64. Получение меди и ее сплавов

Медь — цветной металл, обладающий высокой

тепло- и электропроводностью. Медь хорошо обра-

батывается давлением в холодном и горячем состоя-

нии, у нее повышена коррозионная стойкость.

Медь получают из сульфидных руд, содержащих

медный колчедан (CuFeS2). Содержание меди в рудах

невелико (от 0,5 до 5%), поэтому медь обогащают.

Обогащенный концентрат медных руд (содержащий

11—35% Сu), сначала обжигают для снижения содер-

жания серы, а затем плавят на медный штейн.

Цель плавки на штейн — отделение сернистых со-

единений меди и железа от рудных примесей. Штей-

ны содержат до 16—60% Сu. Медные штейны пере-

плавляют в медеплавильном конверторе с продувкой

воздухом и получают черновую медь, содержащую

1—2% примесей железа, цинка, никеля, мышьяка

и др. Черновую медь рафинируют для удаления при-

месей. Содержание меди после рафинирования воз-

растает до 99,5—99,99% (медь первичная — техни-

чески чистая). После рафинирования медь очищают

от вредных примесей, после чего качество меди су-

щественно увеличивается.

Чистая медь имеет 11 марок (М00б, М0б, М1б,

M1y, M1, Mlр, М1ф, М2р, М3р, М2 и М3) в зависимос-

ти от содержания вредных примесей в меди. Суммар-

ное количество примесей в лучшей марке М00б—

0,01%, а в марке М3 — 0,5%.

Чистая медь розовато-красного цвета, плотность

которого 8,93 г/см3 и температурой плавления

1083°С.

Механические свойства чистой отожженной меди:

в = 220—240 МПа, НВ = 40—50, = 45—50%.

Чистую медь благодаря высокой электропровод-

ности применяют для электротехнических целей.

Легирование меди обеспечивает повышение ее

механических, технологических и эксплуатационных

свойств. Различают три группы медных сплавов:

латуни; бронзы; сплавы меди с никелем.

65. Латунь

Латунями называют двойные или многокомпонент-

ные сплавы на основе меди, в которых основным ле-

гирующим элементом является цинк. При введении

других элементов (кроме цинка) латуни называют

специальными по наименованию элементов, напри-

мер железофосфорномарганцевая латунь и т.п.

В сравнении с медью латуни обладают большей

прочностью, коррозионной стойкостью и лучшей об-

рабатываемостью (резанием, литьем, давлением).

Латуни содержат до 40—45% цинка. При большем

содержании цинка снижается прочность латуни и уве-

личивается ее хрупкость. Содержание легирующих

элементов в специальных латунях не превышает 7—

9%.

Сплав обозначают начальной буквой Л. Затем сле-

дуют первые буквы основных элементов образующих

сплавов: Ц — цинк, О — олово, Мц — марганец, Ж —

железо, Ф — фосфор, Б — бериллий и т.д. Цифры,

следующие за буквами, указывают на количество ле-

гирующего элемента в процентах. Например,

ЛА ЖМц66-6-3-2 — алюминиевожелезомарганцо-

вистая латунь, содержащая 66% меди, 6% алюминия,

3% железа и 2% марганца, остальное составляет

цинк.

По технологическому признаку латуни, как и все

сплавы цветных металлов, подразделяют на литей-

ные и деформируемые. Литейные латуни (ГОСТ

17711-72) предназначены для изготовления фасон-

ных отливок, их поставляют в виде чушек. Например,

сплав ЛС 59-1Л с пределом прочности в = 200 МПа

используют для изготовления втулок, арматуры, для

фасонного литья; сплав ЛМ цС58-2-2 с пределом

прочности в = 350 МПа используется при изготовле-

нии антифрикционных деталей — подшипников, вту-

лок; сплав ЛА 67-2-5 с пределом прочности в = 400

МПа используют для изготовления коррозионно-

стойких деталей, а сталь ЛА ЖМц-66-6-3-2 с преде-

лом прочности в = 650 МПа применяют при изготов-

лении червячных винтов, работающих в тяжелых ус-

ловиях.

Деформируемые латуни выпускают (ГОСТ 15527-

70) в виде простых латуней, например Л90 (томпак),

Л80 (полутомпак), и сложных латуней, например

ЛАЖ60-1-1, ЛС63-3 и др.

Латуни поставляют в виде полуфабрикатов — про-

волоки, прутков, лент, полос, листов, труб и других

видов прокатных и прессованных изделий. Латуни

широко применяют в общем и химическом машино-

строении.