4.11. Медь и медные сплавы.

Медь (Cu) — широко применяемый в электротехнике и в машиностроении материал. Мировое производство меди растет и соизмеримо с объемами производства алюминия, хотя содержание меди в земной коре невелико (0,01%).

Медь характеризуется высокой электропроводностью, теплопроводностью, коррозионной стойкостью и хорошими пластическими свойствами при обработке давлением, способностью образовывать разнообразные сплавы с другими цветными металлами, обладающими многими ценными физическими и механическими свойствами. Существенные недостатки, свойственные меди: низкие литейные свойства, плохая обрабатываемость резанием, относительно невысокие прочностные характеристики.

Медь применяется в различных отраслях промышленности в виде полуфабрикатов (листов, лент, труб, прутков и проволоки) или фасонных отливок. В настоящее время общий объем выплавки меди занимает второе (после алюминия) место среди цветных металлов. Степень чистоты меди определяется способом её производства. Электролитическим рафинированием или огненным рафинированием получают медь с содержанием основного вещества не менее 99.99 % (табл. 4.8).

Около 50% всей выплавляемой меди расходуется электропромышленностью. Медь используется в производстве кабельных изделий, контактных проводов, электрогенераторов, моторов, распределительных устройств, телефонного и телеграфного оборудования и радиоаппаратуры. Многочисленные сплавы на медной основе используются в машиностроении, судостроении (25—35% всей производимой меди). Медь служит хорошим материалом для производства химической аппаратуры, вакуум-аппаратов, теплообменников. Медь используется также в строительстве. Соли меди применяются в приготовлении пигментов, препаратов для сельского хозяйства, а также в производстве искусственных кож и мехов. Значительное количество меди используется в промышленности в виде полуфабрикатов из меди и сплавов на медной основе.

Таблица. 4.8.

Способы получения меди, марки меди и содержание основных примесей.

Способ получения	Марка	Cu, не менее	Bi, не более	Sb, не более	As, не более	Fe,не более	Ni, не более
Электролитическое рафинирование	МООк МОк М1к	99,99 99,97 99,95	0,0003х 0,0005 0,001	0,0004 0,001 0,002	0,0005 0,001 0,002	0,001 0,001 0,003	0,002 0,001 0,002
Огневое рафинирование	МООб МОб	99,99 99,97	0,0005 0,0005	0,001 0,001	0,001 0,001	0,001 0,003	0,001 0,002
Переплавка катодов	МОО МОО М1	99,96 99,93 99,90	0,0005 0,0005 0,001	0,001 0,002 0,002	0,001 0,001 0,002	0,001 0,004 0,005	0,001 0,002 0,002
Переплавка с раскислением	М1р М1ф М2р М3р	99,90 99,90 99,70 99,50	0,001 0,001 0,002 0,003	0,002 0,002 0,005 0,05	0,002 0,002 0,01 0,05	0,005 0,005 0,05 0,05	0,002 0,002 0,2 0,2
Огневое рафинирование отходов	М2 М3	99,70 99,50	0,002 0,003	0,005 0,05	0,01 0,01	0,05 0,05	0,2 0,2

Примеси оказывают существенное влияние на физико-механические характеристики меди. Их можно условно разделить на следующие группы: снижающие прочность при горячей и холодной обработке давлением (О₂, Pb, S, Se, Fe, Sb, Bi); улучшающие обрабатываемость резанием (Se, Pb, Те, Si); понижающие тепло- и электропроводность (Pb, As, Sb, Fe, Al, P); снижающие коррозионную стойкость (О₂, Fe); повышающие коррозионную стойкость (Be, Al); повышающие прочность меди (Fe, P).

В зависимости от добавок к меди получают сплавы с различными свойствами (высокопрочные, антифрикционные, химически стойкие и др.). Сплавы на медной основе делятся на две большие группы: латуни и бронзы.

Рис.4.3. Фото силового кабеля, изготовленного из меди. Самое большое применение меди, производство кабелей и проводов.