Медь отличается высокими электропроводностью, теплопроводностью, пластичностью, температурой плавления, коррозионной стойкостью, отличной обрабатываемостью давлением в холодном и горячем состоянии, хорошими литейными свойствами и удовлетворительной обрабатываемостью резанием. Благодаря этим ценным качествам медь используют в электротехнике, различных отраслях машиностроения, радиоэлектронике и приборостроении.
| Марка | Сu (не менее) | Примеси (не более) | ||||||||||||
| Bi | Sb | As | Fe | Ni | Pb | Sn | S | O2 | Zn | P | Ag | Всего | ||
|
||||||||||||||
| M00 | 99,99 | 0,0005 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | – | 0,001 | 0,001 | – | 0,01 |
| М0 | 99,95 | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,004 | 0,02 | 0,004 | 0,002 | 0,003 | 0,05 |
| М0б | 99,97 | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,004 | 0,002 | 0,004 | 0,001 | 0,003 | 0,002 | 0,003 | 0,03 |
| Ml | 99,90 | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,005 | 0,002 | 0,005 | 0,002 | 0,005 | 0,05 | 0,005 | – | 0,003 | 0,1 |
| Mlp | 99,90 | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,005 | 0,002 | 0,005 | 0,002 | 0,005 | 0,01 | 0,005 | 0,04 | 0,003 | 0,1 |
| М2 | 99,70 | 0,002 | 0,005 | 0,01 | 0,05 | 0,2 | 0,01 | 0,05 | 0,01 | 0,07 | – | – | – | 0.3 |
| М2р | 99,70 | 0,002 | 0,005 | 0.01 | 0,05 | 0,2 | 0,01 | 0,05 | 0,01 | 0,01 | – | 0,04 | – | 0,3 |
| МЗ | 99,50 | 0,003 | 0,05 | 0,01 | 0,05 | 0,2 | 0,05 | 0,05 | 0,01 | 0,08 | – | – | – | 0,5 |
| МЗр | 99,50 | 0,003 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,2 | 0,03 | 0,05 | 0,01 | 0,01 | – | 0,04 | – | 0,5 |
| М4 | 99,0 | 0,005 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | – | 0,3 | – | 0,02 | 0,15 | – | – | – | 1,0 |
| АМФ | Остальное | 0,001 | 0,002 | 0,002 | 0,005 | 0,002 | 0,005 | 0,002 | 0,005 | 0,05 | 0,005 | 0,03-0,16 | 0,003 | 0,1 |
Согласно ГОСТ 859-66 промышленность выпускает медь десяти марок в виде катодов, вайербасов, слитков и полуфабрикатов (листов, полос, лент, прутков, труб, проволоки, поковок). Из этих полуфабрикатов готовят обработкой давлением и резанием всевозможные детали. Медь является хорошим материалом для фасонных отливок.
Медь также широко применяют для защитных коррозионностойких покрытий. Для электролиза чаще используют медные аноды из специальной меди АМФ.
Особености выплавки меди
При плавлении меди в ней может растворяться некоторое количество кислорода в виде закиси меди. Примеси кислорода несколько снижают электропроводность и пластичность меди в горячем и холодном состоянии, а также могут привести к «водородной болезни».
В изделиях, содержащих закись меди, при нагреве в водороде образуются трещины и пузыри, из-за чего резко снижаются их прочность и пластичность. «Водородная болезнь» возникает вследствие того, что при нагреве водород быстро диффундирует в медь, и, соединяясь с кислородом, образует пары воды. Эти пары из-за незначительной скорости диффузии создают высокое давление, что и приводит к образованию упомянутых дефектов в меди. Для предохранения от окисления медь плавят или под слоем древесного угля, или с использованием защитных газов, или в вакууме.
В ряде случаев производят дополнительное раскисление жидкой меди. Один из наиболее эффективных и употребляемых раскислителей — фосфор (0,01-0,05%). Расплавленную медь также предохраняют от насыщения серой, примеси которой ухудшают ее механические свойства.
Технологические свойства
Высокая теплопроводность и электропроводность меди затрудняют ее электросварку (точечную или роликовую), особенно в виде массивных изделий. Тонкие медные детали и полуфабрикаты можно сваривать электродами из вольфрама и молибдена. Предварительное лужение соединяемых поверхностей облегчает сварку. Легче осуществить сварку встык, но для этого необходимы трансформаторы большой мощности. Детали толщиной более 2 мм можно сваривать нейтральным ацетилено-кислородным пламенем, при этом необходимо предохранять их от окисления и загрязнения. Наиболее надежный способ соединения медных изделий — пайка твердыми и мягкими припоями.
Медь отлично штампуется, но при этом необходимо помнить, что в отожженном состоянии она отличается значительной анизотропией механических свойств, вызывающей образование фестонов при глубокой вытяжке. Для уменьшения фестонов листовую (ленточную) медь следует готовить по особому технологическому процессу. Чистовая обработка резанием мягкой меди ввиду ее большой вязкости затруднена. Для деталей, изготавливаемых резанием, рекомендуется применять нагартованную (твердую) медь. Химический состав меди см. ГОСТ 13938.0-68; 13938.12-68; 13938.13-69.
Склонность к «водородной болезни» (ГОСТ 15471-70) определяют путем отжига образцов в виде пластин в водороде при 825-875° С (40 мин), последующего визуального осмотра и испытания на перегиб. Испытание проволоки на растяжение см. ГОСТ 10446-63, а на перегиб — ГОСТ 1579-63. Механические свойства плоского проката в условиях растяжения см. ГОСТ 1497-73, ГОСТ 11701-66, а на изгиб — ГОСТ 14019-68.
Основное количество меди используют для приготовления сплавов. В технической литературе медные сплавы разделяют на три группы: латуни, бронзы и медно-никелевые сплавы.
Полуфабрикаты из меди поставляют в мягком (отожженном), полутвердом (обжатие 10-30%) и твердом (обжатие более 35%) состоянии.