди Cu20) — по линии ed.

 

Очевидно, эвтектика, образующаяся на линии аес, должна состоять из смеси закиси меди и чистой меди, кислорода, меньшем чем 0,38%, будет структура доэвтектического сплава; избыточным участком в ней является почти чистая медь, а закись в виде мелких частичек- входит в состав эвтектики.

 

Структура такого вида показана на фиг. 206. Здесь частички Cu20 настолько мелки, что различить их в отдельности трудно, но сами эвтектические участки очень хорошо различимы. При такой структуре по количеству эвтектических участков легко определить состав сплава, пользуясь диаграммой и применяя правило отрезков(как, например, мы это делали с доэвтектоид-ными сталями.)

 

В практике широко пользуются этим способом для приблизительного установления содержания кислорода в меди. Глядя на структуру, определяют, какую часть площади структуры занимают эвтектические участки, и затем берут такую же часть от 0,38% 02  полученное число и дает искомое содержание кислорода.

 

 

При ничтожном содержании кислорода часто наблюдается не эвтектика, а однородные пятнышки Cu20 вследствие явления коалесценции (коагуляции, § 24). Тогда определение процента кислорода по структуре затруднительно.

 

Закись меди на полированном (нетравленом) шлифе имеет под микроскопом характерный голубой цвет, если она залегает в виде крупных образований. Кислород является сравнительно неопасной примесью меди и его Допускают до 0,1 %.

 

Водородная болезнь меди. С присутствием кислорода в меди связывается одно характерное явление, вызывающее возникновение трещин в меди при горячей ее обработке. Оно наступает лишь при условии, когда нагрев меди ведется в восстановительной газовой среде, т. е. в среде, содержащей Н2, СО, СН4 и тому подобные газы.

 

Последние, проникая при высоких температурах в твердую медь, взаимодействуют с содержащимся в ней кислородом и образует водяные пары (или С02), нерастворимые в меди и стремящиеся выделиться из нее под известным давлением. Поэтому они распирают металл и образуют в нем трещины в местах выхода, особенно во время горячей механической обработки. Это явление называют водородной болезнью.

 

Качество красной меди характеризуется соответствующими марками, определяемыми по количеству примесей. По существующей маркировке Комитета стандартов СССР наивысшая «нулевая» марка МО должна иметь общее количество примесей (в сумме) не более 0,1 %. В низшей (по качеству) марке М5 — общее количество примесей доходит до 1%.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.