главная страница    словари    ГОСТЫ И ТУ    свойства металлов    производители металлов    о проекте

медь  бронза  латунь  алюминий  титан  никель  кобальт  цинк  магний  олово  свинец  медно-никелевые сплавы  вольфрам   молибден   ниобий   тантал

 

Механические свойства меди

Механические свойства различных марок меди при стандартных статических испытаниях на растяжение при температуре 20°С незначительно отличаются друг от друга.

Механические свойства бескислородной меди М16 при стандартных статических испытаниях на растяжение приведены в табл. 1.

Табл. 1. Механические свойства бескислородной меди марки М1б

 

Свойства

 

Состояние

деформированное

отожженое

Временное сопротивление σb , МПа

340...450

220...250

Предел текучести σ0,2 , Мпа

280-420

60-75

Относительное удлинение δ , %

4...6

40...50

Относительное сужение ψ, %

35...45

70...80

Твердость по Бринеллю, HB 

90...110

45

Предел выносливости σ-1, Мпа, (Т=108 циклов; kσ*=1)

100...120

70...80

Ударная вязкость KCU, МДж/м2

1,0

1,70

*kσ - коэффициент концентрации напряжений

Влияние степени холодной деформации и температуры отжига на механические свойства меди показано на рис. 1 и 2.

 

 Рис. 1 Влияние степени холодной деформации (%) на механические свойства меди:
1 - кислородсодержащей; 2 - раскисленной фосфором, с высоким остаточным содержанием фосфора

 

Рис. 2. Влияние температуры отжига (в течение часа) на механические свойства кислородсодержащей меди М1

Содержание кислорода в меди влияет на ударную вязкость и технологическую пластичность.

Например, ударная вязкость горячекатаных медных полос (99.9% Cu) с различным содержанием кислорода составляет:

                           О2, %                0,026           0,030        0,034         0,042

                           KCU,кДж/м2         860             560           510            270

Влияние кислорода на технологическую пластичность на при­мере медной проволоки диаметром 2,6 мм в твердом состоянии и с содержанием меди 99,90% следующее:

Способ получения

Число гибов при радиусе равном 5 мм

Число скручиваний загиба, на длине 152 мм

Бескислородная

12

92

Бескислородная

7

45

 

Медь и многие ее сплавы имеют зоны пониженной пластичности («провала» пластичности). При этом у кислородсодержащей меди наблюдается явно выраженная зона пониженной пластичности при температурах 300…500°С; у меди, раскисленной фосфором и с большим его остаточным содержанием (0,04%), также наблюдается пониженная пластичность в этом интервале температур. С повышением чистоты меди зона пони­женной пластичности уменьшается, а у бескислородной меди высокой чистоты (99,99%) эта зона практически отсутст­вует. Зона пониженной пластичности отсутствует и у меди, раскисленной бором (0,01% В).

При отрицательных температурах медь имеет более высокие прочность и пластичность, чем при температуре 20°С.

Механические свойства меди, на примере применяемой для электродов контактной сварки, при высоких температурах приведены в табл. 2. 

Табл. 2. Механические свойства меди при высоких температурах
Свойства Температура, °С
20 200 300 400 500 600 700
Временное сопротивление σb , МПа 220 200 150 110 70 50 30
Предел текучести σ0,2 , Мпа 60 50 50 40 30 20 10
Относительное удлинение δ , % 45 45 40 38 47 57 71
Относительное сужение ψ, % 90 88 77 73 86 100 100
Твердость по Виккерсу, HV  50 40 38 35 19 1 9
Ударная вязкость KCU, МДж/м2 1,7 1,5 1,4 1,4 1,2 0,9 0,8

Длительная твердость HV (в течение 1 часа)

- - - 25 10 6 5

 Характеристики упругости. Упругие свойства изотропного материала характеризуются модулями нормальной упругости Е (модуль Юнга), сдвига G и объемного сжатия Есж, а также коэффициентом Пуассона (µ). Значения модулей Е и G в интервале температур 300... 1300К уменьшаются по линейному закону. Лишь в области низких темпе­ратур наблюдается отклонение от равномерного изменения модулей (табл. 3).

Табл. 3. Модули упругости и сдвига меди при различных температурах
Модули, ГПа Температура, К
4,2 100 200 300 500 700 900 1100 1300
Е 141 139 134 128 115 103 89,7 76,8 63,7
G 50 49,5 47,3 44,7 37,8 31 24,1 18,5 11,5

Регламентированные механические свойства продукции из меди при различных способах изготовления, состояниях поставки и размерах приведены в табл. 4 - 7.

Как правило, на лентах толщиной менее 0,5 мм, а также на лентах толщиной 0,5... 1,5 мм в мягком состоянии, используемых для штамповки, временное сопротивление и относительное удлинение не определяют, а проводят испытания на выдавливание лунки по Эриксену (см. табл. 5).

Табл. 4. Плоский прокат из меди. Размеры и механические свойства
Продукция, стандарт или технические условия Марка Изгот. Сост. пост. Толщина, мм Временное сопротивление σb , МПа Относительное удлинение δ10, %
не менее
Плиты из раскисленной меди, ТУ 48-21-517-85 M1p ГК 75…11О 180 20
Листы общего назначения, ГОСТ 1173-2006 M1, M1p, М1ф, М2, М2р, М3, МЗр ГК 3...25 200 30
ХК М 0,05... 12 200…260 36
ПТ 240…310 12
Тв 290 3
Листы и полосы повышенного качества ТУ 48-21-664-79 M1 ЛХК М 3...8 200 36
ЛГК 8...10 200 30
ПХК М 3...6 200 36
Шины для электротехнических целей, ГОСТ 434-78 M1 ХК М св. 7 35
Ленты общего назначения, ГОСТ 1173-2006 M1, M1p, М1ф, М2, M2p, М3, МЗр ХК М 0,1...6 200…260 36
ПТ 240…310 12
Тв 290 3
Ленты для коаксиальных магистральных кабелей, ГОСТ 16358-79 M1 хк М 0,16...0,3 210 δ5≥25
Ленты для капсюлей, ГОСТ 1018-77 M1, M1p, М2, M2p ХК М 0,35...1,86 200 36
Ленты для электротехн ических целей, ТУ 48-21-854-88 M1, М2 ХК М до 0,2
0,2...2,5 36
2,5—3,53 36
3,55...5,5 36
Тв до 0,2 310
0,2...2.5 310
2,5...3,53 284  
3,55...5,5 284
Фольга рулонная для технических целей, ГОСТ 5638-75 M1, М2 ХК Тв 0,015...0,05 290
Условные обозначения:
ГК - горячекатаные; ХК — холоднокатаные; ЛХК листы холоднокатаные; Л ГК - листы горячекатаные; ПХК - полосы холоднокатаные; М - мягкое; ПТ — полутвердое; Тв — твердое.

 

Табл. 5. Характеристики холоднокатаных лент при испытании по Эриксену (радиус пуансона 10 мм)
Ленты Марка Состояние Толщина, мм Глубина лунки, мм, не менее
Общего назначения, ГОСТ 1173-2006 M1, M1p, М1p, М2, М2р, М3, МЗр мягкое 0,1...0,14 7
0,14...0,16 7
0,16...0,28 8
0,28...0,55 8,5
0,55...0,6 9
0,6...1,1 9,5
1,1...1,5 10
Радиаторные, ГОСТ 20707-80 M1, М2, М3 мягкое 0,06...0,07 4,5...9.0
0,08...0,09 6,0...9,0
0,1 7,5
0,12...0,15 7,5
0,17...0,25 8
твердое 0,1 1,5...3,5
0,12...0,15 1,5...3,5
Для электротехнических целей, ТУ 48-21-854-88 M1 мягкое 0,1...0,15 7,5
0,2...0,25 8
0,3...0,5 8,2
0,6...1 9,5
Таблица 6. Трубы и трубки из меди. Размеры и механические свойства
Продукция, стандарт или технические условия Марка Изгот. Сост. пост. Диаметр, мм / Толщина стенки, мм Временное сопротивление σb , МПа Относительное удлинение δ10, %
не менее
Трубы общего назначения, ГОСТ 617-2006 M1, M1p, М1ф, М2р, МЗр, М2, М3 ХД М 3...360 / 0,8...10 200 35
ПТ 240 8
Тв 280  
Пр до 200 / 5...30 190 30
>200 / 5...30 180 30
Трубы квадратные и прямоугольные е круглым отверстием, ТУ48-21-497-81 M1, M1p, М1ф, М2р, МЗр, М2, М3 Т, П М b; h; d 200 35
15...20,5;
13.5...14;
6...12,5
Пр   b; h; d 190 30
36…120;
16…36;
11…28
Трубы медные, ТУ 48-21-482-85 M1, M1p, М1ф, М2р, МЗр, М2, М3 Пр 30 / 9 190 30
Трубки медные тонкостенные, ТУ 48-21-161-85 M1, М2 Т М 0,8...2 / 0,15...0,5 210 35
Тв 4
Трубки медные тонкостенные. ГОСТ 11383-75 M1, М2, М3 Т М 1,5...28 / 0,15...0,7 210 35
Тв 340 2
Трубы медные круглого сечения для воды и газа ГОСТ 52318-2005 M1p, М1ф Т М 6...22 / 0,5...1.5 220 δ10≥40
ПТ 6...54 / 0,5...2 250 δ10≥20
Тв 6...267 / 0,5...3 290 δ10≥3
Условные обозначения:
ХД - холоднодеформированные; Пр - прессованные; Т гянутые;
П - прокатанные: М — мягкое; ПТ — полутвердое; Тв - твердое; h, h,d — ширина, высота, диаметр отверстия.
Таблица 7. Прутки, катанка и проволока из меди. Размеры и механические свойства
Продукция,стандарт или технические условия Марка Изгот. Сост. пост. Размеры, мм Временное сопротивление σb , МПа Относительное удлинение δ10, %
не менее
Прутки квадратные, ТУ 48-21-97-72 М2 Пр 42...94 200 30
Прутки, IOCT 1535-2006 M1, M1p, Мф, М2р, МЗр, М2, М3 Т М 3...50 200 35
ПТ 240 10
Тв 270 5
Пр 20...50 190 30
Профили из бескислородной меди, ТУ 48-21-637-79 М0б Т М b x h 11,4 x 8 200 38
Проволока для заклепок, ТУ 48-21-456-2006 M1, М2 Т Тв d 1...2 240 8
d 2...10,7 240 15
Проволока из бескислородной меди, ТУ 48-21-158-72 М0б Т М d 3,5;4,2 200 30
Проволока крешерная, ГОСТ 4752-79 М0б ХД Тв d 3...10 320...
360
Проволока для электротехнических целей, ГОСТ 434-78 М0, M1 Т М d до 2,5 35
d 2,5...7 35
d 7…10 35
d св. 10 35
Тв d до 2,5 310
d 2,5...7 290
d 7...10 270
d св. 10 270
Катанка медная, ТУ 16705.491-2001 не ниже M1 НЛ d 8...23 160 35
Условные обозначения:
Пр - прессованные; Т - тянутые; ХД - холоднодеформированная; НЛ - непрерывное литье и прокатка; 
М — мягкое; ПТ — полутвердое; Тв - твердое; b - ширина; h — высота; d — диаметр.

 

Если эта информация вам помогла, то вы можете поддержать создателей сайта, перечислив небольшую сумму на их Яндекс кошелек. Заранее благодарны!