ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра “Сварочное производство и технология

конструкционных материалов”.

Лабораторная работа

Тема: Изучение структуры и свойств меди и её сплавов.

выполнил: студент группы КТЭИ-98-1

Вандиншин А.Н.

проверила: доцент, к.т.н.

Ольшанская Т.В.

Пермь 2000

Цель работы:

­­­­­- исследование структуры медных образцов после различных видов технологической обработки;

­­­­­- исследование влияния деформации на структуру и механические свойства меди;

­- определение зависимости механических свойств и изменений в структуре меди от температуры отжига.

Приборы, оборудование и материалы:

металлографический микроскоп МИМ-6, твердомер Бринелля ТШ-2М, микроскоп Бринелля, набор шлифов и образцов из технической меди.

1. Теоретические основы работы.

1. Общая характеристика меди и её сплавов.

Медь и её сплавы относятся к группе цветных металлов. Медь представляет собой пластичный материал красновато- розового цвета. Встречается в природе в виде самородков чаще, чем другие металлы.

Медь расположена в первой группе периодической таблицы Д.И. Менделеева. Температура плавления 1083С. медь относится к тяжёлым металлам, её плотность составляет 8,94 г/см³. Она имеет гранецентрированную кубическую решётку с периодом 3,61 А. Аллотропических превращений в меди до температуры плавления не происходит.

Медь обладает высокими теплопроводностью и удельной электропроводностью , незначительно уступая в этом отношении только серебру. Соответствен-но она имеет очень низкое удельное электросопротивление (). Относит-ся к диамагнитным металлам, имеет очень небольшую удельную магнитную восприим-чивость ().

Медь хорошо сопротивляется коррозии в обычных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и других агрессивных средах, но обладает плохой устойчивостью в сернистых газах и аммиаке.

Чистейшая медь обладает небольшой прочностью () и высокой пластичностью (). Она легко обрабатывается давлением, но плохо резанием и имеет невысокие литейные свойства из-за большой усадки. Медь плохо сваривается, но легко подвергается пайке.

2. Влияние примесей на свойства меди, маркировка

и применение технической меди.

Присутствующие в меди примеси оказывают большое влияние на её свойства. По характеру взаимодействия примесей с медью их можно разделить на три большие группы.

1. Металлы, образующие с медью твёрдые растворы: Al, Fe, Ni, Zn, Cd, Ag, Au, Pt. Они существенно не влияют на свойства меди в тех количествах, которые характерны для металла технической чистоты (0,002-0,005%). При большем содержании они повышают прочность и твёрдость меди, при этом резко снижают тепло- и электропроводность. Обычно эти элементы используются для легирования сплавов на медной основе.

2. Практически не растворимые в меди примеси (Pb, Bi), образующие с ней легкоплавкие эвтектики. Они обычно отрицательно влияют на механические и технологические свойства меди, придают меди красноломкость – разрушение при горячей обработке давлением. На электропроводность эти примеси оказывают небольшое влияние.

3. Примеси кислорода и серы, которые образуют с медью хрупкие соединения CuO₂ и CuS₂, входящие в состав тугоплавких эвтектик. Они придают меди хладноломкость, снижают технологическую пластичность. На электропроводность эти примеси влияют слабо. Кислород снижает коррозионную стойкость меди.

Техническую медь маркируют буквой М. В зависимости от чистоты подразделяют на несколько сортов: М00 (99,99% Cu), M0 (99,95% Cu), M1 (99,9% Cu), M2 (99,7% Cu), M3 (99,5% Cu). В зависимости от содержания кислорода может быть бескислородная М0_б и раскисленная М1_р, М2_р, М3_р.

Для проводников электрического тока применяют медь марок М0, М1. для электротехнической промышленности, электроники и электровакуумной техники применяют медь марок с пониженным содержанием кислорода М0_б (0,001% О₂) и М1_р (0,01% О₂).