Светодиодные фонари и световые приборы. Всё о светотехнике.
Вернуться   Форум FONAREVKA.RU Лаборатория Общие технические вопросы по фонарям и компонентам Библиотека
Расширенный поиск
Забыли пароль? Регистрация

  • О нашем проекте
  • Светотехника и световые приборы
  • Правила форума
Проект FONAREVKA.RU специализируется на предоставлении всей необходимой информации по светотехнике:

— светодиодные фонари;
— различные источники питания;
— разнообразные зарядные устройства;
— освещение помещений и наружное освещение;
— световые приборы для личного, пассажирского и грузового транспорта;
— специальные световые приборы для медицины, для растений, для аквариумов, для террариумов, а также аварийно-сигнальные световые приборы;
— альтернативные источники света;
— лазеры и лазерная техника.

Если у вас есть вопросы по выбору фонарей, аккумуляторов и зарядных устройств ознакомьтесь с FAQ от наших экспертов:

F.A.Q. по выбору фонарей различных типов;
F.A.Q. по выбору аккумуляторов;
F.A.Q. по выбору зарядных устройств.
Ответ  Создать новую тему
Просмотров в теме 100896   Ответов в теме 23   Подписчиков на тему 9   Добавили в закладки 0
Опции темы Поиск в этой теме
Старый 29.03.2013, 00:42 Автор темы   1

 
Аватар для Жуков
 
Регистрация: 10.09.2010
Последняя активность: 07.01.2021 02:22
Адрес: Норильск
Сообщений: 5701
Сказал(а) спасибо: 1055
Поблагодарили: 1409 раз(а) в 862 сообщениях

По умолчанию Медь её сорта и сплавы

Медь является одним из самых «древних» металлов: считается, что люди начали использовать ее для изготовления орудий труда еще в IV тыс. до н.э.
Распространение меди в древности объясняется тем, что она встречается в природе в самородном, т.е. металлическом, состоянии. В таком виде медь находили в нашей стране на Урале, в Америке, Японии, Китае и некоторых других странах. На территории США был найден крупнейший из известных самородков-его масса составляла 420 т. Однако такие находки встречаются редко.

Медь довольно легко можно получить из природных соединений руд. Когда люди научились восстанавливать углем медные руды, а из полученного металла изготовлять бронзу-сплав меди с оловом, в истории человечества начался так называемый бронзовый век. Он продолжался приблизительно с конца IV тыс. до н.э. до начала I тыс. до н.э., когда началось использование железных орудий. В бронзовом веке медь играла важнейшую роль в развитии хозяйства. И в настоящее время роль меди, ее сплавов и соединений в развитии промышленности и сельского хозяйства очень велика.
Однако сейчас приходится сталкиваться со значительной нехваткой этого металла-запасы медных руд постепенно истощаются. Ведь медь занимает по распространению в природе лишь 23-е место среди всех элементов: ее массовая доля в земной коре равна 0,01%.

Медь - это химический элемент с порядковым номером 29, расположенный в I группе (побочной подгруппе) и 4-м периоде периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Латинское название меди cuprum и соответствующий ему символ Сu происходят от названия острова Кипр. Именно с этого острова в Средиземном море вывозили медь древние римляне и греки.

Что представляет собой металлическая медь? Это тяжелый розово-красный металл, мягкий и ковкий, плавится при температуре 1084,5°С, очень хорошо проводит электрический ток и теплоту: электрическая проводимость меди в 1,7 раза выше, чем алюминия, в 6 раз выше, чем железа, и лишь немного уступает электрической проводимости серебра.

Сорта меди.

Медь отличается высокими теплопроводностью, электропроводностью, коррозионной стойкостью, сравнительно низкой температурой плавления. Превосходно поддается всем видам пайки. Отлично обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии, обладает хорошими литейными свойствами и удовлетворительно обрабатывается резанием.

Характеристики основных физико-механических свойств меди

Плотность8920-8940 кг/м³
Температура плавления1084°С
Температура кипения меди2595°С
Скрытая теплота плавления208 Дж/г
Теплопроводность при 20–100°С394 Вт/м К
Удельная теплоемкость при 20–100°С385 Дж/кг К
Температурное расширения при 0–100°С1,63 -1,71 *10*-5 1/К
Удельное сопротивление при 20–100°С1,67-1,72 *10*3 Ом м
Предел прочности мягкой меди210–220 МПа
полутвердой240-250 МПа
твердой меди280–360 МПа
Относительное удлинение мягкой меди40%
полутвердой20%
твердой меди3%
Твердость ( Бринелль) НВ мягкой меди45 МПа
твердой меди110 МПа
Модуль упругости трубы мягкой меди6000-9000 МПа
полутвердой8000-11000 МПа
твердой меди10000-13000 МПа
Температура горячей деформации750-1050°С
Температура литья1150–1250°С
Линейная усадка2,1 %

В зависимости от чистоты металла, химического состава примесей и метода получения, физико-механические свойства меди разнятся. В России медь классифицируют по ГОСТ 859-2001 «Медь. Марки». В Европе действуют стандарты EN 1254 и CR 13388.

Техническую медь в зависимости от чистоты разделяют на марки: М00 (99,99% Cu); М0 (99,95% Cu); М0б (99,97% Cu); М1 (99,9% Cu); М2 (99,7% Cu); М3 (99,5% Cu); М4 (99% Cu). Различие той или иной марки меди еще и в химическом составе примесей и способах ее получения, часто обуславливает и область ее применения.

Всего в России существует около двадцати различных марок меди, выпускаемых в зависимости от предназначения и использования. Например электролитическая — это медь не содержащая никаких примесей, лишенная кислорода и обладающая очень высокой электропроводностью. Раскисленная медь выпускается для строительства, так как не имеет водородной хрупкости и прекрасно поддается пайке и сварке.

Примесями в меди являются висмут, сурьма, мышьяк, железо, фосфор и серебро. Наиболее вредны висмут и свинец. При нагреве под обработку давлением они делают медь хрупкой (красноломкой). Висмут и свинец допускаются в меди в количестве тысячных и даже десятитысячных долей процента. Сера и кислород даже в небольшом количестве приводят к уменьшению пластичности, хотя сера и улучшает обрабатываемость меди резанием.

Любая примесь в той или иной мере снижает электропроводность меди (очень сильно уменьшают теплопроводность и электропроводимость сурьма и мышьяк), и для изготовления проводников электрического тока применяют наиболее чистые сорта проводниковой меди марок М00к (катодная) и М00б (бескислородная), содержащие примесей не более 0,001%.

Особо вредной примесью в строительстве является кислород, который уменьшает пластичность и прочность меди. Если медь нагревают (при термообработке или эксплуатации) в атмосфере, где есть водород, то атомы водорода быстро диффундируют вглубь металла и восстанавливают оксид меди Cu2O + H2 = 2Cu + H2O. Образующиеся при этом пары воды создают высокое давление, что приводит к вздутиям, разрывам, трещинам и пористости.

Особенно это вредно при высокотемпературной пайке и сварке медных изделий, так как снижает прочность и надежность соединения. Это явление называется «водородной болезнью» меди и проявляется при температурах выше 400°С. При низкотемпературной (мягкой) пайке этим явлением можно пренебречь.

Для предупреждения окисления, медь плавят под слоем древесного угля, или с использованием защитных газов, или в вакууме. Общепринятой практикой получения сортов меди, пригодных к сварке и высокотемпературной пайке, является их раскисление, вводом в состав присадки фосфора, которая связывает кислород.

Маркировка меди в российских марках: ставится буква «М» обозначающая медь. Далее идут цифры показывающие степень чистоты в % (00-высокочистая, 0-чистая, 1,2,3-технически чистая). Последний элемент маркировки — буква обозначающая способ изготовления меди: (к — катодная, у — катодная переплавленная, б – бескислородная, р — раскисленная, ф — раскисленная фосфором).

Марка медиМ00М0М1М2М3
Чистота9,9999,9599,9099,7099,50


Медь марок М1р, М2р и М3р при суммарном содержании примесей, одинаковом с медью марок М1, М2 и М3, отличается от них тем, что они более полно раскислены и содержание кислорода в них снижено от 0,05-0,08 % до 0,01%. Поэтому в них дополнительно содержится от 0,002% до 0,012 % фосфора. Марка меди М1ф отличается от М1р еще большим количеством фосфора от 0.012% до 0,04%, для большего раскисления и соответственно полным отсутствием кислорода.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕДИ ПО ГОСТ 859 (%)
МаркаCu+AgBiSbAsFeNiPbSnSZnOP
М1ф99,900,0010,0020,0020,0050,0020,0050,0020,0050,005-0,04
М1р99,900,0010,0020,0020,0050,0020,0050,0020,0050,0050,010,012
М199,900,0010,0020,0020,0050,0020,0050,0020,0040,0040,05-
М299,700,0020,0050,010,050,20,010,050,01-0,07-
М399,500,0030,050,010,050,020,050,050,01-0,08-


Применение меди для сантехнических и газопроводных изделий определяется: для труб ГОСТ Р 52318, а в Европе — EN 1057; для строительных изделий ГОСТ 495-92, в Европе — EN 1172; для фитингов ГОСТ Р 52922, ГОСТ Р 52948, ГОСТ Р 52949, в Европе EN 1254.

Для строительных целей, сантехники и газоснабжения, для кровельных работ и изготовления трубопроводов любого назначения наиболее часто используют медь марок М1ф и Cu-DHP, являющиеся аналогами. Полное отсутствие в них кислорода гарантирует отсутствие «водородной болезни», отличную свариваемость и хорошие прочностные качества.

Эта особенность отражается на эксплуатационных качествах изделий, изготовленных из этих марок, поэтому они наиболее широко применяется там, где для соединения этого материала используется пайка и сварка — трубопроводы и строительство. Кроме того процесс патинирования такой меди протекает медленнее и равномернее.

Для строительных целей также разрешены к применению медь марки М1р и Cu-DLP, химический состав которых аналогичен. Основным отличием этих марок от предыдущих является наличие небольшого количества в составе кислорода при пониженном содержании фосфора. Поэтому М1р и Cu-DLP рекомендуется применять там, где не требуется сварка и высокотемпературная пайка (для низкотемпературной — допустимо) из-за возможности возникновения «водородной болезни».

При этом пластичность М1р выше, чем у М1ф и Cu-DHP и гибка на трубогибах происходит легче, с меньшей опасностью повреждения трубы. Также в Европе для второстепенных изделий: водостоки, желоба, доборные элементы кровли разрешен к использованию сплав CuZn0,5.

Наиболее употребительные марки меди, имеющие широкое применение в разных странах обозначается по разному, но имеют аналогичный состав.

Страна Применение Россия Европа Германия США Япония Англия
Норматив - ГОСТ 859 EN 1254 DIN 1786 ASTM B133 H3510-86 BS1172
Марка Универсал. М1ф Cu-DHP SF-Cu C12200 C1220 C106
Марка Строитель М1р Cu-DLP SW-Cu C12000 C1201 -


Химический состав наиболее используемых марок меди

МАРКИ МЕДИ СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ% ПРИМЕНЕНИЕ
EN 1254 ГОСТ 859 Cu + Ag O P Остальное Строительство сантехника
Cu-DHP М1ф 99,9 - 0,012-0,04 0,06-0,088 Все виды работ, с пайкой
Cu-DLP М1р 99,9 0,01 0,005-0,012 0,07-0,08 Все виды работ без пайки
CuZnN0,5 - 98 0,02 0,8 Вспомогат. изделия без пайки


СРАВНИТЕЛЬНАЯ СТОИМОСТЬ МЕДИ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК
Марка М1ф Cu-DHP М1р Cu-DLP М2р SF-Cu М3р
Стоимость 1 1,25 0,99 1,25 0,95 1,2 0,88


Cледует иметь ввиду, что марки меди М1ф и Cu-DHP, хоть и являются аналогами, но наличие примесей (т.н. «остальное») в них контролируется по разному. У марки М1ф наличие примесей контролируется гораздо жестче и химический состав более стабилен. Поэтому для ее производства не используются лома, а только «свежевыплавленный» металл.

Для производства Cu-DHP широко используются лома, так как требования по примесям менее строги. Поэтому в плане производства М1ф сложнее и дороже, чем Cu-DHP. А вот рыночная цена на эти материалы складывается при воздействии целого комплекса факторов, не имеющих никакого отношения к производству.

По пределу прочности обычно различают три состояния одной и той же марки меди: мягкое — М или R220 (предел прочности 210 МПа), полутвердое — ПТ или R250 (предел прочности 250 МПа) и твердое — Т или R290 ( предел прочности 280 МПа). Имеются и более твердые состояния меди.

Состояние меди
Параметр Мягкое Полутвердое Твердое
Временное сопротивление, МПа 210 250 280
Относительное удлинение,% 40 20 3
Модуль упругости, МПа 10^5 0,6-0,9 0,8-1,1 1.0-1,3


При выпуске готовых изделий из меди, кроме химического состава определяемого маркой, прочностные качества металла задаются и технологией производства. В зависимости от наличного состава оборудования и используемой технологии, например погонажные изделия обычно получают в твердом состоянии. Для получения изделий в более мягком состоянии производят дополнительно отжиг. Это приводит к удорожанию полутвердых и мягких труб.

ГОСТ 52318 требует, что медные трубы должны выдерживать раздачу без образования трещин и надрывов, видимых невооруженным глазом, при увеличении наружного диаметра труб: для мягкого состояния — на 25%, для полутвердого — на 15%. Разные состояния прочности и пластичности меди вызывают и разный подход при монтаже трубопровода из труб разной твердости.

При практической работе следует также иметь в виду, что по мере старения металла, медь в течение нескольких лет переходит в более твердое состояние. Поэтому оперируя листовым металлом или медными трубами, долгое время хранившимся на складе, для приведения их снова в мягкое состояние может потребоваться небольшой дополнительный отжиг.

Влияние примесей на свойства меди

Алюминий повышает коррозионную стойкость меди, уменьшает окисляемость и понижает электропроводность и теплопроводность меди.

Бериллий понижает электропроводность меди, повышает механические свойства и резко уменьшает окисляемость меди при повышенных температурах.

Висмут при повышенном содержании делает медь хрупкой; на электропроводность меди висмут заметного влияния не оказывает.

Железо повышает механические свойства меди, резко снижаются её электропроводность, теплопроводность и коррозионная стойкость.

Кислород является вредной примесью, так как при повышенном его содержании заметно понижаются механические, технологические и коррозионные свойства меди.

Водород оказывает разрушительное воздействие на медь, содержащую кислород. Такая медь делается хрупкой и растрескивается, вследствие образования водяных паров реакции водорода с закисью меди.

Мышьяк значительно понижает электропроводность и теплопроводность, но значительно повышает жаростойкость меди.

Свинец заметного влияния на электропроводность и теплопроводность меди не оказывает, но сильно улучшает её обрабатываемость резанием.

Серебро не оказывает влияния на технические свойства меди, мало влияет на её электропроводность и теплопроводность.

Сурьма значительно понижает электропроводность и теплопроводность меди.

Сера и селен незначительно влияют на электропроводность и теплопроводность меди, заметно снижают пластичность. Под влиянием серы и селена значительно улучшается обрабатываемость меди резанием.

Фосфор значительно понижает электропроводность и теплопроводность меди, но положительно влияет на механические свойства и свариваемость, повышает жидкотекучесть.

Теллур на электропроводность меди значительного влияния не оказывает.

МЕДНЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы на основе меди, в которых легирующими элементами являются олово, цинк, свинец, никель, алюминий, марганец, железо, серебро, золото, фосфор, кремний и другие.

В зависимости от легирующих компонентов медные сплавы могут быть высоко электро- и теплопроводными, пластичными и достаточно прочными при высоких темперо-, износо- и химически стойкими, высокоупругими.

Добавки к двойным медноцинковым сплавам небольших количеств олова, алюминия, никеля, кремния, марганца, железа, свинца и других, повышают прочность, твердость, обрабатываемость резанием, придают хорошие литейные свойства и прочие.
Сложные медноцинковые сплавы наз. спец. латунями.

Сплавы меди с оловом ранее назывались просто бронзами. С появлением сплавов меди с др. легирующими металлами (кроме цинка), которые также наз. бронзами, медно- оловянные сплавы получили название оловянистых бронз, а сплавы меди с др. металлами стали называться по главному (кроме меди) компоненту сплава — напр. алюминиевыми, бериллиевыми, кремнистыми и др. бронзами.

Оловянистые бронзы — древнейшие сплавы, которыми научился пользоваться человек. От древних культур Египта, Греции, Рима, Китая и более поздних веков остались многочисленные художественные изделия из бронзы. Медные сплавы изготовляются сплавлением меди с др. элементами или их сплавами — лигатурами — в пламенных печах, чаще электрических (дуговых, индукционных, высокочастотных, печах сопротивления). При плавке для защиты от окисления применяют древесный уголь, флюс или плавку ведут в вакууме. В наст, время некоторые медные сплавы получают путем электролиза комплексных водных растворов или диффузии в поверхностные слои металлических изделий. Однофазные ма делегированные сплавы легче деформируются при комнатной температуре, чем высоколегированные — с двухфазной структурой. При высоких же темп-pax легче деформируются двухфазные сплавы и сильнее сопротивляются деформированию сплавы однофазные.
Медные сплавы применяют в литом и деформированном состоянии. Сплавы в деформированном состоянии обладают более высокой прочностью и плотностью.

Термическая обработка (закалка и старение) медных сплавов в ряде случаев повышает прочность, увеличивает пластичность (закалка), уменьшает внутренние напряжения (отжиг).

Сплавы меди с др. металлами обычно содержат не более 10% основного легирующего элемента, а прочие компоненты (в более сложных составах) в еще меньших количествах. Исключением являются только латуни, содержащие цинк значительно больше 10%. Добавки к меди олова, алюминия, кремния, бериллия и др. значительно повышают прочность при сохранении пластичности. В присутствии больших количеств легирующего элемента сплавы становятся хрупкими.

К числу наиболее прочных и достаточно пластичных медных сплавов относятся алюминиевые бронзы, содержащие небольшие количества железа, никеля, марганца. Их предел прочности составляет 50—65 кг/мм2 при удлинении 8—12%. Сплавы обладают хорошими литейными св-вами и легко обрабатываются давлением, отличаются повышенной коррозионной стойкостью. Благодаря высоким механическим и технологическим свойствам широко применяются для изготовления конструкционных деталей различного назначения, а также для деталей, работающих при повышенных температуpax. Бериллиевые бронзы в термически обработанном состоянии имеют еще большую прочность, высокий предел упругости и твердость; коррозионноустойчивы и легко обрабатываются давлением в закаленном состоянии. Предел прочности бериллиевых бронз достигает 150 кг/мм2, предел упругости 110 кг/мм2, твердость 400 кг/мм2, но при этом удлинение не превышает 1%.

Латуни, особенно специальные, содержащие небольшое количество алюминия, железа, марганца и др. металлов, также относятся к числу сплавов, обладающих высокими механическими свойствами, высокой деформируемостью и хорошими литейными качествами. Их предел прочности изменяется от 30 до 50 кг/мм2 при удлинении до 25%. В наклепанном состоянии предел прочности достигает 90 кг/мм2. Благодаря значит, количеству цинка эти сплавы являются наиболее экономичными. Хорошие механические и высокие технологические свойства обеспечили латуням широкое применение для изготовления разнообразных деталей.
Бронзы оловянистые, сурьмянистые, свинцовистые являются прекрасными антифрикционными материалами. Сплавы меди с небольшим количеством (в сумме не более 0,5—1,5%) хрома, циркония, кадмия, никеля, кобальта, бериллия и др. представляют собой группу сплавов с особыми физич. св-вами: высокой тепло- и электропроводностью при хорошей теплостойкости (предел прочности при 500—600° составляет 15—20 кг/мм2).

Марка медных сплавов, в к-рой указывается его состав, для бронз начинается буквами Бр, а для латуней — буквой Л. Далее у бронз указываются начальные буквы наименования легирующих компонентов и цифровые индексы, соответствующие их среднему содержанию в сплаве. Напр., бронза алюминиево-железная с 10% А1 и 4% Fe имеет марку БрАЖ10-4, что означает наличие в сплаве 10% А1 и 4% Fe.

В марках латуней после буквы Л также указываются начальные буквы легирующих компонентов, потом дается цифровой индекс, соответствующий процентному содержанию меди в сплаве, и далее (в том же порядке, что и буквы) приводятся цифры процентного содержания в сплаве легирующих компонентов. Так, напр., латунь, содержащая 70% Си и 1% Sn, обозначается маркой Л070-1.

Медно-никелевые сплавы

К медно-никелевым сплавам относятся сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является никель. Легирование меди никелем значительно повышает ее механические свойства, коррозионную стойкость, термоэлектрические характеристики. Промышленные медно-никелевые сплавы можно условно разделить на две группы: конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся коррозионно-стойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер и куниаль. В качестве дополнительных легирующих элементов в них добавляют марганец, алюминий, цинк, железо, кобальт, свинец, а также хром, церий, магний, литий.

Мельхиоры имеют высокую коррозионную стойкость в различных средах - в пресной и морской воде, в органических кислотах, растворах солей, в атмосферных условиях. Добавки железа и марганца увеличивают стойкость медно-никелевых сплавов против ударной коррозии. Являясь твердыми растворами, мельхиоры обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии.

Сплавы на основе меди, в которых основными легирующими компонентами являются никель и цинк, называются нейзильберами. Они представляют собой твердые растворы на основе меди. Легирование цинком приводит к повышению механических свойств медно-никелевых сплавов и приданию им красивого серебристого цвета и удешевлению. Нейзильберы отличаются высокой коррозионной стойкостью: не окисляются на воздухе, сравнительно устойчивы в органических кислотах и растворах солей. Нейзильберы обрабатываются давлением в горячем (за исключением свинцовистого нейзильбера) и в холодном состоянии. Небольшое количество свинца вводится для улучшения обработки резанием.

Сплавы на основе тройной системы Сu-Ni-А1 называют куниалями. Эти сплавы отличаются высокими механическими и упругими свойствами, коррозионной стойкостью, устойчивостью при низких температурах. Обрабатываются давлением в горячем состоянии.
Согласно диаграмме состояния предел растворимости а-твердого раствора на основе меди резко уменьшается с понижением температуры. Поэтому куниали относятся к дисперсионно-твердеющим сплавам. Они упрочняются после термической обработки, заключающейся в закалке с 900-1000 °С в воду и старении при 500-600 1-2 ч. При старении происходит распад пересыщенного твердого раствора с образованием двух- или трехфазной структуры с мелкодисперсными выделениями 0-фазы, представляющей собой соединение NiAl, или одновременно 6- и Р-фазы, представляющей собой соединение NiAl2.

К конструкционным медно-никелевым сплавам также относятся сплавы МН95-5 и МНЖ5-1, обладающие высокими механическими свойствами и коррозионной стойкостью, они не склонны к коррозионному растрескиванию.

Были предложены новые группы дисперсионно-твердеющих сплавов на основе системы Сu-Ni. Это сплавы для токоведущих пружин, работающих при высоких температурах (до 250 °С) состава: 1) Ni (15-20)%, Сr (3,5-4)%, Мn (2,1-3)%, V (0,01-0,5)%, Се (0,01-0,05) %, остальное Сu; после термической обработки (закалка + старение) сплав имеет следующие свойства: 370HV; σв = 1250 МПа; δ = 3%; 2) Ni (4-4,5)%, Si (0,8-1,2)%, Сr (0,4-0,6) %, Аl (0,7-1,1)%, Mg (0,3-0,6) %, Li (0,005-0,04)%; остальное Сu; после термической обработки (закалка + старение): 310 HV; σв = 1000 МПа; σ0,2 = 930 МПа; Е = = 130 ГПа; σупр = 825 МПа; электропроводность составляет 20 % электропроводности меди.
Разработана принципиально новая группа сплавов типа нейзильбер с двухфазной (а + в) структурой, например сплав Сu-15% Ni -37,5% Zn. К этим сплавам применяется обработка «микродуплекс», заключающаяся в закалке с последующей холодной деформацией с заданной степенью обжатия, определяющей возможность прохождения рекристаллизации при старении с одновременным выделением в-фазы.

Выделение в-фазы облегчает зарождение рекристаллизованных зерен вследствие обеднения пересыщенного твердого раствора и тормозит их рост благодаря снижению энергии их границ. В результате такой обработки образуются сверхмелкие зерна и мельчайшие выделения второй фазы, что приводит к росту механических свойств, особенно предела усталости, а при старении приобретается сверхпластичность.

Особенности обработки резанием медных сплавов

С точки зрения обрабатываемости медные сплавы можно разбить на три группы:

1) сплавы с гомогенной структурой: латуни Л60, Л63, бронзы БрО4ЦЗ, БрКН1-З, БрА7 и др. К этой группе относится также медь;
2) сплавы с гетерогенной структурой типа ЛМц52-2, ЛЦ16К4, ЛЦ30АЗ, ЛЦ23А6ЖЗМц2, БрO10Ф1, БрА9Мц2Л, БрАЮЖЗМц2 и др.;
3) сплавы, содержащие свинец,- ЛС63-3, ЛЦ40С, БрО4Ц4С17, БрО5Ц5С5, БрС30 и др.

При обработке сплавов первой группы и красной меди образуется сливная вязкая и трудноломающаяся стружка. Это ухудшает условия работы при использовании автоматизированного оборудования и обработке отверстий (из-за пакетирования стружки в канавках инструмента). Сплавы второй группы также образуют сливную стружку, однако она менее прочная и значительно легче ломается. При резании свинцовистых сплавов образуется короткая хрупкая стружка, а в случае высокого содержания свинца - стружка надлома почти в виде пыли.

Процесс образования стружки при резании медных сплавов в ряде случаев сопровождается ее интенсивными пластическими деформациями. В частности, толщина стружки может превысить толщину среза в 10 и более раз. Коэффициенты kа, kl зависят главным образом от структуры сплава. Наибольшие их значения характерны для гомогенных структур, наименьшие - для высокосвинцовистых и гетерогенных сплавов высокой твердости.

При обработке медных сплавов в практически используемом диапазоне скоростей отсутствует нарост. Поэтому зависимости kl = f(V), РZ = f(V) имеют монотонный характер, характерный для материалов, не склонных к наростообразованию. Уровень сил резания зависит от структуры и механических характеристик сплава. Так, при точении гомогенных сплавов и меди сила РZ может быть выше, чем при обработке конструкционных сталей, а для высокосвинцовистых гетерогенных сплавов - уменьшится примерно в 10 раз.

Обрабатываемость медных сплавов определяется температурой в зоне резания и истирающей способностью сплава:

1) присадка к меди любого элемента, образующего с ней твердый раствор (олова, алюминия, кремния), уменьшает VT в 3…4 раза вследствие резкого снижения теплопроводности материала и увеличения температуры резания в 1,6…2 раза;
2) присадка к медному сплаву никеля, который полностью растворяется в меди и не создает новой фазы, слабо влияет на VT;
3) переход от гомогенных структур к гетерогенным приводит к понижению VT почти вдвое за счет истирающего действия твердых частиц эвтектоида; температура резания при этом изменяется незначительно;
4) создание новых фаз в гетерогенных сплавах практически не влияет на обрабатываемость; исключение составляют добавки свинца, которые за счет снижения истирающей способности материала и снижения в 1,4… 2 раза температур резания способствуют значительному возрастанию VT.

Приведенные закономерности позволяют определенным образом расположить медные сплавы по их обрабатываемости (табл. 11.6). При обработке медных сплавов с KM = 1 VT в 2…3 раза выше, чем при обработке чугунов и сталей. Обрабатываемость медных сплавов резко ухудшается при наличии в них шлаковых включений, а также микротрещин и других дефектов отливки.

Шероховатость поверхности при обработке медных сплавов не зависит от скорости резания. Причиной является тот факт, что физические факторы резания (нарост, температура, процесс стружкообразования) влияют на формирование поверхностного слоя значительно меньше, чем подача и геометрические факторы (углы в плане, радиус вершины и т. д.).

В качестве технологических сред при обработке меди и ее сплавов рекомендуется использовать жидкости на водной основе Аквол-12 (1,5...3 %-ю), Укринол-1 (3... 10%-ю), НГЛ-205(5 %-ю) или масла В-31, МР-2у, МР-8, индустриальное ИС-12. Хорошо зарекомендовали себя среды с присадками на базе серы, хлора, фосфора, являющиеся сильными окислителями.

[Исправлено: Жуков, 30.03.2013 в 18:47]
Жуков вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 17 раз(а)
=hairs= (29.04.2015), Admin (29.03.2013), AVSel (29.03.2013), blackwolf762 (27.03.2014), John Jack (29.03.2013), Kelevratony (07.02.2016), kesha101178 (12.08.2013), Koh (27.03.2014), m72 (30.03.2013), Magvay (29.03.2013), MOHAPX (29.03.2013), Rime (15.08.2013), surf839 (28.03.2014), veseliil (17.01.2014), WallE (29.03.2013), Андрей Светлов (31.01.2016), _bruno (12.08.2013)
Старый 29.03.2013, 04:34   2
027
Можно спрашивать
 
Аватар для 027
 
Регистрация: 31.08.2011
Последняя активность: 10.07.2022 15:34
Адрес: Волгоград
Сообщений: 7594
Сказал(а) спасибо: 1793
Поблагодарили: 2512 раз(а) в 1343 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Мощно задвинул. Это был крик души?

Помнится, на лекциях по материаловедению препод не уставал повторять: "В нашей специальности применяется медь марки М1"

Это единственное, что я достоверно помню о меди.
__________________
Никогда ничего не трогай на моей лодке!
027 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 29.03.2013, 05:05   3
John Jack
Начитанный пони
 
Аватар для John Jack
 
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6822
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Тема латуней не очень раскрыта, а их в фонарях применяют часто.
Упомяну две основные отечественные марки: Лс59 и Л63. В Л63 63% меди, в Лс59 59% меди и добавка свинца, который сильно облегчает её обработку резанием, но делает её чуть жёстче и чуть мешает обрабатывать давлением. Латуни хорошо паяются мягкими припоями. Если в магазине вы видите жёлтую детальку и надпись "copper", то знайте, вас не обманули примерно на 60%. Правильно было бы писать brass, редко знают слово bronze.

Бронзы же в фонарях не применяются. Они гораздо дороже латуни, труднее обрабатываются, некоторые марки плохо паяются. А их замечательные антифрикционные свойства тут как-то не нужны. Если вам нужна прикольная жёлтая деталька, не просите её выточить из бронзы, токари с этого ругаются. Латунь - наше всё.
__________________
Всё написанное может быть ошибочно.
Who needs calories when you can have lumens?
John Jack вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 29.03.2013, 11:23 Автор темы   4
Жуков

 
Аватар для Жуков
 
Регистрация: 10.09.2010
Последняя активность: 07.01.2021 02:22
Адрес: Норильск
Сообщений: 5701
Сказал(а) спасибо: 1055
Поблагодарили: 1409 раз(а) в 862 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от 027 :
Мощно задвинул. Это был крик души?
Ну почти
Просто много кто ставит в фонари латунь или бронзу и мало знают про медь.
Иногда даже споры возникают, где обе стороны не верно трактуют свои знания.

А так, я просто собрал в инете то, где не соврали и составил из этого маленький реферат.

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от John Jack :
Если вам нужна прикольная жёлтая деталька, не просите её выточить из бронзы, токари с этого ругаются. Латунь - наше всё.
Не совсем так, что бронзы, что латуни обрабатываются резанием довольно легко, так как эти сплавы специально созданы для улучшения характеристик меди в плане механической обработки, так как медь в чистом виде довольна капризна к механической обработке.

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от John Jack :
Бронзы же в фонарях не применяются. Они гораздо дороже латуни, труднее обрабатываются, некоторые марки плохо паяются
Нет смысла применять бронзы и латуни в фонарях, так как эти сплавы обладают низкой теплопроводностью.
Жуков вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 1 раз
=hairs= (29.04.2015)
Старый 29.03.2013, 20:24   5
John Jack
Начитанный пони
 
Аватар для John Jack
 
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6822
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

У многих деталей в фонарях теплопроводность не нужна. А нужна возможность легко выточить хитрую форму. Например посадочные кольца для драйверов и шайбы с резьбой, прижимающие кнопки. В слабых фонарях, где тепла для отвода немного, и латунная пилюля будет нормально работать.
Бронзы есть очень разные. Многие обрабатываются тяжело. Также бронзы очень редко применяются вне своих узкоспециальных ниш, хотя бы потому что дороже. Латунь Лс59 например стоит 210 рублей за килограмм, а недорогая бронза БрАЖ9-4 уже 310 рублей.
Исторически кстати бронзы были созданы для улучшения механических свойств меди. Бронза твёрже, и имеет меньшую температуру плавления. Её легко отлить в форму и потом отковать нужный инструмент, медь расплавить в примитивной печи трудно. Латунь же материал более современный, она дешевле, легко льётся, хорошо гнётся и паяется, хорошо режется. Добавка свинца даёт латуни чуть большую жёсткость и хрупкость, но стружка с ним сыпется мелкими кусками, а не вьётся длинной лентой, это сильно облегчает токарку и фрезеровку.
Как не надо путать медь с её сплавами, так не надо путать и латунь с бронзой. Латунь применяется широко, бронза применяется гораздо реже. Бронзовую деталь вы в фонаре не найдёте. Не нужна в фонаре бронзовая деталь. А латунную деталь можно найти где угодно, латунные детали делать одно удовольствие.
John Jack вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 1 раз
027 (29.03.2013)
Старый 29.03.2013, 22:19   6
027
Можно спрашивать
 
Аватар для 027
 
Регистрация: 31.08.2011
Последняя активность: 10.07.2022 15:34
Адрес: Волгоград
Сообщений: 7594
Сказал(а) спасибо: 1793
Поблагодарили: 2512 раз(а) в 1343 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от John Jack :
У многих деталей в фонарях теплопроводность не нужна.
Я больше скажу. У многих деталей, где теплопроводность таки нужна, ее можно обеспечить достаточной площадью сечения. Что вы так уперлись в удельную теплопроводность материалов? Теплопроводности не нужно предельно много, ее всего лишь нужно достаточно. Широкий тонкий блин -прослойка из некошерной нержавейки - куда лучше отведет тепло, чем пруток из халяльной меди через торцы.
027 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 1 раз
Virgo_Style (29.03.2013)
Старый 29.03.2013, 22:22   7
027
Можно спрашивать
 
Аватар для 027
 
Регистрация: 31.08.2011
Последняя активность: 10.07.2022 15:34
Адрес: Волгоград
Сообщений: 7594
Сказал(а) спасибо: 1793
Поблагодарили: 2512 раз(а) в 1343 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

И трижды прОклятый тут найткор, очень сильно подозреваю, произвел таки тепловой расчет - и увидел, что этого вполне достаточно для обеспечения теплового режима диода в рамках ТЗ. Можно сделать чуть ниже температуру, не 85, а 80. Ценой заметного удорожания токарки, скажем. Ну и нафиг оно нужно?
027 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 27.03.2014, 00:52   8
veseliil

 
Аватар для veseliil
 
Регистрация: 13.09.2013
Последняя активность: Сегодня 07:34
Адрес: Минск
Сообщений: 1565
Сказал(а) спасибо: 1233
Поблагодарили: 1637 раз(а) в 533 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от John Jack :
У многих деталей в фонарях теплопроводность не нужна. А нужна возможность легко выточить хитрую форму. Например посадочные кольца для драйверов и шайбы с резьбой, прижимающие кнопки. В слабых фонарях, где тепла для отвода немного, и латунная пилюля будет нормально работать.
Бронзы есть очень разные. Многие обрабатываются тяжело. Также бронзы очень редко применяются вне своих узкоспециальных ниш, хотя бы потому что дороже. Латунь Лс59 например стоит 210 рублей за килограмм, а недорогая бронза БрАЖ9-4 уже 310 рублей.
Исторически кстати бронзы были созданы для улучшения механических свойств меди. Бронза твёрже, и имеет меньшую температуру плавления. Её легко отлить в форму и потом отковать нужный инструмент, медь расплавить в примитивной печи трудно. Латунь же материал более современный, она дешевле, легко льётся, хорошо гнётся и паяется, хорошо режется. Добавка свинца даёт латуни чуть большую жёсткость и хрупкость, но стружка с ним сыпется мелкими кусками, а не вьётся длинной лентой, это сильно облегчает токарку и фрезеровку.
Как не надо путать медь с её сплавами, так не надо путать и латунь с бронзой. Латунь применяется широко, бронза применяется гораздо реже. Бронзовую деталь вы в фонаре не найдёте. Не нужна в фонаре бронзовая деталь. А латунную деталь можно найти где угодно, латунные детали делать одно удовольствие.
Из выше сказанного про теплоотвод я понял (если неправильно поправьте меня) что у латуни теплопроводность хуже чем у алюминия и дюралюминия. А это значит - что многие самоделы делают пилюли из латуни для улучшения теплопроводности, хотя если бы они оставили как есть алюминий или дюралюминий было бы лучше. И если уж делать пилюлю для улучшения теплоотвода то только медь. Во всех других случаях предпочтительнее использовать алюминий и дюралюминий.
veseliil вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 27.03.2014, 09:13   9
galex
сволочь фонарёвки
 
Регистрация: 27.05.2011
Последняя активность: Сегодня 08:29
Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 38193
Сказал(а) спасибо: 5879
Поблагодарили: 32494 раз(а) в 15080 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от veseliil :
многие самоделы делают пилюли из латуни для улучшения теплопроводности
не для улучшения, а лишь потому, что из латуни проще выточить, чем из алюминия.
а у дюраля не так уж и сильно лучше теплопроводность, чем у латуни.
galex вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.03.2014, 00:39   10
John Jack
Начитанный пони
 
Аватар для John Jack
 
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6822
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от galex :
из латуни проще выточить, чем из алюминия.
Всё так.
Однако, к латуни проще припаять провода или печатную плату.
И толстая латунная пилюля с правильной резьбой лучше тонкой и просаженной алюминиевой.
John Jack вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.03.2014, 18:43   11
veseliil

 
Аватар для veseliil
 
Регистрация: 13.09.2013
Последняя активность: Сегодня 07:34
Адрес: Минск
Сообщений: 1565
Сказал(а) спасибо: 1233
Поблагодарили: 1637 раз(а) в 533 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от John Jack :
Всё так.
Однако, к латуни проще припаять провода или печатную плату.
И толстая латунная пилюля с правильной резьбой лучше тонкой и просаженной алюминиевой.
Так если уж хорошо точить то из меди
veseliil вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.03.2014, 19:49   12
galex
сволочь фонарёвки
 
Регистрация: 27.05.2011
Последняя активность: Сегодня 08:29
Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 38193
Сказал(а) спасибо: 5879
Поблагодарили: 32494 раз(а) в 15080 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

опять же, медь точить сложнее и стоит она дороже латуни
а из серебра еще лучше, что ж теперь...
galex вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.03.2014, 20:34   13
veseliil

 
Аватар для veseliil
 
Регистрация: 13.09.2013
Последняя активность: Сегодня 07:34
Адрес: Минск
Сообщений: 1565
Сказал(а) спасибо: 1233
Поблагодарили: 1637 раз(а) в 533 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Это понятно. Для меня важно было выяснить какой метал более теплопроводный - латунь или дюраль. Выяснил - дюраль. И если брать толстую дюралевую пилюлю или латунную лучше дюраль (конечно если к пилюле не нужно паять провода). К тому же дюраль легче. А вот если вопрос стоит - большой отвод тепла, где дюраль или латунь плохо справляются то из доступных по цене - медь. Серебро конечно лучше, но дорого, алмаз еще лучше - совсем дорого, и сильно хрупкий.
veseliil вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.03.2014, 20:55   14
galex
сволочь фонарёвки
 
Регистрация: 27.05.2011
Последняя активность: Сегодня 08:29
Адрес: Россия, Пермский край
Сообщений: 38193
Сказал(а) спасибо: 5879
Поблагодарили: 32494 раз(а) в 15080 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от veseliil :
Для меня важно было выяснить
ну тут и выяснять особо нечего. ясен пень, чистые металлы лучше, чем их сплавы, в плане теплопроводности
а выбирая из славов латунь vs дюраль - не такая уж там и dramatical разница (я как-то поднимал этот вопрос), а с оглядкой, что медные звезды, которые теперь появились в массовом доступе, будучи припаяны на ту латунь, поди еще дадут фору дюралю, на который их придется садить через термопасту/клей - если нет возможоности точить из меди, латунь уже выглядит предпочтительнее дюраля.
galex вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.03.2014, 23:17   15
veseliil

 
Аватар для veseliil
 
Регистрация: 13.09.2013
Последняя активность: Сегодня 07:34
Адрес: Минск
Сообщений: 1565
Сказал(а) спасибо: 1233
Поблагодарили: 1637 раз(а) в 533 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

А вот другая ситуация звезда ляминь, пилюля латунь, корпус ляминь. Выкидываем латунную пилюлю и ставим ляминь. Так лучше.
veseliil вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 31.01.2016, 20:22   16
Rpetrovich
Увлеченный
 
Регистрация: 02.05.2012
Последняя активность: 11.03.2021 17:28
Сообщений: 154
Сказал(а) спасибо: 9
Поблагодарили: 44 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Интересно влияет сорт меди на ее теплопроводность?
Rpetrovich вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 31.01.2016, 20:27   17
Dima.shym
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для Dima.shym
 
Регистрация: 21.11.2014
Последняя активность: 23.11.2023 21:59
Адрес: Украина. Ивано-Франковск-Харьков.
Сообщений: 2143
Сказал(а) спасибо: 532
Поблагодарили: 508 раз(а) в 383 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от Rpetrovich :
Интересно влияет сорт меди на ее теплопроводность?
А первый пост почитать не?
"Привет некрофилам...
__________________
Let the voice of reason shine ©
Dima.shym вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 01.02.2016, 15:36   18
Rpetrovich
Увлеченный
 
Регистрация: 02.05.2012
Последняя активность: 11.03.2021 17:28
Сообщений: 154
Сказал(а) спасибо: 9
Поблагодарили: 44 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от Dima.shym :
А первый пост почитать не?
"Привет некрофилам...
А сами то читали, там нет данных по теплопроводности сортов, например м1, м2, м3.
Rpetrovich вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.02.2016, 19:34   19
John Jack
Начитанный пони
 
Аватар для John Jack
 
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6822
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Чем чище — тем лучше. Точные данные есть в справочниках.
John Jack вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2016, 00:48   20
Alex TG
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для Alex TG
 
Регистрация: 16.10.2012
Последняя активность: 22.02.2022 02:51
Адрес: Киев, Украина
Сообщений: 4372
Сказал(а) спасибо: 687
Поблагодарили: 2976 раз(а) в 1380 сообщениях

По умолчанию Re: Медь её сорта и сплавы

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от John Jack :
Точные данные есть в справочниках
там разница в цатых знаках, можно смело забить
Alex TG вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Ответ  Создать новую тему
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск





Copyright ©2007 - 2024, FONAREVKA.RU

Powered by vBulletin®
Copyright ©2000 - 2022, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot

Правила форума | Отказ от ответственности

Время генерации страницы 0.23251 секунды с 16 запросами