Медь

Медь катодная

Медь (copper) в металлургии производят в виде катодов, литых или деформированных полуфабрикатов. Она обладает ценными технологическими свойствами: высокой электро- и теплопроводностью (2-е место среди металлов, уступая только серебру), хорошо обрабатывается давлением, резанием, легко сваривается, химически малоактивна. По механическим свойствам медь можно отвести к металлам со средней прочностью и высокой пластичностью (в зввисимости от чистоты: σв=220-260 МПа; σт=40-60 МПа; δ=40-45%; Е=125 ГПа).

Содержание меди в земной коре относительно невелико — 0,01%, при этом встречаются довольно крупные месторождения. Известно более 250 медь содержащих минералов, однако промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, халькозин Cu2S, ковелин CuS, малахит и азурит. Металлургическим путем медь получают обычно из сульфидных руд, содержащих от 0,5 до 10% Cu. Технологический процесс предусматривает гидрометаллургический цикл на обогатительных фабриках (дробление, измельчение, флотация) для отделения пустой породы; плавку в отражательной печи с переводом меди в штейн, который конвертируют в горизонтальных конверторах продувкой воздуха. Жидкую черновую медь очищают в анодных печах и разливают ее в аноды, которые подвергают электролитическому рафинированию, получая медные катоды, которые могут подвергать переплаву в индукционных печах, с последующей разливкой в вайербарсы. Содержание Cu в вайербарсах от 99,0 до 99,95%.

На основе меди производят медные сплавы: бронзы, латуни и медно-никелевые сплавы. Медь используют для пригововления лигатур на основе меди, легирования цветных сплавов, сталей и чугунов, производства медных порошков. Она служит основным материалом для проводов, кабелей, шин, контактов и других токопроводящих частей электрических агрегатов и установок. Ее применяют для изготовления теплообменников-нагревателей, холодильников, индукторов плавильных и нагревательных печей и т.д. Из меди производят все виды полуфабрикатов, получаемых обработкой давлением: плиты, листы, ленты, фольгу, поковки, штамповки, трубы, профили, проволоку.

Стандарты

Производство меди в Украине регламентируется ГОСТ 859-2001 «Медь. Марки».

Классификация и химический состав

Химический состав меди должен удовлетворять требованиям ГОСТ 859-2001, приведенным в табл. 1 и табл. 2. При учете и оформлении сопроводительной документации допускается указывать массовую долю примесей в меди всех марок в граммах на тонну (частях на миллион, ррм).

Таблица 1: Химический состав катодной меди по ГОСТ 859-2001

Элемент Массовая доля для марок, %
М00к М0к М1к М2к
Cu, не менее 99,97 99,95 99,93
Примеси по группам, не более:
1 Bi 0,00020 0,0005 0,001 0,001
Se 0,00020
Te 0,00020
Сумма 1-ой группы 0,00030
2 Cr
Mn
Sb 0,0004 0,001 0,002 0,002
Cd
As 0,0005 0,001 0,002 0,002
P 0,001 0,002 0,002
Сумма 2-ой группы 0,0015
3 Pb 0,0005 0,001 0,003 0,005
4 S 0,0015 0,002 0,004 0,010
5 Sn 0,001 0,002 0,002
Ni 0,001 0,002 0,003
Fe 0,0010 0,001 0,003 0,005
Si
Zn 0,001 0,003 0,004
Co
Сумма 5-ой группы 0,0020
6 Ar
Сумма перечисленных примесей 0,0065
О, не более 0,01 0,015 0,02 0,03

Таблица 2: Химический состав литой и деформированной меди по ГОСТ 859-2001

Марка Массовая доля элемента, %
Cu,
не менее
Cu+Ar,
не менее
Bi Fe Ni Zn Sn Sb
не более
М00б 99,99 0,0005 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
М0б 99,97 0,001 0,004 0,002 0,003 0,002 0,002
М1б 99,95 0,001 0,004 0,002 0,003 0,002 0,002
М00 99,96 0,0005 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
М0 99,93 0,0005 0,004 0,002 0,003 0,001 0,002
М1 99,90 0,001 0,005 0,002 0,004 0,002 0,002
М1р 99,90 0,001 0,005 0,002 0,005 0,002 0,002
М1ф 99,90 0,001 0,005 0,002 0,005 0,002 0,002
М2р 99,70 0,002 0,05 0,2 0,05 0,005
М3р 99,50 0,003 0,05 0,2 0,05 0,05
М2 99,70 0,002 0,05 0,2 0,05 0,005
М3 99,50 0,003 0,05 0,2 0,05 0,05

Таблица 2: продолжение

Марка Массовая доля элемента, % Способ получения
(справочный)
As Pb S O P Ag
не более
М00б 0,001 0,001 0,001 0,001 0,0003 0,002 Переплавка катодов в восстановительной или в инертной атмосфере или вакууме
М0б 0,002 0,003 0,003 0,001 0,002
М1б 0,002 0,004 0,004 0,003 0,002
М00 0,001 0,001 0,002 0,003 0,0005 0,002 Переплавка катодов
М0 0,001 0,003 0,003 0,004
М1 0,002 0,005 0,004 0,05
М1р 0,002 0,005 0,005 0,01 0,002-0,012 Переплавка катодов и лома меди с раскислением фосфором
М1ф 0,002 0,005 0,005 0,012-0,04
М2р 0,01 0,01 0,01 0,01 0,005-0,06
М3р 0,05 0,03 0,01 0,01 0,005-0,06
М2 0,01 0,01 0,01 0,07 Огневое рафинирование и переплавка отходов и лома меди
М3 0,01 0,05 0,01 0,08

Примечания:

  1. В меди марок М00б и М00 массовая доля селена не должна превышать 0,0005 %, теллура — 0,0005 %.
  2. По соглашению (контракту) изготовителя с потребителем допускается изготовление меди марки М0б с массовой долей кислорода не более 0,002 %.
  3. В обозначение меди марок M1 и M1p, предназначенной для электротехнической промышленности и подлежащей испытаниям на электропроводность, дополнительно включают букву Е.

Требования к физическим свойствам меди — удельному электрическому сопротивлению, спиральному удлинению (способности к рекристаллизации при заданных параметрах термической обработки), механическим свойствам устанавливают в стандартах на конкретные виды продукциии (или) соглашением (контрактом) сторон.

Литература

  • ГОСТ 859-2001 «Медь. Марки».
  • Энциклопедия неорганических материалов. В двух томах. К.: Высшая школа, 1977.
  • Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Изд. 2-е испр. и доп. М: Металлургия, 1981. 416 с.
  • Воздвиженский В.М. и др. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. — М.:Машиностроение, 1984. -432 с., ил.

Производители и поставщики

  1. A.M.P.E.R.E. Polska (г. Вроцлав, Польша)
  2. STANCHEM sp.j. (г. Люблин, Польша)
  • Нет похожих записей

Об авторе

Avatar
Олег Виноградов / http://on-v.com.ua/

Технический директор ООО «Полимер-инжиниринг», Агентства Литье ++, г. Киев, Украина; т.: +38 (096) 574-17-11; e-mail: v@on-v.com.ua