Я вспомнил
1metal.ru Металлургическая торговая площадка 1metal.ru Краткая информация о Медь и медно-никелевые сплавы компаний России на металлоторгующей площадке 1metal.ru 4.6 stars на основе 95
Медь и медно-никелевые сплавы
Медь — металл красного (в изломе розового) цвета, относится к тяжелым цветным металлам (r  = 8890 кг/м3). Медь кристаллизуется в гранецентрированной решетке (ГЦК) типа Al с параметром а = 0,36074 нм и полиморфных превращений не имеет.

Чистая медь обладает высокой электрической проводимостью (на втором месте после серебра), пластичностью, коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, а также в ряде химических сред. Медь принято считать эталоном электрической проводимости и теплопроводности по отношению к другим металлам. Характеристики этих свойств меди оцениваются 100 %, в то время как у алюминия, магния и железа они составляют соответственно 60, 40 и 17 % от свойств меди. Медь обладает отличной обрабатываемостью давлением в холодном и горячем состоянии, хорошими литейными свойствами и удовлетворительной обрабатываемостью резанием.

На воздухе при наличии влаги и углекислого газа медь медленно окисляется, покрываясь пленкой так называемой «патины» зеленого цвета, которая является щелочным карбонатом меди (CuOH)2CO3. Эта пленка в определенной мере защищает медь от дальнейшей коррозии.

Медь и ее сплавы являются традиционными материалами, используемыми в технике низких температур. Применение меди и ее сплавов обусловлено их высокими характеристиками механических свойств при низких температурах, хорошей коррозийной стойкостью и высокой теплопроводностью.

Характеристики основных свойств меди приведены ниже.

Характеристики основных физико-механических свойств меди

Плотность r , кг/м3

 8890
Температура плавления Тпл, ° С 1083

Скрытая теплота плавления D Нпл, Дж/г

208
Теплопроводность l , Вт/ (м × град), при 20–100 ° С 390

Удельная теплоемкость Ср, Дж/ (г × К),
при 20–100 ° С

 0,375

Коэффициент линейного расширения
a × 10–6, град–1, при 0–100 ° С

16,8

Удельное электросопротивление r × 108, Ом × м,
при 20–100 ° С

1,724

Температурный коэффициент электросоп-
ротивления, град–1, при 20–100 ° С

4,3× 10–3

Предел прочности s в, МПа

мягкой меди (в отожженном состоянии)

 190–215

твердой меди (в нагартованном состоянии)

280–360

Относительное удлинение d , %

мягкой меди (в отожженном состоянии)

60

твердой меди (в нагартованном состоянии)

6

Твердость по Бринеллю НВ, МПа

мягкой меди (в отожженном состоянии)

45

твердой меди (в нагартованном состоянии)

110

Предел текучести s t , МПа

мягкой меди (в отожженном состоянии)

60–75

твердой меди (в нагартованном состоянии)

280–340

Ударная вязкость KCU, Дж/см2

630–470

Модуль сдвига G × 10–3, МПа

42–46

Модуль упругости Е × 10–3, МПа

мягкой меди (в отожженном состоянии)

117–126

твердой меди (в нагартованном состоянии)

122–135

Температура рекристаллизации, ° С

180–300
Температура горячей деформации, ° С 1050–750
Температура литья, ° С  1150–1250

Линейная усадка, %

2,1

Благодаря своим свойствам медь широко используется в электротехнике, радиотехнике, приборостроении и различных отраслях машиностроения. Среди цветных металлов по объему потребления медь занимает второе место (после алюминия), причем около половины производимой меди используют в электро- и радиотехнике, а вторую половину — для получения медных сплавов.

Все примеси, особенно входящие в твердый раствор, снижают электропроводность меди. Наиболее сильно уменьшают электропроводность примеси P, As, Al, Sn. Вредными примесями, снижающими механические и технологические свойства меди и ее сплавов, являются Bi, Pb, S и O. Свинец и висмут ничтожно растворимы в меди и образуют по границам зерен легкоплавкие эвтектики, что приводит к красноломкости. Сера и кислород также нерастворимы в меди и образуют эвтектики Cu—Cu2S и Cu—Cu2O, но красноломкость они не вызывают, так как их температура плавления (1067 ° С и 1065 ° С соответственно) выше температур горячей обработки давлением. Однако эти эвтектики весьма хрупкие, и их наличие даже в небольших количествах приводит к снижению пластичности.

Особо вредной примесью является кислород, если медь нагревают (при термообработке или эксплуатации) в атмосфере, содержащей водород. Атомы водорода быстро диффундируют вглубь металла и восстанавливают оксид меди
Cu2O + H2 = 2Cu + H2O. Пары воды создают высокое давление, что приводит к вздутиям, разрывам и трещинам. Это явление называется «водородной болезнью» меди. Склонность к «водородной болезни» (ГОСТ 24048–80) определяют путем отжига медных пластин в водороде при 825–875 ° С
(30 мин), последующего визуального осмотра и испытания на перегиб. Содержание вредных примесей в меди строго ограничено, например, не более 0,005 % Bi, 0,05 % Pb и т. д. (табл. 19.1). Для предупреждения окисления медь плавят или под слоем древесного угля, или с использованием защитных газов, или в вакууме. В ряде случаев производят дополнительное раскисление жидкой меди фосфором, который вводят в виде лигатуры марки МФ9 (ГОСТ 4515–93).

Высокая тепло- и электропроводность меди затрудняют ее электросварку (точечную и роликовую), особенно массивных изделий. Тонкие детали можно сварить вольфрамовыми электродами. Детали толщиной более 2 мм можно сваривать нейтральным ацетилено-кислородным пламенем, предохраняя их от окисления и загрязнения. Наиболее надежный способ соединения медных изделий — пайка твердыми и мягкими припоями.

Медь отлично штампуется, но 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.

В производстве меди из руды конечной стадией является электролитическое рафинирование. Выпускают четыре марки катодной меди (ГОСТ 859–78), используемых в качестве шихты при получении медных полуфабрикатов и сплавов. Слитки и полуфабрикаты из меди выпускают двенадцати марок (табл. 19.1). В российских марках меди ставится буква «М», остальные обозначения показывают степень чистоты и метод очистки. Сопоставление отечественных и зарубежных марок меди представлено в табл. 19.2.

Таблица 19.1

Химический состав (%) и применение технической меди (ГОСТ 859–2001)

Марка

Способ
получения

Cu,
не менее

Примеси*, не более

Области применения

Bi

Sb

As

Fe

Ni

Pb

Sn

S

O

Zn

P

Ag

Катоды

М00 к

Электролитическое рафинирование

99,98

0,0002

0,0004

0,0005

0,001

0,002

0,0005

0,0015

0,01

0,002

Для получения слитков
и катанки

М0 к

99,97

0,005

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,002

0,015

0,001

0,001

0,002

М1 к

99,95

0,001

0,002

0,002

0,003

0,002

0,003

0,002

0,04

0,02

0,003

0,002

0,003

М2 к

99,93

0,001

0,002

0,002

0,005

0,003

0,005

0,002

0,01

0,03

0,004

0,002

0,003

Слитки и полуфабрикаты

М00 б

Переплав катодов в восстановительной или инертной атмосфере или в вакууме

99,9

0,0005

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,0001

0,0003

0,002

Для проводников тока и сплавов высокой чистоты, полуфабрикатов,
используемых в электронной промышленности

М0 б

(Cu+ Ag)

0,001

0,002

0,002

0,004

0,002

0,001

0,002

0,003

0,001

0,0003

0,002

М1 б

99,7

0,001

0,002

0,002

0,004

0,002

0,001

0,002

0,003

0,001

0,003

0,002

М00

Переплавка
катодов

99,96

0,0005

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,002

0,03

0,001

0,0005

0,002

Для проводников тока,
проката и высококачественных бронз, не содержащих олова, полуфабрикатов и сплавов на медной основе, обрабатываемых давлением

М0

99,93

0,0005

0,002

0,001

0,004

0,002

0,003

0,001

0,003

0,04

0,003

0,002

М1

99,90

0,001

0,002

0,002

0,005

0,002

0,005

0,002

0,004

0,05

0,004

0,003

М1 р

 

Переплавка
с раскислением

99,90

 

0,001

 

0,002

 

0,002

 

0,005

 

0,002

 

0,005

 

0,002

 

0,005

 

0,01

 

0,005

 

0,002–0,012



 

М1 ф

 

99,90

 

0,001

 

0,002

 

0,002

 

0,005

 

0,002

 

0,005

 

0,002

 

0,005

 



 

0,005

 

0,012–0,04



 

М2 р

 

99,70

 

0,002

 

0,005

 

0,01

 

0,05

 

0,2

 

0,01

 

0,05

 

0,01

 

0,01

 



 

0,005–0,06



 

М3 р

 

99,50

 

0,003

 

0,05

 

0,05

 

0,05

 

0,2

 

0,03

 

0,05

 

0,01

 

0,01

 

 

0,005–0,06



 

М2

Огневое рафинирование отходов меди

99,97

0,002

0,005

0,01

0,05

0,2

0,01

0,05

0,01

0,07

М3

99,50

0,003

0,05

0,01

0,05

0,2

0,05

0,05

0,01

0,08

Для проката, сплавов на медной основе обычного качества и прочих литейных сплавов

* Сумма нормированных примесей, исключая O, не должна превышать 0,0065 %. Содержание отдельных примесей может корректироваться по соглашению изготовителя с потребителем.

Таблица 19.2

Марки меди по национальным стандартам

Россия

США

Германия

Япония

ГОСТ 859–2001

ASTM: 58А–77,

В133, В152, В359

DIN

1787–73

JIS

H3510–86, H3100–86,
H3300

М00к

М0к

М1к

М00б

С10100

М0б

С10300

М00

С10200

С1020

М0

М1

С11000

Е Cu57, E Cu58

С1100

М1р

С12000, С12900

SW–Cu

С1201

М1ф

С12200

SF–Cu

С1220

М2р

С12900

М3р

М2

С12500

М3

С1221

 


ЛАТУНИ

Латуни — это двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основной легирующий компонент — цинк (содержание не превышает 45 %). Среди медных сплавов латуни получили наибольшее распространение в промышленности благодаря сочетанию высоких механических и технологических свойств. По сравнению с медью латуни обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью, лучшими литейными свойствами, имеют более высокую температуру рекристаллизации. Латуни — наиболее дешевые медные сплавы.

Двойные (простые) латуни относятся к системе Cu—Zn (рис. 19.3). Медь с цинком образует кроме a -твердого раствора на основе меди ряд промежуточных фаз b , g и т. д.

Фаза b — это твердый раствор на основе электронного соединения CuZn (фаза Юм—Розери) с решеткой ОЦК. При охлаждении при температуре около 450 ° С b -фаза переходит в упорядоченное состояние (b ® b ¢ ), причем b ¢ -фаза в отличие от
b -фазы является более твердой и хрупкой.

Фаза g — твердый раствор на основе электрон-ного соединения Cu5Zn8 отличается очень высокой хрупкостью и ее присутствие в промышленных конструкционных сплавах исключается.

Механические свойства латуни определяются свойствами фаз. По мере увеличения содержания цинка в латунях их прочность возрастает (рис. 19.4). Максимум прочности достигается в двухфазной области (a  + b ) при содержании цинка около 45 %. При большем содержании цинка прочность резко уменьшается из-за высокой хрупкости b ¢ -фазы. Поэтому в промышленности применяют преимущественно a - и (a  + b )-латуни. Представляют интерес как основа сплавов с эффектом памяти формы b -латуни.

Все латуни, содержащие более 20 % Zn, склонны к коррозионному растрескиванию. Это растрескивание проявляется при хранении и эксплуатации изделий, в которых имеются остаточные растягивающие напряжения, во влажной атмосфере с небольшим количеством аммиака или сернистого газа. Установлена определенная связь между данным явлением и временем года, что объясняется закономерными изменениями состава атмосферы. В связи с этим это явление было названо «сезонным растрескиванием» («сезонная болезнь»). Другой формой коррозии латуни является обесцинкование, которое характерно для латуней с повышенным содержанием цинка (Л68, ЛС59-1 и др.). Высокомедистые латуни практически не подвергаются обесцинкованию. Для уменьшения обесцинкования в латуни вводят небольшое количество мышьяка (0,02–0,06 %).

Рис. 19.3. Диаграмма состояния системы Cu—Zn

Рис. 19.4. Влияние цинка на механические свойства латуни

 

В России принята буквенно-цифровая маркировка латуней, в которой буквы обозначают основные компоненты сплава, числа — их примерное содержание в процентах. Марка латуни начинается с буквы «Л». В двойных (простых) латунях число после буквы «Л» определяет среднее содержание меди. В марках многокомпонентных латуней после буквы «Л» указаны легирующие элементы, которым даны следующие обозначения: О — олово; А — алюминий; Н — никель; К — кремний; Ж — железо и т. д. Порядок букв и чисел в деформируемых и литейных латунях различен. В деформируемой латуни первое число после букв указывает среднее содержание меди, последующие числа, отделенные через тире, указывают среднее содержание легирующих элементов. Например, латунь ЛА77-2 имеет следующий состав: 77 % Cu, 2 % Al, остальное Zn. В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава указывается сразу после буквы, обозначающей его название; цинк обозначается буквой «Ц». Например, литейная латунь ЛЦ30А3 содержит 30 % Zn, 3 % AL, Cu — основа.


БРОНЗЫ

Бронзами называют медные сплавы, в которых основными легирующими элементами являются различные металлы, кроме цинка. В особую группу выделяют медноникелевые сплавы.

По химическому составу бронзы подразделяются на оловянные и безоловянные, и в каждой из этих групп по технологии производства бронзы делятся на обрабатываемые давлением и литейные.

В марке обрабатываемых давлением оловянных (ГОСТ 5017–74) и безоловянных бронз (18175–78) после букв «Бр» стоят буквенные обозначения названий легирующих элементов в порядке убывания их концентрации, а в конце марки в той же последовательности указаны средние концентрации соотвествующих элементов (например, БрОЦС4-4-2,5). В марке литейных оловянных (ГОСТ 613–79) и безоловянных бронз (ГОСТ 493–79) после каждого обозначения легирующего элемента указано его содержание. Если составы литейной и деформируемой бронз перекрываются, то в конце марки литейной бронзы ставится буква «Л» (например, БрА9Ж3Л).

Свойства бронз определяются содержанием в них легирующих элементов. Для бронз, в которых легирующие элементы входят в основном в твердый раствор, характерно твердорастворное упрочнение. Дополнительно они могут быть упрочнены путем пластической деформации. Бронзы, содержащие бериллий, хром, цирконий и некоторые другие элементы с переменной растворимостью в твердом растворе, упрочняются путем закалки и последующего дисперсионного твердения. К классу термически упрочняемых сплавов относится также алюминиевая бронза БрАЖН10-4-4, в которой упрочнение при термообработке связано с мартенситным превращением.

Бронзы по сравнению с латунью обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они достаточно коррозионностойки в морской воде, в растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.


НИКЕЛЬ И НИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ

Никель

Никель — металл серебристо-белого цвета, кристаллизующийся в решетку ГЦК с параметром а = 0,352 нм (при 20 ° С) и полиморфных превращений не имеет. При температуре ниже 358 ° С (точка Кюри) никель является слабым ферромагнетиком. Никель — прочный, высокопластичный металл, отличающийся высокой коррозионной стойкостью, повышенной температурой плавления и высокой каталитической способностью. Это обусловило его широкое применение в металлургии, машиностроении, электронике, медицине и других отраслях техники.

Основные физико-механические свойства никеля приведены ниже.

Характеристики основных физико-механических свойств никеля

Плотность r , кг/м3

8900

Температура плавления Тпл, ° С

1455

Скрытая теплота плавления D Нпл, Дж/г

310

Теплопроводность l , Вт/ (м × град),
при 20–100 ° С

4–92

Удельная теплоемкость Ср, Дж/ (г × град),
при 20–100 ° С

0,44–0,47
Коэффициент линейного расширения
a × 10–6, 1/ град–1, при 0–100 ° С
13,3

Удельное электросопротивление
r × 108, Ом× м, при 20–100 ° С

8,7
Температурный коэффициент электросопро-
тивления, град–1, при 20–100 ° С
 4,7 × 10–3
Предел прочности s в, МПа 450
Относительное удлинение d , % 35–40
Твердость по Бринеллю НВ, МПа
(в отожженном состоянии)
800–900
Модуль сдвига G × 10–3, МПа 73
Модуль упругости Е × 10–3, МПа 180–227
Температура рекристаллизации, ° С 640
Температура горячей деформации, ° С 1250–800
Температура литья, ° С 1500–1575
Температура отжига, ° С 750–900

Никель — остродефицитный металл. Его в больших количествах (около 80 %) используют для легирования сталей и медных сплавов, производства жаропрочных сплавов, материалов электровакуумной техники, никелирования, производства катализаторов. Металлургическая промышленность поставляет в виде катодов, слитков и гранул никель шести марок (ГОСТ 849–97), химический состав и назначение которых приведены в табл. 19.28.

Технически чистый никель производят в виде листов, полос, проволоки, труб, ленты и прутков для использования в приборо- и машиностроении. Такой никель называют полуфабрикатным и выпускают семи марок (ГОСТ 492–73) (табл. 19.29).

Анодный никель (используется для электроли-тических покрытий) изготавливают двух типов: непассивирующийся — марки НПАН и обыч-ный — марок НПА–1 и НПА–2. Аноды из НПАН растворяются при электролизе равномерно, без об-разования шлама и являются предпочтительными.

Механические и технологические свойства никеля зависят от содержания примесей, наиболее вредными из которых являются сера (особенно), висмут, сурьма, цинк и свинец. Сера практически не растворима в твердом никеле и образует сульфидную эвтектику, которая плавится при 645 ° С и вызывает горячеломкость. В никеле, подвергаемом горячей прокатке, допускается не более 0,015 % серы, 0,002 % свинца и 0,002 % висмута.

Никель хорошо поддается любым видам сварки, легко паяется мягкими и твердыми припоями.

Коррозионные свойства никеля высокие благодаря образованию на его поверхности тонкой и плотной защитной пленки. Никель весьма стоек в атмосфере, пресной и морской воде, растворах многих солей, щелочах. Сухие газы — галогены, оксиды азота, сернистый газ и аммиак — при комнатной температуре не вызывают коррозию никеля.

Никелевые сплавы

Стандартные никелевые сплавы можно условно разделить на четыре группы: низколегированные для электротехнических целей, термоэлектродные (хромель, копель), коррозионностойкие (монель–металл) и жаростойкие (нихром и ферронихром). Легирующими элементами в этих сплавах являются алюминий, кремний, марганец, хром, медь и железо. В данном случае будут рассмотрены только первые две группы (монель-металл будет рассмотрен ниже). Жаропрочные никелевые сплавы рассматривались в гл. 12.

Марки, химический состав и назначение никелевых сплавов приведены в табл. 19.30.

Никелевые сплавы при высоких температурах не стойки в серосодержащей атмосфере. При нагреве во время горячей и термической обработок нельзя пользоваться мазутом и другим топливом, содержащем более 0,5 % серы.

Никелевые сплавы хорошо свариваются и паяются. Горячую обработку давлением проводят при температурах 1100–850 ° С (НК0,2), 1200–900 ° С (НМц2,5, НМц5), 1250–1000 ° С (НМцАК2-2-1, НХ9,5). Применяется термическая обработка — отжиг, который проводят при температурах 800–900 ° С.

В машиностроении применяют стандартные полуфабрикаты в виде плоского и круглого проката.

Таблица 19.28

Марки, химический состав (%) и назначение никеля (ГОСТ 849–97)

Марка

Ni + Co

Co

Примеси, не более

Примерное назначение

C

Mg

Al

Si

P

S

Mn

Fe

Cu

Zn

Другие

Н-0

99,99

0,005

0,005

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

0,002

0,001

0,00005

0,0005 As; 0,0003 Cd;
0,0003 Sn; 0,0003 Sb;
0,0003 Pb; 0,0003 Bi

Для анодов, полуфабрикатов
и никелевых сплавов высокой чистоты

Н-1у

99,95

0,10

0,01

0,001

0,002

0,001

0,001

0,01

0,015

0,001

0,001 As; 0,0005 Cd;
0,0005 Sn; 0,0005 Sb;
0,0005 Pb; 0,0005 Bi

Для высокопластичных высоколегированных никелевых сплавов и сталей

Н-1

99,93

0,10

0,01

0,001

0,002

0,001

0,001

 

0,02

0,02

0,001

0,001 As; 0,001 Cd;
0,001 Sn; 0,001 Sb;
0,001 Pb; 0,0006 Bi

Для анодов, никелевых сплавов и полуфабрикатов

Н-2

99,8

0,15

0,02

0,002

0,003

0,04

0,04

0,005

0,01 Pb

Для высокопластичных высоколегированных никелевых сплавов и сталей

Н-3

98,6

0,7

0,01

0,03

0,6

Для легирования сталей и твердых сплавов

Н-4

97,6

0,7

0,15

0,04

1,0

Примечание. Знак «–» в графах химического состава обозначает, что примесь не регламентирована.

Таблица 19.29

Марки, химический состав (%) и назначение полуфабрикатного и анодного никеля

Марка

Ni + Co,
не менее

Примеси, не более

Все
изделия

Примерное назначение

Fe

Si

Mg

Mn

Cu

Pb

S

С

P

Bi

As

Другие

Всего

Никель полуфабрикатный (ГОСТ 849–97)

НП1

99,9

0,04

0,03

0,01

0,002

0,015

0,001

0,001

0,01

0,001

0,001

0,001

0,001 Sb; 0,005 Zn;
0,001 Cd; 0,001 Sn

0,1

Проволока, прутки,
ленты,
листы,
полосы

Для деталей специального назначения

НП2

99,5

0,10

0,15

0,10

0,05

0,10

0,002

0,005

0,10

0,002

0,002

0,002

0,002 Sb; 0,007 Zn;
0,002 Cd; 0,002 Sn

0,5

Для приборостроения и машиностроения

НП3

99,3

0,15

0,15

0,10

0,20

0,15

0,015

0,15

0,7

НП4

99,0

0,30

0,15

0,10

0,20

0,15

0,015

0,10

1,0

Никель анодный (ГОСТ 849–97)

НПАН

99,4

0,10

0,03

0,05

0,01–0,10

0,002–0,01

0,03–0,3 О2

0,6

Полосы,
овальные
стержни

Для электролитического
покрытия

НПА1

99,7

0,10

0,03

0,10

0,10

0,1

0,005

0,02

0,3

Полосы,
овальные
стержни

НПА2

99,0

0,25

0,15

0,10

0,15

0,15

0,005

0,10

1,0

Примечание: Знак «–» в графах химического состава обозначает, что примесь не регламентирована.

Таблица 19.30

Марки, химический состав (%) и применение никелевых сплавов (ГОСТ 492–73)

Наименование
сплава

Марка

Легирующие компоненты

Вид
изделия

Примерное назначение

Al

Si

Mn

Cr

Ni + Co

Низколегированные для электротехнических целей

Никель
кремнистый

НК0,2

0,15–0,25

99,4
(не менее)

Ленты,
полосы

Для деталей электротехнических устройств и приборов

Никель
марганцевый

НМц1*

0,5–1,0

98,5

Ленты,
полосы

Сетки управления ртутных выпрямителей

Никель
марганцевый

НМц2*

1,0–2,3

97,1

Ленты,
полосы

Термически низконагруженные части электронных ламп
повышенной прочности, держатели сеток и др.

Никель
марганцевый

НМц2,5

2,3–3,3

Остальное

Проволока

Для свечей автомобильных, авиационных и тракторных двигателей

Никель
марганцевый

НМц5

4,6–5,4

Остальное

Проволока

Для свечей автомобильных, авиационных и тракторных двигателей, для радиоламп

Термоэлектродные сплавы

Алюмель

НМцАК2-2-1

1,6–2,4

0,85–1,5

1,8–2,7

Остальное
+ 0,6–1,2 Co

Проволока

Для термопар

Хромель Т

НХ9,5

9,0–10,0

Остальное
+ 0,6–1,2 Co

Проволока

Для термопар

Хромель К

НХ9

8,5–10,0

Остальное
+ 0,4–1,2 Co

Проволока

Для компенсационных проводов

Хромель ТМ

НХМ9,5

0,1–0,6

9,0–10,0

Остальное

Проволока

Для термопар

Хромель КМ

НХМ9

0,1–0,6

8,5–10,0

Остальное

Проволока

Для компенсационных проводов

* Сплавы, применяемые в договорно-правовых отношениях по сотрудничеству.

Примечание.

  1. Сплавы марок НХ9,5 и НХ9 в новых разработках применять не рекомендуется.

  2. В таблице содержание примесей не указано.


МЕДНОНИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы меди с никелем отличаются хорошими механическими свойствами, коррозионной стойкостью, технологичностью и особыми электрическими свойствами, что обусловливает широкое применение их в технике.

Медь образует с никелем непрерывные твердые растворы (рис. 19.10). Никель существенно упроч-няет медь, причем максимальную прочность и твердость имеют сплавы примерно эквиатомного состава (рис. 19.11). Важно отметить, что при этом характеристики пластичности и ударной вязкости практически не меняются. Никель повышает характеристики жаропрочности, модуль упругости и понижает температурный коэффициент электросопротивления меди.

По назначению медноникелевые сплавы делятся на две группы: конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся высокопрочные и коррозионностойкие сплавы типа мельхиор, нейзильбер и куниаль, ко второй — константан, манганин и копель, обладающие высоким электрическим сопротивлением и определенными термоэлектрическими свойствами (табл. 19.31).

Рис. 19.10. Диаграмма состояния Cu—Ni

Рис. 19.11. Влияние никеля на механические свойства медноникелевых сплавов

Таблица 19.31

Химический состав (%) и назначение деформируемых медноникелевых сплавов
(ГОСТ 492–73, ГОСТ 5063–73, ГОСТ 5187–70, ГОСТ 5220–78, ГОСТ 17217–79, ГОСТ 10155–75)

Марка

Легирующие элементы

Полуфабрикаты и области применения

Ni + Co

Al

Fe

Mn

Zn

Cu

Двойные медноникелевые сплавы

МН95-5

4,4–5,0

Остальное

Прутки, трубы различного диаметра, листы. Детали для электротехники и приборостроения

МН19
(мельхиор)

18,0–20,0

Остальное

Листы, ленты, прутки, проволока, применяют для изготовления монет; плакированный материал для медицинского инструмента, сетки, детали точной механики и химической промышленности, ширпотреб

МН25

24,0–26,0

Остальное

Листы, ленты, прутки, полосы, трубы, для изготовления монет, декоративные изделия

Сплавы системы Cu—Ni—Al (куниали)

МНА6-1,5
(куниаль Б)

5,50–6,50

1,2–1,8

Остальное

Полосы для пружин и других изделий в электротехнической промышленности

МНА13-3
(куниаль А)

12,0–15,0

2,3–3,0

Остальное

Прутки для изделий повышенной прочности в машиностроении

Сплавы системы Cu—Ni—Zn и Cu—Ni—Zn—Pb (нейзильберы)

МНЦ15-20

13,5–15,0

18,0–22,0

Остальное

Полосы, ленты, трубы, прутки, проволока; для приборов точной механики, медицинского инструмента, сантехники, столовые приборы, для электротехнических целей и  др.

МНЦ12-24

11,0–13,0

Остальное

62,0–66,0

Листы, ленты, прутки, полосы, трубы, профили; горячепрессованные детали

МНЦ18-27

17,0–19,0

Остальное

53,0–56,0

МНЦ18-20

17,0–19,0

Остальное

60,0–64,0

Листы, ленты, прутки, полосы, проволока, пружины реле, столовые при-боры, художественные изделия, детали, получаемые глубокой вытяжкой

МНЦС16-29-1,8

15,0–16,5

1,6–2,0 Pb

Остальное

51,0–55,0

Полосы, для деталей часовой промышленности

Сплавы системы Cu—Ni—Fe—Mn (мельхиоры)

МНЖ5-1

5,0–6,5

1,0–1,4

0,3–0,8

Остальное

Листы, трубы, прутки. Трубопроводы, детали для электротехники и приборостроения

МНЖМц10-1-1

9,0–11,0

1,0–2,0

0,3–1,0

Остальное

Конденсаторные трубы, трубные доски, доски кондиционеров в приборостроении

МНЖМц30-1-1
(мельхиор)

29,0–33,0

0,5–1,0

0,5–1,0

Остальное

Трубы конденсаторов для морских судов, плиты и пластины теплообменников с масляным охлаждением, опреснители для получения питьевой воды из морской;  аппаратостроение, кондиционеры, трубы термостатов

НМЖМц28-2,5-1,5 (монель-металл)

Ост.

2,0–3,0

1,2–1,8

27,0–29,0

Для антикоррозионных деталей в химической промышленности и судостроении

Сплавы системы Cu—Ni—Mn

МНМц43-0,5
(копель)

42,5–44,0

0,1–1,0

Остальное

Проволока для термопар и компенсационных проводов; применяется в радиотехнических и др. приборах, при температурах  £ 600 °С

МНМц40-1,5
(константан)

39,0–41,0

1,0–2,0

Остальное

Проволока, прутки, лента, для изготовления реостатов, термопар, нагревательных приборов с рабочей температурой  £ 500 °С

МНМц3-12
(манганин)

2,50–3,50

11,5–13,5

Остальное

Проволока, резисторный материал с малым  температурным коэффициентом электросопротивления; для приборов электросопротивления с рабочей температурой  £ 100 °С, а также для точных измерительных приборов

МНМцАЖ3-
-12-0,3-0,3
(манганин)

2,5–3,5

0,2–0,4

0,2–0,5

11,5–13,5

Остальное

Примечание. В таблице не указаны примеси и их сумма.