Классификация и маркировка сплавов меди.

 

Медь – один из первых металлов, с которым впервые познакомился человек. Это обусловлено тем, что медь чаще, чем другие металлы, встречается в природе в виде самородков, иногда весьма больших по размеру.

Свойства чистой меди в значительной степени зависят от наличия в ней ряда примесей, главным образом висмута, сурьмы, свинца, серы и кислорода. В зависимости от чистоты техническую медь подразделяют на несколько сортов: М00, М0, М0б, М1б, М1, М1р, М2, М2р, М3, М3р, (где б – бескислородная медь, а р – раскисленная медь). Наименьшее содержание примесей в меди марки М00 (99,99 мас.% Cu) и наибольшее в М3 (99,5 мас.% Cu).

В меди марок М1, М2 и М3 содержание кислорода составляет 0,05…0, 08%. Раскисленная медь отличается от обычны марок пониженным содержанием кислорода (не более 0,01%), хотя его и больше, чем в бескислородной меди (≤0,001 мас.% О₂) [13].

Сплавы меди с цинком называют латунями, при этом выделяют томпаки (до 10 мас.% Zn) и полутомпаки (от 10 до 20 мас.% Zn). Все остальные сплавы меди, за исключение сплавов с никелем, называют бронзами. Таким образом, все сплавы меди принято классифицировать по трём группам (см. рис.3.1).

Латуни – это двойные или многокомпонентные сплавы меди, в которых вторым основным компонентом является цинк (Zn). Если латунь является двухкомпонентным сплавом (только меди и цинка), её считают нелегированной.

Бронзы – это сплавы меди с любыми другими элементами, в числе которых (но только наряду с другими) может быть и цинк.

Двухкомпонентные бронзы, как правило, имеют названия, производные от названия второго компонента: оловянные, алюминиевые, кремнистые, бериллиевые, свинцовистые и т.д. При дополнительном легировании название каждого из упомянутых классов бронз сохраняется.

 

 

Рис. 3 1.Классификация сплавов на основе меди

 

 

Медно-никелевые сплавы – это сплавы, в которых основным легирующим элементом является никель. Как правило, это двойные, а чаще более сложные сплавы, в которых наряду с никелем дополнительно присутствуют Fe, Mn, Zn, Al и другие элементы. В зависимости от системы легирования каждая группа медно-никелевых сплавов имеет своё название (см. рис. 3.1.).

По технологическому признаку все сплавы меди относят к классу либо литейных, либо деформируемых.

Маркировка латуней

 

Двухкомпонентные(Cu + Zn) деформируемые латуни обозначают буквой Л и цифрой, указывающей массовое содержание меди в процентах:

 

Целое число процентов меди

Л.

Примеры: Л96, Л70, Л63.

Если латунь легирована, т.е. кроме цинка содержит другие элементы, то после буквы Л ставят подряд, без пробелов условные буквенные обозначения этих элементов, кроме цинка. За ними без пробела следует серия целых чисел, первое из которых показывает массовое содержание меди, а другие, разделяемые дефисом – массовое содержание легирующих элементов в соответствии с последовательностью их символов. Например, марка ЛАН59-3-2 означает: латунь деформируемая, легированная, содержит 59 мас.% меди, около 3 мас.% алюминия и около 2 мас.% никеля (цинк – остальное). Другие примеры марок легированных деформируемых латуней: ЛАЖ60-1-1, ЛЖМц59-1-1, ЛА77-2, ЛМцА57-3-1.

Условные обозначения компонентов и наиболее распространенных легирующих элементов сплавах меди показаны в табл. 3.1. Обратите внимание, что некоторые из них отличаются от условных обозначений этих же элементов в марках сталей.

Таблица 3.1

Условные обозначения компонентов и легирующих элементов

в марках сплавов на основе меди

Химический символ	Наименование легирующего элемента	Обозначение в марке		Химический символ	Наименование легирующего элемента	Обозначение в марке
Sn	Олово	О		P	Фосфор	Ф
Zn	Цинк	Ц		Pb	Свинец	С
Al	Алюминий	А		Si	Кремний	К
Mn	Марганец	Мц		Ti	Титан	Т
Be	Бериллий	Б		Cr	Хром	Х
Fe	Железо	Ж		Sb	Сурьма	Су
Ni	Никель	Н		Zr	Цирконий	Цр

 

Маркировка литейных латуней осуществляется иначе. Марка литейной латуни также начинается с буквы Л, но за ней следует без пробела символ второго главного компонента, цинка, и также без пробела и черточки целое число его процентов.

Целое число процентов цинка

ЛЦ.

 

Примером таких марок двухкомпонентных литейных латуней могли бы быть следующие: ЛЦ40, ЛЦ30, ….

Однако в арсенале современных сплавов меди все литейные латуни имеют более сложный химический состав, т.е. являются легированными. Поэтому в марке за символом Ц и целым числом массовых процентов цинка следуют поочередно без пробелов и черточек символы других легирующих элементов с указанием их концентрации также в виде целого числа массовых процентов.

Если концентрация легирующего элемента округленно равна одному массовому проценту, цифра 1 после буквенного символа данного элемента не ставится. Подобный принцип описания химического состава уже известен нам по маркировке легированных сталей. Примеры марок легированных литейных латуней: ЛЦ23А6Ж3Мц2, ЛЦ40Мц3Ж, ЛЦ40С, ЛЦ16К4.

 

Маркировка бронз

 

Марка любой бронзы начинается с буквосочетания Бр, после которого точка не ставится. Далее для деформируемых и литейных бронз, как и при маркировке латуней, реализуются различные правила маркировки.

В марке деформируемой бронзы за буквосочетанием Бр без пробелов указывается последовательность символов легирующих элементов (см. табл. 3.1), а за ней также без пробела начинается последовательность целых или дробных чисел (с точностью до одной десятой), между собой разделяемых черточками и указывающих концентрацию элементов в массовых процентах. Примеры: БрОФ6,5-0,4; БрОЦС4-4-2,5; БрОЦ4-3; БрСуН6-2; БрСуНЦФ3,5-3,5-3,5-20-0,2.

В марке литейной бронзы за буквосочетанием Бр следуют поочередно без пробелов и черточек символ легирующего элемента и сразу за ним целое или дробное число, указывающее концентрацию в массовых процентах. Примеры: БрО3Ц12С5; БрО3Ц7С5Н1; БрО10Ф1; БрБ2,5; БрХ0,5.