Лекция 11 Маркировка Цветных металлов и сплавов Введение

Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску: красную, желтую, белую. Обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой плавления, (для них характерно отсутствие полиморфизма (кристаллическая решетка остается неизменной при разных температурах)). Наиболее типичным металлом этой группы является медь.

Цветные металлы подразделяются на:

1. Легкие металлы — бериллий, магний, алюминий, обладающие малой плотностью.

2. Тяжелые металлы – медь, никель, олово, свинец и сплавы на их основе.

Титан и сплавы на его основе занимают промежуточное положение между легкими и тяжелыми металлами.

3. Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы (платина, палладий, иридий, родий, осмий, рутений).

К ним может быть отнесена и «полублагородная» медь. Обладают высокой устойчивостью против коррозии.

4. Легкоплавкие металлы — цинк, кадмий, ртуть, олово, свинец, висмут, таллий, сурьма и элементы с ослабленными металлическими свойствами – галлий, германий.

Медь и ее свойства

Медь – химический элемент I группы Периодической системы Д. И. Менделеева, порядковый номер 29, атомная масса 63,54. Медь – металл красного, в изломе розового цвета. Температура плавления 1083°С. Плотность меди 8,94 г/см³. Медь обладает наибольшими (кроме серебра) электропроводностью и теплопроводностью. В зависимости от чистоты медь изготовляют следующих марок: МОО (99,99 % Сu), МО (99,95 % Сu), М1 (99,9 % Сu), М2 (99,7 % Сu), М3 (99,50 % Сu). Присутствующие в меди примеси оказывают большое влияние на ее свойства.

Примеси Ni, Zn, Sb, Sn, А1, Аs, Fе, Р резко снижают электро- и теплопроводность меди, поэтому для проводников тока применяют медь марок МО и М1. Сурьма, кроме того, затрудняет горячую обработку давлением.

Примеси Рb, Вi образуют в меди легкоплавкие соединения; которые, выделяясь по границам зерен, затрудняют обработку давлением при содержании 0,005% Bi медь разрушается при горячей обработке давлением; при более высоком содержании висмута медь становится, кроме того, хладноломкой; на электропроводность эти примеси оказывают небольшое влияние.

Примеси кислорода и серы, образуют с медью хрупкие химические соединения Сu₂О и Сu₂S; на электропроводность эти примеси влияют слабо; сера улучшает обрабатываемость меди резанием; кислород, если он присутствует в меди, образует закись меди и вызывает «водородную болезнь». При нагреве меди в атмосфере, содержащей водород, происходит его диффузия в глубь меди. Если в меди присутствуют включения Сu₂О, то они реагируют с водородом, в результате чего образуются пары воды по реакции Сu₂О + Н₂  2Сu + Н₂О, протекающей с увеличением объема. Это создает в отдельных участках металла высокое давление и вызывает появление микротрещин, которые могут привести к разрушению детали.

Медь хорошо сопротивляется коррозии в обычных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и других агрессивных средах, но обладает плохой устойчивостью в сернистых газах и аммиаке.

Механические свойства чистой меди:

– в литом состоянии: _в = 150  200 МПа;  = 15  25 %;

– прокатанная и отожженная: _в = 250  270 МПа;  = 40  50 %;

– после холодной деформации (нагартованная): _в = 400  450 МПа;

 = 12 %.