К какой группе металлов принадлежит медь и ее сплавы

Обновлено: 22.01.2025

Цветные металлы разделяют на следующие группы: тяжёлые металлы, лёгкие металлы, благородные металлы, малые металлы, тугоплавкие металлы, рассеянные металлы, радиоактивные металлы.

Группы цветных металлов

тяжёлые металлы — медь, никель, цинк, свинец, олово
лёгкие металлы — алюминий, магний, титан, бериллий, кальций, стронций, барий, литий, натрий, калий, рубидий, цезий
благородные металлы — золото, серебро, платина, осмий, рутений, родий, палладий
малые металлы — кобальт, кадмий, сурьма, висмут, ртуть, мышьяк
тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден, ванадий, тантал, ниобий, хром, марганец, цирконий
редкоземельные металлы — лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, иттербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, лютеций, прометий, скандий, иттрий
рассеянные металлы — индий, германий, таллий, таллий, рений, гафний, селен, теллур
радиоактивные металлы — уран, торий, протактиний, радий, актиний, нептуний, плутоний, америций, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий

Цветные металлы и их сплавы широко применяются в технике. К наиболее важным цветным металлам относятся алюминий и алюминиевые сплавы (дюралюминий), медь и её сплавы - бронза и латунь, магний, никель, титан и мягкие металлы - олово, свинец и цинк. В сплавах часто используются такие металлы, как сурьма, висмут, кадмий, ртуть, кобальт, хром, молибден, вольфрам и ванадий. Последние четыре металла условно относят к ферросплавам, хотя они могут содержать железо лишь в виде примеси.

Медь
Технически чистая медь обладает высокой пластичностью и коррозийной стойкостью, высокой электропроводностью и теплопроводностью (100% чистая медь-эталон, то 65%-алюминий, 17% железо), а также стойкостью против атмосферной коррозии. Позволяет использовать ее в качестве кровельного материала ответственных зданий.
Температура плавления меди 1083°С. Кристаллическая решетка гранецентрированная кубическая ГЦК. Плотность меди 8,94 г/см3 . Благодаря высокой пластичности медь хорошо обрабатывается давлением (из меди можно сделать фольгу толщиной 0,02 мм), плохо резанием.
Литейные свойства меди низкие из-за большой усадки.На электрические свойства меди большое влияние оказывают примеси: все, кроме серебра и бериллия ухудшают электропроводность даже в сотых долях процентного содержания. Из меди марки М1 производят медный лист , пруток, медную ленту, трубку. Электротехническую медную проволоку производят из меди марки ММ.

Бронза
Бронзы – это сплавы меди с оловом (4-33% Sn), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой, фосфором и другими элементами.
Бронзы – это сплавы меди, в которых цинк не является основным легирующим элементом. Общей характеристикой бронз является высокая коррозионная стойкость и антифрикционность. Бронзы отличаются высокой коррозионной устойчивостью и антифрикционными свойствами. Из них изготавливают вкладыши подшипников скольжения, венцы червячных зубчатых колес и другие детали.
Высокие литейные свойства некоторых бронз позволяют использовать их для изготовления художественных изделий, памятников, колоколов. Бронзовая втулка (бронзовая труба) широко используется в промышленности, машиностроении, станкостроении.
По химическому составу делятся на оловянные бронзы и без оловянные (специальные бронзы).

Латунь
Латунь – сплав меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80). Медные сплавы (латуни), предназначенные для изготовления деталей методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для изготовления деталей пластическим деформированием – сплавами, обрабатываемыми давлением.
Латуни дешевле меди и превосходят ее по прочности, вязкости и коррозионной стойкости. Обладают хорошими литейными свойствами.
Латуни, применяются в основном для изготовления деталей штамповкой, вытяжкой, раскаткой, вальцовкой, т.е. процессами, требующими высокой пластичности материала заготовки. Из латуни изготавливаются гильзы различных боеприпасов.
В зависимости от числа компонентов различают простые (двойные) и специальные (многокомпонентные) латуни.
Простые латуни содержат только Cu и Zn.
Специальные латуни содержат от 1 до 8% различных легирующих элементов, повышающих механические свойства и коррозионную стойкость.
Алюминий, марганец и никель повышают механические свойства и коррозионную стойкость латуней. Свинец улучшает обрабатываемость резанием. Кремнистые латуни обладают хорошей жидкотекучестью и свариваемостью.

Алюминий
Алюминий – лёгкий цветной металл серебристо-белого цвета. Температура плавления алюминия 650°С. Алюминий имеет кристаллическую гранецентрированную кубическую ГЦК решетку, обладает хорошей электрической проводимостью, составляющей 65% электрической проводимости меди. Алюминий занимает 3 место по распространению в земной коре после кислорода и кремния. Алюминий устойчив против атмосферной коррозии благодаря образованию на его поверхности плотной окисной пленки. Наиболее важной особенностью алюминия является низкая плотность – 2,7г/см3 против 7,8г/см3 для железа и 8,94г/см3 для меди. Имеет хорошую тепло- и электропроводность. Алюминий и его сплавы (в большинстве случаев) хорошо обрабатываются давлением.

Латунный пруток - марка латуни ЛС59-1

Материаловедение: медь

Чем примечательна медь, и за какие такие заслуги ее считают одним из важнейших металлов в истории человечества? Каковы ее плотность, температура плавления и прочие физико-химические свойства? Чем вызван скачок цен на медь в 2020-2021 гг., и почему это в общем-то только начало? Отвечаем на эти и другие вопросы в нашей четвертой статье из цикла «материаловедение».

Медь (Cu) – мягкий и пластичный металл золотисто-розового цвета, 29-й элемент периодической системы. Это один из главных промышленных металлов. По объемам производства среди цветметов медь вторая вслед за алюминием.

Ковкая и устойчивая к коррозии, медь используется в инженерных коммуникациях, машино- и судостроении, ювелирном деле. Однако до 60% от производимых объемов идет на электротехнику и энергетику. И это вполне логично: по тепло- и электропроводности медь впереди всех промышленных металлов и дышит в спину только серебру. Но сколько стоит медь, а сколько – серебро. Разница в цене стократная.

Медь – один из первых металлов на службе у человека. И это неспроста. Начнем с простого факта: чистая медь – химически неактивный металл, она не стремится к взаимодействию с другими элементами и веществами, как тот же алюминий. Вот почему в природе она часто встречается в самородках, даже чаще, чем железо. Кроме того, у нее умеренная температура плавления – 1 085°C, тогда как у железа 1539 °C

Одни из древнейших медных артефактов возрастом 8500 лет обнаружены на раскопках поселения Чатал-Хююк (Турция). При экскавации кургана археологи нет-нет да находили окалины и шлак – казалось бы, явные свидетельства переплавки медной руды. Впрочем, некоторые ученые воздерживаются от скоропалительных выводов. По их версии, куски руды могли образоваться случайно в попытках намешать краску для ритуальных погребений.

Тем не менее к IV тысячелетию до н. э. медь приручили если и не все цивилизации, то многие. Сперва медные самородки обрабатывали холодной ковкой: заготовки для наконечников копий и будущие лезвия топоров обстукивали камнями до нужной формы. Горючую же ковку миру явила невероятно продвинутая по тем временам кипро-минойская цивилизация. Как показывают раскопки, в III тысячелетии до н. э. на Кипре уже вовсю плавили медь из малахита, бирюзы и других окисных руд. Отсюда, между прочим, и латинское название меди Cuprum, производное от Aes Cyprium («металл Кипра»).

Сегодня медь добывают в основном из сернистых соединений CuS, Cu2S сульфидных руд: медного колчедана, медного блеска и др. В России крупнейшее медные месторождения сосредоточены в Красноярском крае и Забайкалье, а ведущим производителем считается «Норникель».

Чистая медь – мягкий и пластичный металл из семейства переходных. Она легко тянется в проволоку, хорошо обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии, сваривается почти всеми видами термомеханической сварки и сносно режется. К технологическим недостаткам относят низкие литейные качества. Дело в том, что расплав меди густотекучий, отливки дают большую усадку, а это требует сложных расчетов и вообще делает расход материала непомерным.

Плотность: 8933 кг/м3 (8,93 г/см3). Изделия из меди и медных сплавов увесистые. Подсчитано, что если в легковушке заменить всю медную проволоку алюминиево-циркониевой, то автомобиль «сбросит» около 12 кг.

Температура плавления: 1083°C. Это среднеплавкий металл. Для сравнения: у цинка температура плавления – 419,5°C, у алюминия – 658°C, железа – 1 539°C.

Коэффициент теплопроводности: 394 Вт/(м·К). Высокая теплопроводность делает медь эффективной в радиаторах охлаждения, отопления и кондиционирования, системах водоснабжения.

Электропроводность: 55,5—58 МСм/м. Этот показатель падает с увеличением доли примесей. По этой причине провода по нормативам изготавливают из меди с примесями не более 0,1% от состава.

Высокая стойкость к коррозии. Причем не только в пресной и морской воде, но и в различных химических средах, включая органические кислоты, едкие щелочи и галогены.

Цвет: от золотисто-розового до желто-красного. Желтоватые нотки – заслуга оксидной пленки, образующейся при взаимодействии с воздухом. Впоследствии эта пленка служит естественной защитой от коррозии. Отметим, что медь окисляется даже при комнатной температуре, чем разительно отличается от золота и серебра.

Поскольку медь отлично проводит электричество, ее активно используют в электронике, смартфонах, телевизорах, компьютерах и т. д.

В домах с медными трубами аварийные ситуации – редкость. Для сравнения: по данным ВЦИОМ за 2006 год, в первые три года использования пластиковых труб аварии случаются в 8 квартирах из 100. Кроме того, медь в отличие от пластика инертна к хлору и благодаря ионизации имеет антибактерицидные свойства. Совсем как серебро. Это, к слову, объясняет, почему поручни и дверные ручки из медесодержащих сплавов называют самоочищающимися.

От внутриквартирной разводки до перекачки мазута – медные трубы пригодятся в самом широком спектре инженерных работ. При этом срок их службы может достигать 50-100 лет.

Всего лишь одна ветряная турбина мощностью 3 МВт нуждается в более 4 т меди. Отметим, что в том числе переход на зеленую энергетику со всеми ее солнечными панелями и ветрогенераторами спровоцировал стремительный рост цен на медь, наметившийся еще с 2017 года.

Медь сплавляют с золотом, чтобы придать тому большую прочность на изгиб и стойкость к истиранию. Те же розовое и красное золото – это все сплавы меди с чистым желтым золотом в пропорции 1:3 (для пробы 750).

Первичная медь маркируется по ГОСТ 859-2014 буквой М и числом, обозначающей чистоту металла. Самая беспримесная марка однокомпонентной меди – М006, переплавляемая из катодов в вакууме, восстановительной или инертной атмосфере. Степень ее чистоты не менее 99,99%. Для сравнения: получаемая переплавкой лома М3 содержит 99,5% меди.

Иногда после числа в маркировке стоит буква: М1ф, М2р… Эта буква на конце обозначает легирующий элемент либо указывает степень раскисления. К примеру, в марке М1ф помимо собственно меди (99,9%) содержится фосфор (0,04%) и другие примеси. В марке М2р 99,7% меди, 0,01% раскисляющего кислорода и до 0,06% фосфора, а остальное – примеси.

Отметим, что примеси в составе значительно снижают характеристики меди, в первую очередь тепло- и электропроводность. Особенно критично в этом плане превышение доли мышьяка (As) и сурьмы (Sb). По этой причине как проводник используют только электролитическую медь чистых марок: М1 (99,9%), М0 (99,93%) и практически беспримесную М006 (99,99%).

Для большей прочности и улучшения технологических свойств (в первую очередь – литейных) в меди растворяют различные легирующие компоненты: Zn, Sn, Be, Ae, Mn, Ni, Si. В целом по химическому составу все сплавы на основе меди можно разделить на три большие группы: латуни, бронзы и медно-никелевые сплавы.

Медный сплав с добавлением цинка (от 5 до 45%) и иногда другими присадками. Цвет всегда с блеском и в зависимости от содержания цинка варьируется от красно-желтого или желтого (Zn ≤ 20%) до чуть зеленоватого (Zn 36-45%). Если сравнивать с медью, латунь удобнее в литье, но склонна к растрескиванию под напряжением и хуже реагирует на морскую воду. Применение: сантехника, коммутирующие устройства в электротехнике, различная фурнитура, украшения и др.

Сплав меди с оловом (~12%) и другими легирующими компонентами: алюминием, марганцем, фосфором, кремнием и др. Цвет красновато-коричневый. Будучи более хрупкими, чем медь и латунь, многие бронзы тем не менее прекрасно подходит для художественного литья, давая всего 1% усадки. Также бронза отлично противостоит морской воде и агрессивной химии, из-за чего применяется в топливной и паровой арматуре. Кому-то она известна и как подшипниковый материал – дают о себе знать отменные антифрикционные свойства.

В частности, конструкционные сплавы мельхиор (Ni 5-30%) и нейзильбер (Ni 5-35%, Zn 13-45%). Меньше на слуху электротехнические сплавы константан (Ni 39-41%, Mn 1-2%) и копель (Ni 43-44%, Fe 2-3%).

Применяются медно-никелевые сплавы в изготовлении реостатов и резисторов; в судостроении; в медицинской промышленности; в чеканке монет. В частности, до 2009 года из сплавов меди с никелем чеканились монеты Банка России в 1 и 2 рубля. В 2009 году материал поменяли: с тех пор это сталь с гальванопокрытием. Что ж, посткризисное время требует посткризисных решений.

На середину июля 2021 года цена за 1 кг меди на пунктах приема составляет от ~300 руб. за медно-никелевую трубу МНЖ5-1 до ~550 руб. за блестящий медный кабель.

Что касается цен на биржах, то после шокировавшего многих зимнего пика наметился курс на постепенную стабилизацию. На момент написания статьи на Лондонской бирже медь торгуется по стоимости $9 419,2817 за тонну.

Стабилизация – стабилизацией, но отката цен к уровню 2019 года пока не предвидится. Куда вероятнее нас ждет новый виток роста. Тому есть несколько причин. Самые очевидные – разгон мировой инфляции и дефицит металлопроката, вызванный прекращением сбора лома в первую волну коронавирусных карантинов, лавиной отложенного спроса впоследствии. В долгосрочной перспективе во все это вмешается еще и агрессивная политика озеленения энергетики. На декарбонизацию экономик согласно целям устойчивого развития, навязанных ООН и расписанных на первом этапе до 2030 года, понадобится много редкоземельных и цветных металлов. И медь в этом списке значится чуть ли не первой.

В чистом виде медь в производстве замочно-скобяных изделий не используется. Зато в ход идут медные и медесодержащие сплавы, прежде всего латунь и ЦАМ (цинковый сплав с Cu ~1%).

Если упрощенно, то чем больше меди в сплаве, тем качественнее фурнитура: точнее в размерах, дольше держит покрытие, лучше противостоит коррозии. К примеру, дверные петли Palladium отлиты из премиальной латуни Class A с Cu 54-57,4%. Отсюда эталонная геометрия, поразительная плавность хода и срок службы длиной в вечность. Также отметим латунные навесные замки Palladium и смесители Manzzaro. В последних, кстати, используется латунь ЛЦ40С с Cu 59-60%.

И в заключение о фурнитуре из медесодержащего сплава ЦАМ, прежде всего – о дверных ручках. В самом материале меди ~1%. Однако меднение является важнейшим этапом в гальванизации, от него зависит долговечность наносимого покрытия. Если производитель схитрил и недоложил адгезионный медный слой в требуемую толщину, ручка потрется или потемнеет за 1-2 года. При честном же соблюдении технологии ручка из ЦАМ должна сохранять близкий к товарному вид 5-10 лет. Даже если установлена на двери в ванной, на кухне и в других помещениях с капризной средой.

Медь и ее сплавы

Медь относится к группе цветных металлов, наиболее широко применяемых в промышленности. Порядковый номер меди в периодической системе Д. И. Менделеева — 29, атомный вес А = 63,57. Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку (ГЦК) с периодом а = 3,607 Å.

Удельный вес меди g = 8,94 г/см 3 , температура плавления — 1083 0 С. Чистая медь обладает высокой тепло — и электропроводностью. Удельное электрическое сопротивление меди 0,0175 мкОм×м, теплопроводность l = 395 Вт/(м×град). Предел прочности s_в = 200…250 МПа, твердость 85…115 НВ, относительное удлинение d = 50 %, относительное сужение y = 75 %.

Медь — немагнитный металл. Она обладает хорошей технологичностью: обрабатывается давлением, резанием, легко полируется, хорошо паяется и сваривается, имеет высокую коррозионную стойкость. Основная область применения — электротехническая промышленность.

Электропроводность меди существенно понижается при наличии даже очень небольшого количества примесей. Поэтому в качестве проводникового материала применяют в основном особо чистую медь М00 (99,99 %), электролитическую медь М0 (99,95 %), М1 (99,9 %). Марки технической меди М2 (99,7 %), М3 (99,5 %), М4 (99,0 %).

В зависимости от механических свойств различают медь твердую, нагартованную (МТ) и медь мягкую, отожженную (ММ).

Вредными примесями в меди являются висмут, свинец, сера и кислород. Действие висмута и свинца аналогично действию серы в стали; они образуют с медью легкоплавкие эвтектики, располагающиеся по границам зерен, что приводит к разрушению меди при ее обработке давлением в горячем состоянии (температура плавления эвтектики соответственно 270 0 С и 326 0 С).

Сера и кислород снижают пластичность меди за счет образования хрупких химических соединений Сu₂O и Сu₂S.

В качестве конструкционного материала технически чистую медь применяют редко, так как она имеет низкие прочностные свойства, твердость. Основными конструкционными материалами на основе меди являются сплавы латуни и бронзы. Для маркировки медных сплавов используют следующее буквенное обозначение легирующих элементов:

О — олово; Ц — цинк; Х — хром;
Ж — железо; Н — никель; С — свинец;
К — кремний; А — алюминий; Ф — фосфор;
Мц — марганец; Мг – магний; Б – бериллий.

Латуни

Латуни — это медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является цинк.

В зависимости от содержания цинка латуни промышленного применения бывают:

однофазные a — латуни, содержащие до 39 % цинка (это предельная растворимость цинка в меди);
двухфазные (a+b|)- латуни, содержащие до 46 % цинка;
однофазные b|- латуни ,содержащие до 50 % цинка.

Однофазные a- латуни пластичны, хорошо обрабатываются резанием, давлением при температурах ниже 300 0 С и выше 700 0 С (в интервале от 300 0 С до 700 0 С — зона хрупкости). С увеличением содержания цинка прочность латуней повышается. В латунях b|- фаза представляет собой упорядоченный твердый раствор на базе электронного соединения СuZn с решеткой ОЦК, она хрупкая и прочная. Поэтому, чем больше в латунях b|- фазы, тем они прочнее и менее пластичны. Практическое применение имеют латуни с содержанием цинка до 42…43 %.

Латуни, обрабатываемые давлением, маркируются буквой Л (латунь), после которой ставятся буквенные обозначения легирующих элементов; цифры, следующие за буквами, указывают содержание меди и количество соответствующего легирующего элемента в процентах. Содержание цинка определяется по разности от 100 %. Например, латунь Л62 содержит 62 % Сu и 38 % Zn. Литейные латуни маркируются буквой Л, после которой ставится содержание цинка и других легирующих элементов в процентах. Количество меди определяется по разности от 100 %. Например, латунь ЛЦ36Мц20С2 содержит 36 % Zn, 20 % Mn, 2 % Pb и 42 % Сu.

К однофазным a — латуням относятся Л96 (томпак), Л80 (полутомпак), Л68, имеющая наибольшую пластичность (d = 56 %). Двухфазные (a+b|) — латуни марок Л59 и Л60 имеют меньшую пластичность в холодном состоянии, но большую прочность и износостойкость. Однофазные имеют после отжига s_в = 250…350 МПа и d = (50…56) %, двухфазные — s_в = 400…450 МПа и d = (35… 40 %).

Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости латуни могут легироваться оловом, алюминием, марганцем, кремнием, никелем, железом и др.

Введение легирующих элементов (кроме никеля) уменьшает растворимость цинка в меди и способствует образованию b|- фазы, поэтому такие латуни чаще двухфазные (a+b|). Никель увеличивает растворимость цинка в меди, и при достаточном его содержании латунь из двухфазной становится однофазной. Свинец облегчает обрабатываемость резанием и улучшает антифрикционные свойства. Сопротивление коррозии повышают Al, Zn, Si, Mn, Ni, Sn.

В морском судостроении применяются оловянистые ”морские” латуни, например, ЛО70-1 (70 % Сu, 1 % Sn, 29 % Zn). Она используется для изготовления конденсаторных трубок, деталей теплотехнической аппаратуры.

Алюминиевые латуни используют для изготовления конденсаторных трубок, цистерн, втулок, а также для изготовления коррозионно-стойких деталей, работающих в морской воде. Марки латуней: ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2 (в электрических машинах, в хим. машиностроении). Из латуни ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 изготовляют цельнотянутые круглые трубы для производства манометрических трубок и пружин в приборах повышенного класса точности. С помощью закалки и старения sв достигает 700 МПа.

Кремнистые латуни характеризуются высокой прочностью (s_в до 640 МПа), пластичностью и вязкостью до минус 183 0 С. Латунь ЛК80-3 применяют для изготовления арматуры, деталей приборов в судо- и общем машиностроении.

Свинцовистые латуни отлично обрабатываются резанием и обладают высокими антифрикционными свойствами. Латуни ЛС60-1, ЛС59-1 применяют для изготовления крепежных деталей , зубчатых колес, втулок.

Никелевая латунь обладает повышенными механическими (s_в до 785 МПа) и коррозионными свойствами, обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии. Латунь ЛН65-5 применяется для изготовления манометрических и конденсаторных трубок, различного вида проката.

Литейные латуни содержат те же элементы, что и латуни, обрабатываемые давлением; от последних литейные отличает, как правило, большее легирование цинком и другими металлами. Вследствие этого они обладают хорошими литейными характеристиками.

Бронзы

Бронзы — это сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами.

Литейные бронзы маркируются аналогично литейным латуням. Например, бронза Бр06Ц3Н6 содержит 6 % Sn, 3 % Zn, 6 % Pb, 85 % Сu.

Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

Оловянные бронзы. Наибольшее практическое значение имеют сплавы, содержащие до 10…12 % Sn. Предельная растворимость олова в меди 15,8%, однако в реальных условиях кристаллизации и охлаждения предельная растворимость снижается примерно до 6 %. К однофазным сплавам относятся бронзы с содержанием олова до 5…6 % и a — фаза, представляет твердый раствор олова в меди с ГЦК — решеткой. При большем содержании олова наряду с a — раствором присутствует эвтектоид (a + Сu31Sn8). Предел прочности бронзы возрастает с увеличением олова, но при его высоких концентрациях резко снижается из-за большего количества хрупкого интерметаллида Сu₃₁Sn₈.

Оловянные бронзы обычно легируют Zn, Pb, Ni, P. Цинк улучшает технологические свойства бронзы и удешевляет ее. Фосфор улучшает литейные свойства. Для изготовления художественного литья содержание фосфора может достигать 1 %. Свинец (до 3…5 %) вводится в бронзу для улучшения ее обрабатываемости резанием. Никель повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию. Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низкую линейную усадку (0,8 % при литье в землю и 1,4 % — в металлическую форму).

Для проведения пластичности проводится гомогенизация сплавов при температурах 700…750 0 С с с быстрым охлаждением. Остаточные напряжения снимаются отжигом при 550 0 С.

Оловянные деформируемые бронзы Бр0Ф7-0.2, БрОЦС4-4-4, БрОЦ4-3 и другие имеют более высокую прочность, упругость, сопротивление усталости, чем литейные. Их используют для изготовления подшипников скольжения, шестерен, трубок контрольно — измерительных и других приборов, манометрических пружин и т.д.

Литейные оловянные бронзы. По сравнению с деформируемыми они содержат большее количество легирующих элементов, имеют ниже жидкотекучесть, малую линейную усадку, склонны к образованию усадочной пористости. Бронзы БрОЗЦ7С5Н, БрО10Ф1, БрО6Ц6С3, БрО5С25 и другие применяются для изготовления арматуры, работающей в воде и водяном паре, подшипников, шестерен, втулок.

Алюминиевые бронзы отличаются высокими механическими антикоррозионными свойствами, жидкотекучестью, малой склонностью к дендритной ликвации. Из-за большой усадки трудно получить сложную фасонную отливку. Они морозостойки, немагнитны, не дают искры при ударах. По коррозионной стойкости превосходят латуни и оловянистые бронзы.

Алюминий растворяется в меди, образуя a — твердый раствор замещения с пределом растворимости 9,4 %. При большем содержании в структуре появляется эвтектоид (a + g|); g| — интерметаллид Сu₃₂Al₉.

Однофазные бронзы БрА5, БрА7 имеют хорошую пластичность и относятся к деформируемым. Обладают наилучшим сочетанием прочности и пластичности: s_в = 400…450 МПа, d = 60 %.

Двухфазные бронзы (a + g|) имеют повышенную прочность до 600 МПа, но пластичность заметно ниже d = (35…45) %. Эти сплавы упрочняются термообработкой и дополнительно легируются Fe, Ni, Mn.

Железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства алюминиевых бронз. Никель улучшает механические свойства и износостойкость, температуру рекристаллизации и коррозионную стойкость. Марганец повышает технологические и коррозионные свойства.

Бронзы БрАЖН10-4-4, БрАЖМц10-3-1-5 и др. применяются для изготовления зубчатых колес, деталей турбин, седел клапанов и других деталей, работающих в тяжелых условиях износа при повышенных температурах до 400 0 С, корпуса насосов, клапанные коробки и др.

Закалка проводится с температуры 950 0 С, после чего бронзы подвергают старению при 250…300 0 С в течение 2…3 ч.

Кремнистые бронзы применяются в качестве заменителей оловянистых бронз. До 3 % кремний растворяется в меди, и образуется однофазный a-твердый раствор. При большем содержании кремния появляется твердая и хрупкая g-фаза. Никель и марганец улучшает механические и коррозионные свойства. Они не теряют пластичности при низких температурах, хорошо паяются, обрабатываются давлением, немагнитны и не дают искры при ударах. Их используют для деталей, работающих до 500 0 С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).

Бронзы БрКН1-3, БрКМц3-1 применяют для изготовления пружин, антифрикционных деталей, испарителей и др.

Бериллиевые бронзы. Содержат 2…2,5 % Ве. Эти сплавы упрочняются термической обработкой. Предельная растворимость бериллия в меди при 866 0 С составляет 2,7 %, при 600 0 С — 1,5 %, а при 300 0 С всего 0,2 %. Закалка проводится при 760…800 0 С в воде и старение при 300 0 С в течение 3 ч. Сплав упрочняется за счет выделения дисперсных частиц g-фазы СuBe, что приводит к резкому повышению прочности до 1250 МПа при d = 3…5 %. Бронзы БрБ2, БрБНТ1,9 и БрБНТ1,7 имеют высокую прочность, упругость, коррозионную стойкость, жаропрочность, немагнитны, искробезопасны (искра не образуется при размыкании электрических контактов). Применяются для изготовления мембран, пружин, электрических контактов.

Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жидкой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоят из кристаллов меди и включений свинца. Такая структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Бронза БрС30 применяется для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих при повышенных давлениях и с большими скоростями. По сравнению с оловянистыми бронзами, теплопроводность ее в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении. Прочность этих бронз невысокая s_в = 60 МПа, d = 4 %.

тест материаловедение
олимпиадные задания по теме

2. Как называется свойство, состоящее в способности вещества существовать в различных кристаллических модификациях:

14. Как называется обработка, состоящая в насыщении поверхности стали азотом и углеродом в газовой среде:

21. Какой из перечисленных неметаллических материалов предпочтителен для изготовления подшипников скольжения:

30. Операция обработки цилиндрических или конических углублений и фасок просверленных отверстий под головки болтов, винтов и заклепок:

Вложение	Размер
тест	16 КБ

Предварительный просмотр:

Тест по материаловедению
для слесарей

1. К какой группе металлов принадлежит медь и ее сплавы:
− К цветным
− К цветным
− К легким
− К редкоземельным

2. Как называется свойство, состоящее в способности вещества существовать в различных кристаллических модификациях:
− Изометрия
− Полиморфизм
− Анизотропия
− Текстура

3. Какая группа из приведенных ниже металлов относится к благородным:
− Au, Pt, Ag, Os
− Mg, Be, Al, Pb
− Ti, Zr, Cr, Nb

4. Какие железоуглеродистые сплавы называются сталями:
− Содержание углерода более 0,8 %
− Содержание углерода более 4,8%
− Содержание углерода не более 2,14%
− Содержание углерода более 0,002%

5. Что такое баббиты:
− Латунь
− Литейный алюминиевый сплав
− Антифрикционный сплав
− Бронза, упрочненная железом и марганцем

6. Укажите марку рессорно-пружинной стали:
− У8А
− Сталь70
− Сталь 08пс
− Р9

7. Как называются сплавы меди с элементами (кремний, алюминий, олово, бериллий и др.)?
− Бронзы
− Латуни
− Инвары
− Баббиты

8. Укажите марку инструментальной высококачественной стали:
− Сталь 10
− У10А
− Р18
− У7

9. Пластичность стали с увеличением содержания углерода и легирующих элементов:
− Уменьшается
− Увеличивается
− Не изменяется

10. Укажите компонент шихты для восстановления железа из окислов в доменной печи:
− Марганцевая руда
− Флюс
− Топливо

11. Выбрать правильный ответ
Какая из перечисленных групп металлов имеет гексагональную плотноупакованную
решетку (ГПУ):
− Вольфрам, железо, ниобий
− Серебро, медь, золото
− Цинк, магний, кадмий

12. Какое понятие относится к технологическим свойствам:
− Относительное удлинение при разрыве
− Свариваеваемость
− Условный предел текучести

13. Что такое макроанализ:
− Определение типа кристаллической решетки
− Определение механических свойств
− Изучение строения металла невооруженным глазом или при помощи лупы.

14. Как называется обработка, состоящая в насыщении поверхности стали азотом и углеродом в газовой среде:
− Цианирование
− Улучшение
− Модифицирование
− Нитроцементация

15. Укажите марку качественной конструкционной стали:
− У7
− Сталь30
− Ст3 кпВК6

16.Параметр, по которому оценивается качество стали:
− Содержание углерода
− Механические свойства стали
− Содержание серы и фосфора

17. Исходный компонент для получения стали в кислородных конвертерах:
− Железная руда
− Металлом (Скрап)
− Передельный чугун

18. Какой из приведенных ниже металлов (сплавов) относится к черным:
− Латунь
− Коррозионно-стойкая сталь
− Дуралюмины
− Баббиты

19. Какое из перечисленных понятий относится к физическим свойствам:
− Твердость
− Усадка
− Теплопроводность
− Коррозионная стойкость

20.Как называется химико-термическая обработка, состоящая в насыщении поверхности стали алюминием:
− Цементация
− Алитирование
− Нормализация
− Улучшение

21. Какой из перечисленных неметаллических материалов предпочтителен для изготовления подшипников скольжения:
− Ударопрочный полистирол
− Фторопласт-4
− Фенопласт
− Асбоволокнит

22. Выбрать правильный ответ
Компонент шлака, обеспечивающий удаление из чугуна вредной примеси серы:
− SiO2
− FeO
− CaO

23. Как называют металлы с температурой плавления выше температуры плавления железа:
− Благородные
− Редкоземельные
− Тугоплавкие
− Черные

24. Как называется химико-темическая обработка, состоящая в насыщении поверхности стали углеродом:
− Нормализация
− Цементация
− Улучшение
− Цианирование

25. Укажите марку быстрорежущей стали:
− У 12
− 9 ХС
− Р 18

26. Укажите, какова форма графита в высокопрочном чугуне:
− Хлопьевидная
− Пластинчатая
− В высокопрочном чугуне графита нет
− Шаровидная

27. Выбрать правильный ответ
Укажите, какова форма графита в ковком чугуне:
− Шаровидная
− Хлопьевидная
− Пластинчатая
− В ковком чугуне графита нет

28. Какой чугун называется белым:
− Чугун, в котором весь углерод или часть его содержится в виде графита
− Чугун, в котором весь углерод находится в химически связанном состоянии
− Чугун, в котором металлическая основа состоит из феррита
− Чугун, в котором наряду с графитом содержится ледебурит

29. К каким свойствам относится коррозионная стойкость металлов:
− К химическим
− К Физическим
− К эксплутационным
− К механическим

30. Операция обработки цилиндрических или конических углублений и фасок просверленных отверстий под головки болтов, винтов и заклепок:
− Развертывание
− Зенкование
− Зенкерование
− Фрезерование

31. Выбрать правильный ответ
Какой из перечисленных в ответах материалов предпочтителен для изготовления
тормозных накладок:
− Асботекстолит
− Текстолит
− Винилпласт
− Стекловолокнит

32. Вредное влияние, развивающееся из-за повышенного содержания серы в стали:
− Хладноломкость
− Образуются флокены
− Красноломкость
− Вызывает хрупкость стали

33. Как называется явление, заключающееся в неоднородности свойств металла в различных направлениях:
− Изотропность
− Анизотропия
− Текстура
− Полиморфизм

34. Вредное влияние, развивающееся из-за повышенного содержания фосфора в стали:
− Красноломкость
− Образуются флокены
− Хладноломкость

35. Выбрать правильный ответ
Какая марка стали применяется для изготовления напильников:
− ХГ
− ВК9
− У13А

36. Какая марка относится к твердому сплаву:
− ВК 6М
− Р9
− У7
− 13Х

37. Как называется упрочняющая термическая обработка:
− Закалка
− Отжиг
− Отпуск
− Нормализация

38. Из какого чугуна получается ковкий чугун путем отжига (томления):
− Серый чугун
− Высокопрочный чугун
− Белый чугун

39. Укажите марку легированной нержавеющей стали:
− У7
− 40Х13
− 20Х
− Сталь 50

40. Как обозначается твердость по Роквеллу:
− HB
− HRC
− HV

41. Какая марка стали применяется для изготовления сверл:
− Сталь 35
− Ст3
− Р6М5

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Тест по предмету "Материаловедение"

Тест по предмету "Материаловедение" на 40 вопросов. Темы "Свойства металлов и сплавов", "Термическая обработка металлов", "Неметаллические материалы", "Железоуглеродистые сплавы".

Тест по материаловедению группа №1 (первое полугодие 2013-14уч.г)

Тест по материаловедению группа №1(1 вариант-1подгр., 2вариант 2подгр.).

Тесты по дисциплине «Материаловедение» для студентов 2 курса специальности 100116 «Парикмахерское искусство»

Тесты можно использовать для текущего контроля знаний.

Тесты по материаловедению

Тесты по материаловедению.

разработка входного теста по дисциплине "Основы материаловедения" для студентов 1 курса СПО

данный тест предназначен для студентов 1 курса для проверки их базовый знаний по дисциплине "Материаловедение".

Тест (промежуточная аттестация) по теме "Специальное материаловедение"

Тестовые задания промежуточной аттестации в виде 17 вопросов с отмеченными правильными ответами и указанными источниками.Профессия «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования&ra.

Тест по материаловедению

Тест на тему «Жиры и их заменители. Воски и воскообразные вещества » 1.Веществами растительного или животного происхождения, состоящие главным образом из смесей полных эфиров глицерин.

Медные сплавы и их характеристики

Медь является самым известным из цветных металлов. Востребована она благодаря своим антикоррозийным свойствам, которые сохраняются даже в неблагоприятных условиях. В настоящее время существует более 400 сплавов, содержащих медь, каждый из которых отличается уникальными характеристиками.

Чаще всего, путем добавления цинка и олова, получают такие медные сплавы, как бронзу и латунь. Известно, что производить их научились еще в древнем Риме. Сейчас их применяют в различных областях промышленности и на производстве. Расскажем о медных сплавах подробнее.

История возникновения медных сплавов

Появление первого медного сплава принято относить к VII тысячелетию до н. э. В бронзовом веке в него стали добавлять олово. Сплавы использовались для изготовления оружия, посуды, зеркал и украшений.

В производственную технологию вносили изменения. В зависимости от назначения изделия в соединения стали добавлять мышьяк, железо, цинк, свинец. Украшения делали из особого сплава, содержащего медь, свинец и олово.

В VIII веке до н. э. умельцы из Малой Азии смогли получить латунь. Тогда люди еще не знали о способах получения чистого цинка и для производства использовали его руду. Впоследствии объемы изготовления медных сплавов увеличивались, область их применения становилась все шире. В настоящее время производство данного материала прочно занимает лидирующие позиции.

В данной статье мы расскажем о том, какие сплавы называют медными, разберемся в их свойствах, характеристиках и особенностях.

Характеристики меди

Медь имеет мягкую, пластичную структуру и розово-золотистый оттенок. С давних времен людей притягивал внешний вид этого металла, вследствие чего сперва ее использовали для изготовления украшений.

Покрываясь оксидной пленкой при контакте с кислородом, медь становится красновато-желтого цвета. Влага и углекислый газ придают изделиям из меди зеленоватый оттенок.

Металл обладает высокой тепло- и электропроводностью, поэтому медь и медные сплавы часто применяются при изготовлении электротехники. Свойства меди остаются неизменными в довольно большом диапазоне колебания температур. Металл не имеет магнитной силы.

Добывают медную руду открытым способом, так как в природных условиях она часто встречается на поверхности в виде крупных самородков меди с высоким показателем чистоты и медных жил.

Также медь содержится в следующих соединениях:

медном колчедане;
халькозине;
борните;
ковеллине;
куприте;
азурите;
малахите.

При производстве медного сплава сохраняются ключевые преимущества металла, при этом улучшаются его характеристики и раскрываются новые ценные свойства.

Наиболее распространенными видами являются латунь, бронза и медно-никелевые сплавы.

Классификация и маркировка медных сплавов

Различия в технических свойствах позволяют выделить деформируемые медные сплавы (ГОСТ18175-78) и литейные (ГОСТ613-83). В зависимости от возможности закаливания сплавы могут быть термоупрочняемыми и нетермоупрочняемыми. Различия в химическом составе позволяют разделить сплавы на 2 группы: бронзы (медь с добавлением прочих элементов, но без примеси цинка) и латуни (смесь меди и цинка с добавлением прочих элементов). Бронзы и латуни относятся к группе литейных медных сплавов.

При определении медных сплавов используют маркировку легирующих элементов: олово – О, алюминий – А, свинец – С, марганец – Мц, магний – Мн, железо – Ж, фосфор – Ф, кремний – К, бериллий – Б, никель – Н.

При обозначении бронз используют буквосочетание «Бр», а также буквенно-цифровую маркировку в зависимости от входящих в состав элементов и их процентного содержания. К примеру, в медный сплав марки БрО5Ц5С5 входят: олово (5 %), цинк (5 %), свинец (5 %), и медь (оставшиеся 85 %).

При маркировке латуней используют букву «Л» и цифру, указывающую, в каком процентном количестве в ней содержится легирующий элемент – цинк. Легированные латуни также обозначаются буквами и цифрами в соответствии с процентным содержанием прочих легирующих добавок. К примеру, в латуни марки ЛЦ35А3Ж2Мц1 содержится цинк (35 %), алюминий (3 %), железо (2 %), марганец (1 %) и медь (оставшиеся 59 %).

Показатели прочности, антифрикции, коррозионной стойкости лучше у бронз, что объясняет их более высокую стоимость.

Особенности бронзы

Бронзу люди научились делать очень давно. Проведенные археологические раскопки доказывают, что человечество с давних пор использовало ее для изготовления различных изделий.

Бронза применялась для военных нужд – из нее делали холодное оружие, пушки и ядра. Также ее использовали в ювелирном деле и скульптурном искусстве.

Свойства и уникальность бронзовых сплавов

Все бронзовые сплавы отличаются твердостью и пластичностью. При изменении процентного содержания легирующих и дополнительных элементов медные сплавы приобретают новые свойства. Цвет соединения меняется в зависимости от того, какая доля в его составе приходится на медь.

Если бронзовый сплав содержит 85 % основного металла, его цвет будет золотистым. Если доля меди составляет ниже 50 %, сплав приобретет серебристый оттенок. Серую и черную бронзу можно получить при добавлении в сплав менее чем 35 % меди. При количестве свыше 90 % меди бронза приобретет красный цвет.

К старейшим видам сплавов относят колокольную бронзу, из которой с давних пор отливали колокола. Она состоит из меди (80 %) и олова (20 %). Но из-за невысокого содержания олова такой сплав получается довольно хрупким.

Самую широкую область применения имеют медные сплавы, в состав которых входит олово и незначительная доля других добавок. Ряд исторических обстоятельств привел к постепенному снижению производства бронзы с добавлением мышьяка и все большему распространению оловянных сплавов.

Хотя изготовление оловянных бронзовых сплавов обходилось дороже, с экономической точки зрения они оказались более выгодными. Гужевой транспорт развивался, формировались новые торговые отношения, в результате чего рос импорт бронзовых сплавов без мышьяка.

Виды и характеристики бронзовых сплавов

Наибольшее распространение сплавы меди и олова получили в результате развития крупной промышленности. Их использовали в качестве основных медных сплавов на протяжении долгого времени. В последнее столетие все чаще стали применяться соединения меди с бериллием, кремнием, а также алюминиево-медные сплавы.

Классифицировать бронзы можно на 2 вида:

Безоловянные – с содержанием алюминия, кремния, бериллия, а также других веществ. Их наличие определяет, какими свойствами будет обладать бронза. Увеличению антифрикционных свойств и повышению коррозионной стойкости способствует добавление в сплав алюминия. Включение в состав бериллия сделает бронзу более твердой и прочной. Благодаря кремнию и цинку полученный сплав будет обладать лучшей текучестью и стойкостью к истиранию.
Оловянные – сплавы с большим содержанием меди. Именно такие сплавы стали использоваться людьми раньше других. В отличие от чистой меди, они характеризуются более высокими показателями прочности и твердости и лучшей способностью к плавлению. Основное легирующее вещество таких бронзовых сплавов – олово, стоящее на втором месте по массовой доле после меди.

Третью позицию по объему в сплаве занимают цинк, свинец и мышьяк. Предпочтение чаще отдается свинцу благодаря его максимально низкой усадке, которая позволяет более качественно выполнить литье. Он почти не затачивается и не режется, а также сложно обрабатывается давлением. Несмотря на пониженную текучесть и склонность к ликвации, из таких медных сплавов часто изготавливают отливки сложной конфигурации (как, например, при художественном литье).

«Адмиралтейская» бронза содержит в своем составе цинк. Этот медный сплав нашел применение в судостроении – из него производят детали, которые часто или непрерывно контактируют с морской водой. Выбор сплава обусловлен высокой коррозионной стойкостью.

Увеличить способность бронзы сопротивляться коррозии в соленой воде можно путем добавления никеля и алюминия. Из подобных «морских» сплавов изготавливают составляющие нефтяных платформ, которые расположены на отмели моря или океана.

Фосфор, цинк, марганец, серебро и мышьяк придают бронзовым сплавам дополнительные свойства. Например, серебро увеличивает показатель электропроводности до схожих с медью значений.

Свойства латуни

Латуни – это медные сплавы, содержащие цинк. В некоторых случаях в состав могут входить и другие компоненты. Количество меди в латуни любой марки всегда выше, доля цинка составляет 5-45 %.

Применение латуни нашли еще в древности. Этот сплав золотистого цвета отличается податливостью и коррозионной стойкостью. Согласно историческим данным, первыми смогли ее добыть жившие в Причерноморье племена моссинойков. Соединение также было обнаружено на территории Древнего Рима, однако не получило там широкого распространения. Причина могла заключаться в том, что латунь чересчур походила на золото и способна была вызывать глубокое разочарование.

С другой стороны, Апеннины не могли похвастать богатыми залежами цинковой руды. В средние века ситуация поменялась мало – латунные медные сплавы имели небольшую область применения; в основном их использовали жители Индии и Китая. На территории Европы более востребованным было железо.

Массовое использование латуни началось лишь с XVIII века. Свойства цинка были уже широко известны, его добычу вели на всей территории Европы. Революция в промышленном производстве вызвала множество открытий в этой области. В 1781 году Джеймсом Эмерсоном (Англия, Бристоль) была запатентована технология производства медного сплава с добавлением цинка. С этого момента стала активно развиваться латунная металлургия.

Структура и химический состав латуни

При формировании состава сплав проходит через следующие фазы:

При альфа-фазе доля цинка не превышает 35 %.
При бета-фазе содержание цинка приближается к 50 %. В соединение также добавляется 6 % олова.

Ряд медных сплавов структурно содержит только альфа-фазу. При изменении количества меди и цинка могут одновременно присутствовать и альфа, и бета-фазы.

Латунь содержит не только медь и цинк, но и другие компоненты. В качестве легирующих веществ могут быть использованы никель, алюминий, свинец, железо, марганец и кремний. Их доля в составе незначительна, однако наличие или отсутствие этих веществ меняет характеристики сплава.

Характеристики и свойства латуни

Ключевым преимуществом является способность сопротивляться коррозии. В числе других важных свойств:

Устойчивость в агрессивных средах, которая усиливается при нанесении лакового покрытия.
Материал имеет хорошие показатели прочности.
Латунь обладает высоким уровнем пластичности.
Сплав хорошо проходит обработку с помощью давления. Возможно проведение горячих и холодных работ.
Возможность осуществить сварку и пайку медного сплава.
Хороший уровень теплопроводности, который увеличивается при повышении процентной доли меди.
Латунь плавится при температуре 880-950 ?С. Уменьшение содержания цинка в составе сплава снижает температуру плавления.
Материал не имеет магнитных свойств.

Твердость и пластичность медного сплава зависит от доли добавленного в него цинка. С увеличением его количества растет прочность сплава. Рост пластичности происходит, когда доля цинка в составе не достигнет 36 %. Когда его процентное содержание превосходит 45 %, пластичные свойства уменьшаются.

В результате нагартовки (термической обработки) увеличивается плотность латуни. Кроме того, с ее помощью можно снять напряжения внутри структуры медного сплава.

Преимущества и недостатки

Медные сплавы, в зависимости от характеристик, могут иметь свои плюсы и минусы:

Относительно небольшой вес, что позволяет использовать их в ряде промышленных отраслей.
Высокий показатель пластичности.
Относительно невысокая цена.
Способность сопротивляться коррозии теряется с ростом содержания меди.
Теплопроводность латунных сплавов ниже по сравнению с бронзой и чистой медью.

Разновидность медно-никелевых сплавов

Выделяются медные сплавы с никелем трех видов:

конструкционные;
электротехнические;
ювелирные.

Соединения меди и никеля обладают следующими характеристиками: увеличенная твердость, устойчивость к стиранию и коррозии. Кроме никеля, в состав медных сплавов входят такие металлы и неметаллы, как алюминий, цинк, марганец, хром и т. д.

В составе электротехнических сплавов количество марганца может превышать долю никеля. Эти соединения хорошо проводят ток и имеют стабильные характеристики сопротивления.

Декоративные медно-никелевые сплавы хорошо режутся и деформируются, имеют хороший показатель жидкотекучести.

Константан

Этот сплав обозначают как МНМц 40-1,5. Маркировка показывает, что доля никеля в медном сплаве составляет примерно 40 %. Материал обладает электротехническими свойствами, высоким омическим сопротивлением и небольшим линейным расширением в процессе нагревания.

Константан характеризуется хорошей пластичностью и возможностью выполнения прокатки. Он востребован при изготовлении проволоки, преобразователей, листов для термоэлектродов.

Копель

Маркировка сплава – МНМц 43-0,5. Легирующими элементами являются никель и марганец. Соединение хорошо противостоит термическим воздействиям. Копель – это проволока, которая может иметь разный диаметр. Из этого материала делают компенсационные провода, низкотемпературные преобразователи. С копелем можно работать в кислой среде и в среде инертного газа.

Данный медно-никелевый сплав отличается важной характеристикой – при изменении температурного режима сопротивление остается стабильным. Жаростойкое соединение, свойства которого не меняются, если температура не превышает 600 ?С.

Нейзильбер

В состав этого ювелирного сплава входят цинк (до 20 %) и никель (15 %). Наличием последнего обусловлен белый цвет материала и зеленоватый или голубоватый оттенок.

Данный медный сплав был получен в Германии. Им заменяли белое золото – внешне материал выглядит так же, но его производство обходится дешевле. Сплав отличается лучшей твердостью и стойкостью к воздействию влаги и пара. Кроме того, он хорошо сохраняет декоративный внешний вид и не темнеет. Европейцы делали из нейзильбера бижутерию и наградные атрибуты. Современной областью его использования является изготовление орденов, медалей, гитарных ладов и хирургических инструментов.

Куниаль

Существует два вида этого медного сплава, в наименованиях которых на конце стоят буквы А и Б. Каждый из них устойчив к коррозии. Могут растрескиваться при увеличении температур.

В состав куниаля-А входят железо, алюминий и кобальт. Его выпускают в форме прутков.

При производстве куниаля-Б медь сплавляют с никелем. Доля прочих элементов не превышает 1 %. Полученный сплав используют для изготовления полос для рессор и пружин.

Манганин

В его состав входит марганец (13 %). Манганин отличается золотисто-красным цветом. В соединение также может быть добавлено железо. Этот медный сплав, согласно классификации, является изначально состаренным – для приобретения определенных механических свойств необходимо провести его термическую обработку. Электрически стабилен в условиях изменения температурного режима.

Сфера его использования – изготовление высокоточных электроизмерительных приборов, создание эталонов.

Манганин может иметь в составе серебро вместо меди. С технической точки зрения он почти идентичен медному сплаву, однако белый манганин отличается более высокой стоимостью.

Монель

Сфера использования монеля – нефтехимическая промышленность; из него делают специальные приборы и оборудование. Аппаратостроительная отрасль, медицина, судостроение также не обходятся без его применения – из монеля делают антикоррозийные детали и элементы.

Материал имеет высокий показатель пластичности, без труда проходит обработку в любом состоянии (горячем или холодном). Проводить механическую обработку необходимо при низких оборотах.

Мельхиор

Мельхиор является твердым ювелирным сплавом белого цвета, в котором доля меди составляет от 70 % до 90 %. В состав входят никель, марганец (1 %) и железо (0,8 %).

Мельхиор обладает коррозионной стойкостью к среде газов и к морской воде. Вне зависимости от количественного соотношения включенных в состав элементов, материал плавится при температурах от 1150 ?С до 1230 ?С.

Чаще всего применяют мельхиор двух марок – МН16 либо МНЖМц30-1-1. Для получения нужных технических характеристик следует провести его отжиг. Является изначально состаренным медным сплавом.

Раньше носил разговорное название «серебра для пролетариата», так как по внешним признакам он идентичен названному металлу, однако обладает большей твердостью и более низкой стоимостью. Мельхиоровые изделия склонны к окислению и потемнению аналогично серебряным, поэтому за ними обязательно нужно ухаживать.

Ввиду низкой цены на этот медный сплав, мельхиоровая посуда была доступна для обычных рабочих, которые часто выдавали ее за серебро. Провести очистку можно с помощью зубной пасты или порошка без добавок.

Материал востребован при изготовлении вилок, ложек, кухонной посуды, элементов декора и украшений. Его легко обрабатывать, резать, чеканить. Применяется для изготовления монет, медалей, хирургических инструментов.

Существует большое многообразие медных сплавов (латуней, бронз, медно-никелевых соединений), которые востребованы в различных производственных областях. Практичность их применения обусловлена качественными характеристиками материала, которые привлекли внимание людей очень давно. Вряд ли когда-нибудь медные сплавы потеряют свою популярность.

Читайте также: