Содержание сурьмы, /о

0,004

0,020

0,046

0,092

0,22

0,47

Влияние сурьмы на свойства меди

Предел прочности при растя н ении

22,2 22,6 22,5 23,4 23,6 23,4

Относи тельное удлинение °/с

62 61 60 48

Относительное сужение

74 74

72 78

Предел усталости при

2х 107 колебании

кг л,и2

5,4 5,9 5,8 5,9 7,0 7,8

Электропроводност, 7о, при

97,4 94,8 94,1 75,6 56,4

6 5

86,0 83,4 81,3 80,7 66,6 51,4

Сера хорошо растворяется в расплавленной меди, при затвер. девании же растворимость ее падает до нуля. Диаграмма состояния системы медь -сера (сторона меди) приведена на рчс. 13а

Содержание серы,% (аттин) f6 га 30

оодвртание серы, %{вес.) о 13,86 39,72 53,5д 73,44 831 Содержате CuS,%(Sec.)

Рис. 13, а-диаграмма состояния системы медь - сера; - участок диаграмм системы медь -сера в области твердого раствора

И 136. Взаимодействие между сернистым газом и медью протекает, очевидно, по следующей реакции:

eCu + SO, 2Cu,0 + Cu,S,

гак как под микроскопом часто можно наблюдать совместное присутствие включений сернистой меди и закиси меди.

Сера незначительно влияет на электропроводность и теплопроводность меди, но заметно снижает пластичность при горячей и золодной обработке давлением.

При наличии серы значительно улучшается обрабатываемость меди резанием.

Влияние серы на свойства меди (99,99о/о Си) приведено в табл. 7.

Таблица 7

Влияние серы на свойства меди

Селен действует на медь подобно сере. В твердом состоянии в меди растворяется менее 0,10/0 Se. При затвердевании селен выделяется в виде соединения CuaSe. При содержании его 2,2в/о се-Д лен образует с медью эвтектику, плавящуюся при температуре 1063°. На электропроводность и теплопроводность меди селен Влияет незначительно, но снижает ее пластичность. Положительно-влияет селен на обрабатываемость меди при резании.

Влияние селена на механические свойства, электропроводность меди и обрабатываемость резанием приведено в табл. 8.

Теллур незначительно растворим в меди в твердом состоянии (около 0,01о/о).

Медь техническая

Матер1гал

Влияние седена на свойства меди

Таблица 8

к га с аз

Предел текучести при растя

ШРНПИ

Предел прочиости при растяжении к / имч

Относительное удлинение

Электро-прород-нооть

Медь холоднотянутая (нак1еп 36%)

Медь отожженная при 600°, ! час

0,00 о, 1 I 0,26 0,48 1,01 1,44

0,00 0,11 0,26 0,48 1,01 1,44

35,5 36,0 36,3 35,8 35,1 36,5

6, I 5,1 6,2 5.6 6.0 7,1

Обрабатываемость резанием, / по отношению к латуни ЛГ59-1

36,6 37,4 37,2 37,6 37,5 38,1

22,8 23,0 22,8 23,0 23,4 23,3

21,4 19,0 15,7 15,7 11,4 10,0

60,0 57,1 55,7 52,9 48,6 42.1

93,7 93,9 98,0 97,4 94,4 92,0

100 99,0

100 98,8 95,6 94,4

15,0 3S,0 64,0 89,0 95,0 91,0

63 112 140 150

На электропроводность меди теллур влияет очень мято Он сильно улучшает обрабатываемость резанием еди

4orfrf п механические, технологические и электпи-

ческие свойства меди приведено в табл. 9. ктри

Фосфор ограниченно растворим в меди в твердом состоянии, предел насыш,ения а-твердого раствора при температуре 700° достигает 1,30/0 Р, а при 200° его содержание снижается до 0,4о/о. Диаграмма состояния системы медь - фосфор (сторона меди) представлена на рис. 14.

1000 300

воо\ I

£00

Содержание фосфора, % (атомк)

10 го 30 40 50

о н в /г 16 so гч f<J Содертание фосфора, % (вес.)

Рис. 14 Диаграмма состояния системы медь - фосфор. Сторона меди

Фосфор сильно понижает электропроводность и теплопроводность меди, но положительно влияет на ее механические свойства и повышаетжидкотекучесть. Он оказывает положительное влияние при сварке меди и широко применяется как раскислитель в литейном деле.

Влияние фосфора на механические и физические свойства меди, отожженной при 700° в течение 30 мин., приведено в табл. 10.

Влияние примесей на пластичность меди при повышенных температурах и анизотропия механических свойств рассматриваются ниже более подробно.

Медь техническая

Анизотропия

Таблица 10

Влияние фосфора на свойства меди

Явление хрупкости ( зона хрупкости ) в некотором интервале повышенных температур, наблюдаемое как в меди, так и в большинстве цветных металлов и сплавов, обусловливается влиянием вредных примесей. К числу таких примесей относятся: свинец висмут, кислород и другие элементы с низкой температурой плавления или малорастворимые (или практически не растворимые в меди). В качестве примера рассмотрим, какое действие оказывает присутствие свинца в меди. Как указывалось, свинец находится в меди в виде включений элементарного свинца. С повышеТшем температуры свинец переходит в жидкое состояние и, располагаясь по границам кристаллитов, нарушает связь между ними Очевидно, что вредное действие свинца связано не только с его концентрацией, но и. главным образом с характером распределения его в меди. Наиболее вредное действие свинец окажет в том случае, если он распределен по границам зерен в виде тонких прослоек. При небольшом зерне свинец, расположенный в меди в виде отдельных мелких включений, не может оказать сильного-действия на пластичность меди. С увеличением величины зерна в процессе рекристаллизации мелкие включения свинца концент рируются по границам кристаллитов, вызывая хрупкость меди.

При высоких температурах (~800°) и выше, с повышением растворимости свинца в меди происходит диффузия свинца в медь до исчезновения жидкой фазы и, действительно, при этих температурах пластичность меди, содержащей 0,03в/а РЬ, повышается (см. рис. 11, 30 и 31). Очевидно, что и другие легкоплавкие не растворимые в меди примеси будут оказывать действие, аналогичное свинцу.

АНИЗОТРОПИЯ

Анизотропия - неоднородность физических, механических и других свойств кристаллов в различных направлениях.

При обработке давлением, особенно при штамповке изделий из меди и других металлов и сплавов, анизотропия вызывает так называемый брак по фестонистости .

В поликристаллических телах с бессистемной ориентировкой кристаллитов явление анизотропии не должно иметь места. На практике, однако, это явление наблюдается на отожженном материале и обусловливается главным образом технологическими факторами. В меди анизотропия свойств резко выражена в том слу-

Рис 15. Характер фестонов на -лтамнованных изделиях из меДи

чае, если холодная прокатка в последнем пропуске связана с сильной деформацией, а отжиг- перед последним пропуском производится при пониженных температурах. Последний отжиг наготово-(при любых температурах) не устраняет анизотропии, так как в этом случае вместо текстуры деформации появляется текстуре рекристаллизации. Анизотропию свойств поликристаллической меди можно ослабить до минимума, применяя рациональную технологию. Однако такая оптимальная технология не может быть одинаковой для всех сортов меди, так как на анизотропию свойств прокатанной меди значительное влияние оказывают также примеси, присутствующие в металле. В частности, примесь сурьмы, по данным Д. И. Лайнера, в значительной мере уменьшает явление фестонистости в меди. На рис. 15 показаны штампованные изделия с резко выраженной фестонистостью.