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

Обработка меди давлением

Бескислородная медь и медь чистотой 99,9%, раскисленная различными элементами с малым остатком раскислителя, по деформируемости в горячем и холодном состоянии превосходят кислородсодержащую, особенно огневого рафинирования.

Кислородсодержащую медь (слитки, заготовки) нагревают до температуры 875-900°С, продолжительность нагрева зависит от толщины слитков и составляет 15- 20 мин на каждые 25 мм толщины.

Нагрев кислородсодержащей ме­ди следует производить в нейтральной или окислительной атмосфере.             Минимальная температура окончания горячей прокатки - 700°С. Ниже этой тем­пературы кислородсодержащую медь обрабатывать не рекомендуется во избежание растрескивания заготовок.

Температура окончания горячего деформирования оказывает определенное влияние на последующую обработку и свойства меди, особенно это четко прослеживается при производ­стве проволоки. Чем выше температура окончания прокатки проволочной заготовки, тем больше доля растворенных в меди примесей. В зависимости от характера взаимодействия примесей с медью изменяется и температура ее рекристаллизаций.

Прокатку проволочной заготовки из кислородсодержащей меди на высокоскоростных стан­ках начинают  с температуры 920°С. Температура окончания прокатки - 750-780°С. Для кислородсодержащей мели интервал температуры окончания прокатки 780-900°С дает разницу в температуре рекристаллизации до 25°С. Колебания температуры окончания горячей прокатки являются основной причиной нестабильности свойств у отожженной проволоки из кислородсодержащей электролитической меди.

Условия охлаждения горячего проката оказывают аналогичное влияние на температуру рекристаллизации меди. Горячую обработку слитков из кислородсодержащей меди производят с небольшими обжатиями за проход. Комбинируя температуру и скорость охлаждения заготовки при пластической деформации, можно достигнуть оптимальных условий для получения однородных и стабильных свойств деформированных медных полуфабрикатов.

Слитки (заготовки) из бескислородной меди и меди, раскисленной фосфором с малым остатком раскислителя, нагревают в нейтраль­ной или восстановительной атмосфере до температуры порядка 800-850°С. Про­должительность нагрева не должна превышать 15 мин на каждые 25 мм толщины заготовки. Если продолжи­тельность выдержки при за­данной температуре для кислородсодержащей меди не оказывает заметного влияния на процесс прокатки, то для бескислородной меди такой продолжительный на­грев не рекомендуется, осо­бенно если    он производится без контроля атмосферы.

Оптимальная температу­ра при горячей прокатке и ковке (штамповке) - 735-790°С.

Медь бескислородную обрабатывают с максимальными обжатиями при про­катке или ударами средней и максимальной силы при ковке. Продолжительность горячей обработки бескислородной меди должна быть минимальной.

Нагрев меди, раскисленной фосфором с большим остатком раскислителя, производится до температуры около 900°С (875°С). При нагреве допустима слабоокислительная атмосфера, предпочтительно нагревать в нейтральной или восстановительной среде. Оптимальная температура горячей обработки - 780-850°С.

Степень холодной деформации оказывает существенное влияние на технологичность и свойства медных деформированных полуфабрикатов. При высоких обжатиях развивается кубическая форма текстуры, приводящая к значительной анизотропии механических лочении, применяемые при производстве тончай­шей проволоки из кисло­родсодержащей меди, приводят к рекристаллизации проволоки уже во время складирования при комнатной температуре, что значительно ухудшает ее качество.

Относительное удлинение такой проволоки после окончательного отжига почти на 50% меньше, чем у проволоки, у которой не были обнаружены признаки рекристаллизации после волочения.

Влияние примесей на деформируемость (обрабатываемость) меди

К наиболее вредным примесям относятся висмут, свинец, сурьма, селен и теллур. Висмут и свинец практически нерастворимы в твердой меди. Склонность висмута выпадать по границам зерен усугубляет отрицательное влияние этого элемента. Ослабление границ зерен происходит не только от наличия висмута, но и от влияния его большого объемного расширения. Содержание 0,005% Bi приводит к горячеломкости меди при горячей прокатке. С увеличением содержания висмута медь становится хрупкой и при комнатной температуре.

Влияние висмута на пластичность бескислородной меди более значительно, чем на пластичность кислородсодержащей меди, раскисленной фосфором. Наличие в меди кислорода оказы­вает благоприятное воздействие, так как образуются смешанные оксиды, которые уменьшают вредное влияние висмута. Если в меди присутсвуют мышьяк или селен, то в результате образования интерметаллических соединений вредное влияние висмута может быть нейтрали­зовано даже при его более высоком содержании. Висмут даже при содержании менее 0,005% ухудшает способность меди к деформации при глубокой вытяжке.

Свинец влияет на деформируемость меди в горячем состоянии несколько слабее висмута, поэтому допускается более высокое содержание его в меди. Вредное влияние свинца нейтра­лизуется мышьяком и кислородом. Некоторый избыток кислорода в кислородсодержащей меди нейтрализует вредное влияние свинца на деформируемость меди в горячем и холодном состоянии.

Из элементов VI группы (S, Se, Те) наиболее вредное влияние на горячую деформируемость меди, особенно горячую прокатку, оказывает теллур. В кислородсодержащей меди с 0,02% 02 присутствие даже 0,0001% Те вызывает растрескивание кромок при горячей прокатке. Это объясняется тем, что смешанные оксиды, содержащие теллур, низкоплавки. Медь, раскисленная фосфором с большим остатком раскислителя, не столь чувствительна к теллуру благодаря образованию тугоплавких теллурфосфорных интерметаллидов. Вли­яние теллура в такой меди сказывается при его концентрации 0,008%.

Содержание 0,001% Те не оказывает влия­ния на механические свойства меди, однако несколько уменьшает ее способность к де­формации при сложных процессах обработки, в частности, при глубо­кой штамповке.

Селен влияет анало­гично теллуру, однако допустимое содержа­ние селена несколько выше.

Сера в небольших количествах оказывает незначительное влияние на деформируемость меди в горячем и холодном состоянии. Серебро, мышьяк, железо, никель, олово и цинк, которые присутствуют в незначительных концентрациях в меди огневого рафинирования, не оказывают влияния на деформируемость меди в горячем и холодном состоянии.

Незначительные концентрации железа и никеля оказывают влияние на магнитные свойства, а элементы с высокой упругостью пара при повышенных температурах (Cd, Zn) могут оказы­вать отрицательное влияние на работу вакуумных приборов, состоящих из медных деталей, при повышенных температурах.

Элементы В, Li, Р и другие применяют для раскисления меди. Раскисленная медь с низким остаточным содержанием элементов-раскислителей отличается высокой деформируемостью.

Термообработка

Для меди применяют два вида термической обработки: отжиг - возврат, уменьшающий напряжение, и рекристаллизационный отжиг.

Процессы возврата, происходящие при температурах ниже температуры рекристаллизации,  вызывают изменение физических и механических свойств деформированной в холодном состоянии меди: повышается электропроводность,
увеличиваются показатели пластичности (относительное удлинение, относительное сужение), уменьшается собственное напряжение деформированных кристаллов.

Различные виды деформаций качественно одинаково влияют на изменение свойств деформированной меди при температурах ниже температуры рекристаллизации.

 

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