Медь технические характеристики, марки и применение в промышленности
Медь цветной металл с высокой электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью и пластичностью. В промышленности используется в виде проката: листов, прутков, шин, труб, проволоки и лент. Основные марки M1, M1р, M2, M3 различаются содержанием примесей (кислород, фосфор, висмут, сурьма) и областью применения. Чистота меди в марке M1 достигает 99,9 %.
Физико-механические свойства
Плотность меди 8,94 г/см. Температура плавления 1083 C. Удельная электропроводность при 20 C 5860 МСм/м (международный стандарт IACS 100 %). Теплопроводность от 390 до 401 Вт/(мК). Предел прочности при растяжении для отожжённого состояния от 200 до 250 МПа, для нагартованного от 350 до 450 МПа. Относительное удлинение от 40 до 50 % (отожжённая) и от 4 до 10 % (нагартованная). Твёрдость по Бринеллю от 35 до 120 HB в зависимости от состояния поставки.
Марки и химический состав
| Марка | Содержание Cu, % | Основные примеси | Состояние поставки | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| M1 | 99,9 | O 0,05; P 0,01 | Отожжённая (М), нагартованная (Т) | Токоведущие шины, кабельная продукция |
| M1р | 99,9 | P 0,04; O 0,01 | Отожжённая (М) | Электровакуумные приборы, волноводы |
| M2 | 99,7 | O 0,07; Bi 0,002 | Полутвёрдая (ПТ), твёрдая (Т) | Теплообменники, арматура |
Виды проката и стандарты
Медный прокат выпускается по ГОСТ 859-2014, ГОСТ 1173-2006 (листы), ГОСТ 1535-2006 (прутки), ГОСТ 617-2006 (трубы), ГОСТ 434-2006 (шины). Основные виды:
- Листы и плиты толщина от 0,4 до 25 мм, ширина до 1500 мм. Применяются в производстве токоведущих шин, деталей химической аппаратуры, кровельных систем.
- Прутки диаметр от 3 до 120 мм. Используются для изготовления электродов, контакторов, крепёжных деталей в электротехнике.
- Трубы наружный диаметр от 3 до 350 мм, стенка от 0,5 до 10 мм. Применяются в системах водоснабжения, кондиционирования, теплообменниках.
- Шины сечение от 420 до 12120 мм. Предназначены для распределительных устройств, токопроводов, заземления.
- Проволока диаметр от 0,05 до 12 мм. Используется для обмоток трансформаторов, кабельных жил, сварочных электродов.
Коррозионная стойкость и эксплуатационные ограничения
Медь устойчива в атмосферных условиях, пресной и морской воде, растворах щелочей (кроме аммиачных). Скорость коррозии в морской воде от 0,02 до 0,05 мм/год. Не рекомендуется применение в средах с сероводородом, аммиаком, окислительными кислотами (азотная, концентрированная серная). При температуре выше 200 C на воздухе образуется плотная оксидная плёнка CuO, замедляющая дальнейшее окисление. В водородсодержащей атмосфере при температуре от 400 до 500 C возможно водородное охрупчивание (особенно для марок с кислородом M1, M2).
Обработка и свариваемость
Медь хорошо поддаётся холодной и горячей деформации: гибке, штамповке, вытяжке. Температура горячей обработки давлением от 750 до 900 C. Сваривается аргонодуговой сваркой (TIG) с присадочной проволокой из фосфористой меди (марка M1р). Для пайки используются серебряные и медно-фосфористые припои. При механической обработке (точении, фрезеровании) образуется вязкая стружка, требуется применение СОЖ и острых инструментов.
Применение в промышленности
- Электротехника и энергетика токоведущие шины, обмотки генераторов и трансформаторов, кабельные жилы, контактные системы.
- Машиностроение теплообменники, радиаторы, подшипники скольжения (в паре со сталью), детали гидравлических систем.
- Химическая промышленность аппараты для перегонки, вакуумные установки, трубопроводы для агрессивных сред (кроме аммиачных).
- Строительство кровельные материалы, фасонные элементы, системы водоснабжения и отопления.
- Электроника печатные платы, разъёмы, волноводы, корпуса полупроводниковых приборов.
Вопросы и ответы
Чем отличается медь марки M1 от M2?
Марка M1 содержит не менее 99,9 % меди и до 0,05 % кислорода. M2 не менее 99,7 % меди с допустимым содержанием кислорода до 0,07 %. M1 применяется в электротехнике, M2 в теплообменниках и арматуре, где требования к проводимости ниже.
Какой медный прокат используется для токоведущих шин?
Для шин применяют листы и ленты из меди марок M1 и M1р по ГОСТ 434-2006. Шины выпускаются в твёрдом (Т) и полутвёрдом (ПТ) состоянии с пределом прочности от 250 до 350 МПа.
Можно ли сваривать медь без присадки?
При аргонодуговой сварке меди без присадки образуются поры и трещины из-за растворённого кислорода. Рекомендуется использовать присадочную проволоку из фосфористой меди (марка M1р) или серебряные припои.
Какая температура эксплуатации медных труб в системах отопления?
Медные трубы выдерживают рабочую температуру до 250 C при давлении до 25 бар. Для систем отопления с температурой теплоносителя до 110 C и давлением до 10 бар запас прочности достаточен.