Экскурс в историю:
Медь является металлом, который был известен еще в глубокой древности. Археологические раскопки показали, что медь использовали еще за четыре тысячи лет до Рождества Христова. При обнаружении меди она сразу же заняла достойное место во многих сферах жизнедеятельности человека. Со временем с развитием прогресса сфера применения меди становилась все шире. Древние греки и египтяне привозили медь с острова Кипр, благодаря чему медь получила свое латинское наименование Cuprum. В древности из меди мастера изготавливали скульптуры, посуду, украшения, утварь и другие изделия. Так как медь является мягким материалом, то ремесленники могли придать изделию желаемую фактуру, проработать мельчайшие детали. При шлифовке медь приобретает красивый блеск, благодаря чему она применялась как материал изготовления для многих декоративных вещей. Для придания еще большей красоты медь золотят, тонируют, украшают эмалью. Начиная с пятнадцатого века, медь используют для изготовления печатных форм. В настоящее время медь получила широкое распространение. Благодаря высокой тепло- и электропроводности, устойчивости к коррозии и другим свойствам, медь и медные сплавы применяются в машиностроении и других промышленных отраслях.
Классификация медных сплавов.
Стоит отметить, что медь в чистом виде не отличается достаточной прочностью, поэтому ее нечасто используют как конструкционный материал. В связи с этим широкое распространение получили сплавы на медной основе, которых на сегодняшний день существует несколько. Медные сплавы обладают более хорошими техническими и эксплуатационными характеристиками. В зависимости от компонентов строится и классификация медных сплавов.
• Латунь представляет собой медный сплав, в котором наряду с медью используется еще и цинк, то есть получается медно-цинковый сплав, который еще носит название двойная латунь. Чтобы улучшить механические свойства и характеристики медно-цинкового сплава, к нему добавляются такие элементы как кремний, алюминий, марганец и другие. В таком случае, когда медно-цинковый сплав содержит в себе несколько компонентов, он называется специальной латунью.
• Бронза представляет собой сплав меди с цинком вместе с оловом, кремнием и другими элементами, но при этом цинк в данном случае не является основным легирующим элементом. Поэтому в зависимости от основного легирующего элемента бронза подразделяется на две группы – это специальные и оловянные бронзы. • Специальная бронза является двойным или многокомпонентным сплавом, в основе которого содержится медь, к которой добавляются бериллий, никель, марганец, алюминий, кадмий, хром, кремний.
• Оловянная бронза – это медный сплав с добавками олова плюс фосфор, цинк или свинец вместе с цинком. • Кремнистая бронза, если в нее добавляется марганец или никель, классифицируется на кремниево-никелевые и кремниевомарганцевые.
• Медно-никелевый сплав.
• Медно-алюминиевый сплав также подразделяется на несколько групп, что зависит от содержащихся в нем дополнительных элементов: марганца (алюминиево-марганцевые), марганца и железа (алюминиево-железо-марганцевые), железа (алюминиево-железные), никеля (алюминиево-никелевые).
Марки медных сплавов.
Согласно ГОСТу, медные сплавы маркируются соответствующим образом. Первая буква маркировки медных сплавов «Л» или «Бр» означают латунь и бронза. После этих букв могут стоять следующие буквы, которые означают: «А» – алюминий, «Б» – бериллий, «Ж» – железо, «К» – кремний, «Мц» – марганец, «Н» – никель, «О» – олово, «С» – свинец, «Ц» – цинк, «Ф» – фосфор. За буквенными обозначениями следуют цифры, которые показывают процентное содержание данных элементов. Причем стоит отметить, что порядок расположения цифр латунных и бронзовых медных сплавов отличается. Если это латунь, то первые две цифры после букв отражают содержание в сплаве меди, а остальные цифры, разделенные друг от друга тире, говорят о содержании остальных легирующих компонентов, причем эти цифры располагаются строго в том же порядке, что и буквенные выражения. Так, например, аббревиатура ЛАЖ 60-1-1 означает, что в данном медном сплаве латуни содержится шестьдесят процентов, алюминия – один процент и железа также один процент. При маркировке бронзы процентное содержание меди как основного компонента не указывается, цифры после букв также разделяются тире и обозначают процентное содержание легирующих элементов.
Свойства медных сплавов.
Медные сплавы могут изменяться при отжиге и во время холодной обработки давлением. Именно холодная обработка позволяет значительно увеличить прочность и твердость материала. Медь и медные сплавы пластичны, являются хорошими электро- и теплопроводниками, устойчивы к коррозии, имеют низкий коэффициент трения.
Применение меди и медных сплавов.
Литье медных сплавов используется уже на протяжении нескольких тысячелетий. Из отливки из медных сплавов в прошлом изготавливали монеты, посуду, украшения и разнообразную домашнюю утварь. Когда медные литейные сплавы стали включать в себя дополнительные элементы: олово, бронза и так далее – то началось производство статуй, пушек, колоколов. В современном мире уже никого не удивишь объявлением «куплю медно-никелевый сплав» и т.п. сегодня широко развито как промышленное, таки частное производство изделий из меди и медных сплавов. Многие отрасли промышленности используют сегодня медные сплавы для производства холодильников, проводов, теплообменников, сантехнических труб и так далее. Так как медь славится еще и высокими декоративными и эстетическими характеристиками, то сегодня ее используют и в ювелирном деле, создаются оригинальные детали интерьера, сувениры и другая продукция. Медь и медные сплав нашла применение и в строительной сфере, с их помощью осуществляется облицовка фасадов объектов и кровли.