Медь и сплавы на ее основе

Наиболее ценными свойствами меди являются электро- и тепло-проводность. Однако эти свойства зависят от чистоты металла: чем меньше содержание примесей, тем больше электро- и теплопроводность. Вредными примесями в меди являются сурьма, мышьяк, висмут. Техническая медь (М1, М2 и др.), как и все чистые металлы, имеет низкие прочностные свойства и высокую пластичность, поэтому возможно упрочнение наклепом. В машиностроении медь используют в виде сплавов (латуни и бронзы).

Латуни – сплавы меди с цинком; могут быть дополнительно легированы другими элементами для улучшения свойств; например, небольшое количество свинца обеспечивает улучшение обрабатываемости резанием, олово добавляют для повышения коррозионной стойкости в морской воде. Латуни используют и как деформируемые, и как литейные материалы. Латуням присущи все положительные свойства меди (высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, пластичность) при более высокой прочности и лучших технологических свойствах. Кроме того, латуни дешевле меди. Однофазные латуни, содержащие до 39 % Zn и имеющие структуру -твердого раствора цинка в меди, пластичны, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Латуни, содержащие 40…45 % Zn , имеют двухфазную структуру ( + ), обладают повышенной твердостью, хорошо обрабатываются давлением только в горячем состоянии. Двойные латуни маркируют буквой Л и цифрами, показывающими содержание меди в процентах. Легирующие элементы олово и свинец обозначают буквами О и С соответственно, а их содержание указывают в конце марки.

Пример. Л96 – латунь, содержащая 96 % меди и 4 % цинка (томпак).

ЛО62-1 – «морская» латунь, содержит 62 % меди, 1 % олова, остальное – цинк.

ЛС59-1 – латунь с добавкой 1 % свинца.

Бронзы – сплавы меди с любыми элементами, кроме цинка и никеля. Бронзы являются лучшими антифрикционными материалами. Особое место среди них занимают оловянистые и оловянисто-цинково-свинцовистые бронзы Бр010Ф1, Бр010Ц2, Бр05Ц5С5, Бр03Ц12С5 и др. По сравнению с латунями бронзы обладают также более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Чисто оловянистые бронзы из-за дефицитности олова не применя-ются.

Безоловянистые (специальные) бронзы не только служат заменителями оловянистых бронз, но часто по своим механическим, антифрикционным и технологическим свойствам превосходят последние. В зависимости от основ-ного легирующего элемента специальные бронзы называют алюминиевыми, бериллиевыми, марганцевыми и т. д.

Наибольшее распространение в технике получили алюминиевые бронзы (БрА5, БрАМц10-2, БрАЖН10-4-4 и др.) благодаря высокой прочности, жаропрочности, коррозионной стойкости во многих средах, морозо-устойчивости. Большинство алюминиевых бронз термической обработкой не упрочняются. Деформируемые полуфабрикаты подвергают дорекристалли-зационному или рекристаллизационному отжигу.

Бериллиевые бронзы (БрБ2 и др.) обладают комплексом уникальных свойств, отличающих их от других медных сплавов. После упрочняющей термической обработки (закалка и старение) они имеют высокие характеристики прочности, упругости, усталостной, коррозионной и коррозионно-усталостной прочности. Бериллиевые бронзы имеют также высокую твердость и износостойкость, хорошие антифрикционные свойства, электро- и теплопроводность, легко обрабатываются резанием, не дают искры при ударах.

Бронзы широко применяют в электротехнике, машиностроении, точной механике для изготовления различных пружин, втулок, подшипников скольжения и др.