Медные сплавы и их применение

Медный сплав — прочный металлический материал, полученный методом сплавления меди с другими химическими элементами, такими как олово, цинк, алюминий.

Появление первых сплавов из меди

Научно доказано, что медные сплавы были известны многим древним народам, населявшим Землю, и использовались ими повсеместно в быту.

Согласно археологическим исследованиям оловянную бронзу люди научились добывать еще в Бронзовом веке, чем и обусловлено название этого исторического периода. Первые найденные изделия из бронзы датированы IV тысячелетием до нашей эры. Из сплава меди с оловом выполнено большинство древнегреческих скульптур, в том числе гигантская статуя Колосса Родосского.

Всеми известная сегодня латунь применялась для чеканки монет более 2000 лет назад, во времена правления Юлия Цезаря. Только тогда этот материал носил название орихалк.

Впервые метод получения сплава из меди и металлического цинка был запатентован в 1781 году англичанином Джеймсом Эмерсоном.

Разновидности медных сплавов и их маркировка

Медные сплавы различают по виду легирующего компонента, придающего материалу дополнительную прочность. Самые известные среди них, получившие наибольшее распространение:

• Латунь — сплав меди с цинком. Она имеет маркировку: ЛX, где X — это процентное соотношение содержания меди.
• Бронза — соединение меди с оловом, никелем, свинцом, алюминием или кремнием, маркируемое буквенным обозначением Бр, за которым следуют первые буквы названий легирующих компонентов с процентным содержанием каждого.
• Медно-никелевые сплавы: мельхиор (соединения с никелем, железом и марганцем), нейзильбер (с никелем и цинком), куниаль (с никелем и алюминием). В маркировке указываются первые буквы всех, входящих в состав сплава, компонентов и их процентное соотношение.

Свойства сплавов меди

К общим физико-химическим свойствам сплавов относят:

• прочность;
• устойчивость к износу и коррозии при взаимодействии с агрессивными средами;
• высокие показатели тепло- и электропроводности;
• термическую стойкость;
• низкий коэффициент трения.

Латунь достаточно прочный и твердый материал, при этом легко поддающийся обработке. Бронза отличается хорошими антифрикционными свойствами, коррозионной устойчивостью и сопротивлением механическим нагрузкам, обладает малой усадкой. Медно-никелевые сплавы отличаются повышенными показателями электросопротивления и устойчивостью к воздействию агрессивных сред.

Сферы применения сплавов

Сплавы меди широко применяются практически во всех отраслях промышленности. Латунь используется в машиностроении, химической, мебельной, автомобильной и оборонной промышленности. Из нее изготавливают крепежи и фурнитуру для мебели, декоративные элементы для интерьера, патронные гильзы, приборы теплотехнической и химической аппаратуры, детали автомобилей, воинские знаки отличия, сантехнические муфты и краны.

Помимо декоративных изделий, из бронзы производят большинство деталей и запчастей промышленных машин и оборудования, которые должны функционировать в условиях больших скоростей и высокого давления.

Медно-никелевые сплавы широко используются в судостроении и при изготовлении электроаппаратуры, в том числе термоэлектрогенераторов. Из медно-никелевых соединений производят монеты, посуду, медицинский инструмент, декоративно-сувенирную продукцию, украшения.

За счет высокой электропроводности медь и сплавы активно применяются в производстве электротехники, в том числе они используются для изготовления проводов, кабелей, теплообменных камер.

Сплавы меди и их применение

Один из самых распространенных цветных металлов – медь. Она часто встречается в природе, и ее залежи находятся относительно неглубоко.

Преимущества меди:

• высокая прочность;
• устойчивость к коррозии;
• хорошая электропроводность;
• пластичность;
• отличная теплопроводность.

Медь в чистом виде больше всего используется в производстве электротехники. Почти половина добываемого металла в мире уходит именно на нужды этой отрасли. Наибольший процент меди идет на изготовление кабелей и проводов. Высокая электропроводность делает медь идеальным материалом для этих целей. А благодаря хорошей теплопроводности медь широко используют в производстве систем охлаждения и отопления. Также из этого металла изготавливают трубы для транспортировки жидкостей и газов. Медь также рекомендуют использовать для систем водоснабжения, поскольку медные трубы экологичны, устойчивы к высоким и низким температурам, практически не изнашиваются.

Тем временем, в остальных сферах чаще всего используют не чистую медь, а ее сплавы: латунь, бронзу и медно-никелевые соединения.

Латунь

Этот сплав достаточно дешев, прочен, тверд, легок в обработке. Область применения латуни широка: химическая промышленность, машиностроение, производство крепежей и фурнитуры для мебели. Также из латуни часто создают декоративные элементы для дома, перила лестниц, медали и оружейные гильзы.

Для получения такого сплава медь в равных пропорциях соединяют с цинком. Также в состав латуни может входить марганец, кремний, никель либо алюминий, которые придают сплаву разные свойства.

Бронза

Это самый востребованный сплав меди, который использовали испокон веков. В Древнем Египте из бронзы изготавливали украшения, а в Средние века из нее отливали боевые орудия. Сплав бронзы и олова в соотношении 9:1 получился особо устойчивым к коррозии, легко обрабатываемым и довольно декоративным. Что интересно, бронза гораздо тверже своих «родителей» – меди и олова. Сегодня в состав сплава вместо олова может входить свинец или алюминий, из-за чего у бронзы появляются новые преимущества. Например, алюминий придает сплаву прочность.

Медно-никелевые сплавы

Такие материалы отличаются интересным серебристо-белым цветом и очень устойчивы к коррозии. Их не разрушает даже воздействие соленой воды, поэтому медно-никелевые сплавы активно используют в судостроении.

Основные виды медно-никелевых сплавов:

мельхиор – сплав с долей никеля до 33%, применяется для штамповки монет, изготовления посуды, украшений;

нейзильбер – сплав меди, никеля и цинка. Из него делают особо прочный медицинский инструмент и декоративные элементы;

манганин – сплав меди с марганцем и никелем. Благодаря высокой электрической сопротивляемости его активно применяют в точных электронных приборах.

Специалисты считают, что запасы меди еще долгое время не будут исчерпаны. Кроме того, возможность вторичной переработки меди говорит о том, что этот материал со временем будет применяться все больше, а сферы его использования значительно расширятся.

типов медных сплавов — International Wire

Разместил Юлия Лесковец на 11 апреля 2022 14:08

В отличие от чистой меди, медные сплавы представляют собой сложные составы металла на основе меди и легирующих элементов, таких как никель, алюминий, кремний, олово и цинк, в различных концентрациях, которые придают сплаву желаемые свойства. Узнайте больше о популярных медных сплавах и их распространенных применениях.

ЭТП и ОФ Медь

Двумя популярными медными сплавами являются электролитически вязкая медь (ETP) и бескислородная медь (OF).

Медь ETP (C110)

Для свойств меди ETP этот сплав чрезвычайно универсален и является наиболее часто используемым медным сплавом. Он обеспечивает 100% минимальную проводимость IACS, что делает его популярным для электрических применений и тех, где требуются низкие уровни сопротивления.

Медь (C101)

Медь

OF представляет собой сплав меди чистотой 99,99% с содержанием кислорода 0,0005%. Этот сплав имеет рейтинг проводимости 101% по IACS, он устойчив к окислению и менее подвержен водородному охрупчиванию.

Недвижимость

Медь как ETP, так и OF податлива, что облегчает ее обработку и формование в процессе производства. Эти сплавы обладают высокими показателями тепло- и электропроводности и низкой химической активностью. Они также обладают свойствами устойчивости к окислению, коррозии, микробам и бактериальному загрязнению.

Приложения

Некоторые из их наиболее распространенных применений включают:

•     Аэрокосмические детали
•     Строительство
•     Электроника
•     Элементы теплообменников
•     Медицинское оборудование
•     Линии электропередач и их компоненты

Медь кадмия (C162)

Кадмий-медь представляет собой высокоэффективный сплав, состоящий из 98-99 % меди, 0,1-1,5 % кадмия и иногда небольшого количества других материалов. Кадмий придает металлу большую прочность и делает его восприимчивым к некоторым термическим обработкам.

Недвижимость

Кадмий-медь

обладает увеличенным сроком службы при изгибе и хорошими характеристиками прочности на растяжение, что делает ее более податливой для промышленных и научных применений. Сплав также обладает отличной термической стабильностью и высокой степенью электропроводности.

Приложения

Некоторые из наиболее популярных применений кадмия-меди включают:

•     Электрические компоненты (автоматические выключатели, соединители, пружинные контакты, электрические проводники)
•     Трос контактный
•     Оборудование для геофизических исследований
•     Высокопрочные линии электропередачи

Медный сплав с высокими эксплуатационными характеристиками при растяжении и изгибе

Этот сплав признан проводником с высокими эксплуатационными характеристиками, который может выполнять специальные функции, отвечая или превосходя требования промышленных норм. Медный сплав с высокими эксплуатационными характеристиками, обеспечивающий растяжение и изгиб, соответствует следующим промышленным стандартам:

.

•     ASTM B624
•     MIL-W-29606
•     NEMA WC67
•     SAE AS22759

Недвижимость

Этот сплав обладает высокой прочностью на растяжение и сохраняет эту ключевую характеристику даже при повышенных температурах 700°F и выше. Материал также обладает высокой термической стабильностью и отличными характеристиками проводимости и может выдерживать отжиг при высоких температурах.

Приложения

Поскольку этот сплав сохраняет свои положительные характеристики при высоких температурах, он является отличным выбором для:

•     Аэрокосмическая промышленность
•     Медицинские приложения
•     Геофизические приложения
  
  

80EF: экологически чистый медный сплав

Медь

80EF является альтернативой кадмиевой меди, соответствующей требованиям по ограничению использования опасных веществ (RoHS). Этот сплав не содержит кадмия и других тяжелых металлов, таких как свинец или ртуть.

Недвижимость

Несмотря на то, что 80EF не содержит кадмия, он по-прежнему обладает чрезвычайно благоприятными характеристиками, такими как хороший срок службы при изгибе и прочность на растяжение, и работает аналогично кадмиевой меди. Он также обладает высокой проводимостью и обеспечивает хорошую термическую стабильность.

Приложения

Этот сплав идеально подходит для применений, которые должны соответствовать нормам и требованиям RoHS. Дополнительные приложения включают в себя:

•     Коммерческие аэрокосмические приложения
•     Компоненты для геофизических исследований
•     Медицинское оборудование

35EF: экологически чистый медный сплав

Медный сплав

35EF не содержит тяжелых металлов, таких как кадмий, свинец или ртуть. Медь Alloy 35EF также соответствует нескольким специализированным отраслевым стандартам, в том числе:

•     ASTM B624
•     MIL-W-29606
•     NEMA WC67
•     SAE AS22759

Недвижимость

35EF термически стабилен и обладает отличной проводимостью. Он также имеет высокую прочность на растяжение, что делает его идеальным для различных применений.

Приложения

Этот сплав является популярным выбором для любого применения RoHS из-за его соответствия директивам.

КС-95: Медный сплав сверхвысокой прочности

Этот сплав имеет состав, обеспечивающий повышенную прочность для использования в экстремальных условиях. Это позволяет производителям уменьшить размер и вес компонентов, не жертвуя прочностью или целостностью.

Недвижимость

Сверхпрочный медный сплав имеет превосходное соотношение прочности и электропроводности к массе, а также высокую степень прочности на растяжение. Этот прочный сплав имеет превосходный срок службы при изгибе в механических приложениях и является еще одним сплавом, соответствующим требованиям RoHS.

Приложения

Детали, изготовленные из сверхвысокопрочного медного сплава CS-95, используются в следующих приложениях:

•     Аэрокосмические и авиационные кабельные системы
•     Миниатюрная электроника
• Медицинское диагностическое оборудование
•   Миниатюрные инвазивные медицинские датчики и зонды

Бронза

Бронзовые сплавы состоят в основном из меди и примерно 12-12,5% олова, а также других металлов, таких как алюминий, марганец, никель, фосфор или кремний.

Недвижимость

Что касается свойств бронзы, сплав хорошо известен своей прочностью, устойчивостью к коррозии и электропроводностью.

Приложения

Некоторые из наиболее распространенных применений бронзы включают:

•     Автозапчасти
•     Электронные и электрические компоненты, включая контакты и реле
•     Морские компоненты

Провода из медных сплавов в International Wire

Являясь ведущим производителем проволоки из медных сплавов в США, International Wire Group использует высококачественные металлы для удовлетворения уникальных требований клиентов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о нашем выборе медных сплавов или о наших внутренних кабельных услугах.

Последние сообщения

• Маркетинговый бюллетень за 3 квартал 2022 г.
• Маркетинговый бюллетень за второй квартал 2022 г.
• Руководство по медным проводам
• Типы медных сплавов
• Информационный бюллетень по маркетингу за первый квартал 2022 г.

Архивы:

• октябрь 2022 г.
• июль 2022
• июнь 2022
• Апрель 2022
• Февраль 2022

Категории:

• Сообщения в блоге
• Новости компании
• Информационные бюллетени

Медные сплавы | Металлургия для чайников

Медь — один из самых полезных металлов, известных человеку, и он был использован одним из первых. Медь — красновато-желтый материал, очень пластичный. Медь имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) кристаллическую структуру и имеет вторую лучшую электропроводность среди металлов, уступая только серебру, по сравнению с которым она имеет проводимость 97%.

Медь — один из самых полезных металлов, известных человеку.

Теплопроводность меди очень высока и находится между серебром и золотом. Существует почти 400 различных медных сплавов в зависимости от производимого коммерческого продукта: стержни, пластины, листы, полосы, трубы, трубы, прессованные профили, фольга, поковки, проволока и отливки из литейных цехов.

Медь — один из самых полезных металлов, известных человеку, и он был использован одним из первых.

Медные сплавы — это металлические сплавы, основным компонентом которых является медь. Они обладают высокой устойчивостью к коррозии. Наиболее известными традиционными типами являются бронза, в которой важным дополнением является олово, и латунь, в которой вместо цинка используется цинк. Оба эти термина неточны, и сегодня термин «медный сплав» часто заменяют, особенно в музеях.

Сходство внешнего вида различных сплавов, наряду с различными комбинациями элементов, используемых при изготовлении каждого сплава, может привести к путанице при классификации различных составов.

Существует до 400 различных композиций меди и медных сплавов, свободно сгруппированных по категориям: медь, сплав с высоким содержанием меди, латунь, бронза, медно-никелевый сплав, медь-никель-цинк (нейзильбер), освинцованная медь и специальные сплавы.

Добавление легирующих элементов улучшает определенные свойства, например, олово, алюминий, никель, железо и кремний используются для повышения коррозионной стойкости, свинец добавляется для улучшения обрабатываемости, а кремний добавляется для повышения износостойкости.

Чистая медь обладает лучшей электро- и теплопроводностью среди всех промышленных металлов. Медь образует сплавы более свободно, чем большинство металлов, и с широким диапазоном легирующих элементов для производства следующих сплавов:

• олово делает оловянную бронзу
• олово и фосфор делают фосфорную бронзу
• алюминий делает алюминиевую бронзу
• цинк делает латунь
• олово и цинк делают пушечную бронзу
• никель делает медно-никелевый сплав
• никель и цинк делают нейзильбер
• бериллий делает бериллиевую медь.

Краткое руководство по медным сплавам

В следующей таблице перечислены основные легирующие элементы для четырех наиболее распространенных типов, используемых в современной промышленности, а также названия каждого типа. Исторические типы, такие как те, которые характеризуют бронзовый век, более расплывчаты, поскольку смеси обычно были разнообразными.

Детали из латуни

Латунь

Латунь представляет собой сплав меди с цинком. Латуни обычно желтого цвета. Содержание цинка может варьироваться от нескольких % до примерно 40%; пока он поддерживается ниже 15%, он заметно не снижает коррозионную стойкость меди.

Brass Dragon

Латунь может быть чувствительна к коррозии при селективном выщелачивании при определенных условиях, когда цинк выщелачивается из сплава (децинкификация), оставляя после себя губчатую медную структуру.

На диаграмме показана структура бинарных медно-цинковых сплавов в состоянии полного равновесия с указанием предпочтительных температур для снятия напряжений, полного отжига и горячей обработки давлением. Различия в свойствах фаз частично связаны с тем, что альфа-латунь имеет гранецентрированную кубическую структуру, а бета-латунь имеет объемно-центрированную кубическую структуру.

Фазовая диаграмма меди и олова, показывающая перитектическую точку. Перитектическая реакция является важным примером микроструктурного превращения. Sn – 21 вес.%Cu демонстрирует это превращение из твердой фазы и жидкой фазы в другую, твердую фазу.

Бронзовая медаль

SonyEricsson Бронзовый корпус

Бронза

Бронза чаще всего представляет собой сплав меди, а также алюминия, олова и других металлов.

• Алюминиевые бронзы представляют собой сплавы меди и алюминия. Содержание алюминия колеблется в основном между 5-11%. Иногда добавляют железо, никель, марганец и кремний. Они обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью, чем другие бронзы, особенно в морской среде, и имеют низкую реакционную способность по отношению к соединениям серы. Алюминий образует на поверхности металла тонкий пассивирующий слой.
• Металлический колокольчик
• Фосфористая бронза
• Никелевые бронзы, напр. нейзильбер и мельхиор
• Металлическое зеркало

Области применения меди охватывают широкий спектр различных дисциплин.

• Архитектура, как экстерьер, так и интерьер
• Automotive, Медь является важным компонентом многих новейших элементов дизайна современных автомобилей.
• Электротехника Высокая проводимость меди делает ее идеальным материалом для широкого спектра электрических применений
• Электрическая энергия, эффективное качество электроэнергииСтроительная проволокаТрубы, трубы и фитингиМедные трубы — это материал высочайшего качества, доступный на сегодняшний день для различных строительных применений, включая сантехнику, пожарные спринклеры.
• Топливный газ, медная труба — отличный выбор для систем трубопроводов природного газа.
• Промышленный, Медь служит важным материалом в огромном количестве отраслей промышленности, включая электронику.

Уникальные свойства меди

• для морской воды делают ее идеальной для многих применений в суровых морских условиях.
• Изделия механической обработки, прутки и прутки из медных сплавов.