Hledejte v chronologicky řazené databázi studijních materiálů (starší / novější příspěvky).

3.2.1.2.2.1 MĚĎ A JEJÍ SLITINY

Výroba redukcí rud, nejčastěji sulfidů sulfidů

Na dole se ruda drtí
Jemně mele
Upravuje částečným oddělením hlušiny na rudný koncentrát (má velké množství síry - praží se za přístupu vzduchu, část síry vyhoří a koncentrát se spéká)

Vypražený koncentrát se zpracuje v šachtových nebo plamenných pecích - získají se dvě taveniny:
a) Kamínek
Tavenina sulfidů
Zpracuje se oxidací v konvertorech na černou měď (obsahuje až 99 % mědi)
Černá měď je značně křehká a elektrolyticky nebo hutnicky se rafinuje

b) Struska - tavenina oxidů a hlušiny
Taveniny jsou "rozděleny" rozdílnou hustotou a nepatrnou vzájemnou rozpustností -> strusku lze snadno vyloučit z dalšího pochodu


Schéma výroby mědi z chalkopyritu

Ruda - 1 %Cu
Rudný koncentrát získaný úpravou rudy - 15 %Cu
Pražená ruda z pražicích - 20 %Cu
Kamínek vyrobený v šachtové nebo plamenné peci - 50 %Cu
Černá měď vyrobená v konvertoru - 99 %Cu
Rafinovaná měď elektrolytická - 99,95 %Cu


Zpracování:

Hlavně tvářením nad teplotou 650 °C
Méně často na odlitky
- V čisté mědi se při tavení hodně rozpouštějí plyny
- Při tuhnutí se plyny uvolňují - pórovitý odlitek
- Kov hustě teče - špatně vyplňuje formu


Vlastnosti mědi

Hustota: 8960 kg.m-3
Teplota tavení: 1083 °C
Elektrická vodivost: 58 S (6x větší než u oceli), (velmi ji snižují nečistoty, zejména fosfor)
Pevnost: 220 MPa při tažnosti 40 % Tvářením za studena jí lze zvýšit na 440 MPa
Tvrdost: 50 HB
Tvárnost za studena: Velmi dobrá
Tvárnost za tepla: Velmi dobrá
Slévatelnost: Obtížná
Svařitelnost: Dobrá
Pájitelnost: Velmi dobrá (na měkko i na tvrdo)

Odolnost proti korozi:
- Velmi dobrá
- Za delší dobu se pokryje červenou vrstvou oxidu měďného - chrání před další oxidací
- Někdy se vytvoří měděnka (zelená patina)
- Velmi odolná vůči mořské vodě
- Odolá slabším organickým kyselinám - dříve se používala v mlékařském, lihovarském a pivovarském průmyslem, dnes se nahrazují korozivzdornými ocelemi
. .

Obrobitelnost: Obtížná - Maže se


Použití mědi

Více než 50 % v elektrotechnickém průmyslu
- Vodiče (silové i sdělovací)
- Lana, dráty
- Vinutí

Výroba slitin mosazi a bronzu - použití v elektrotechnickém, chemickém a strojírenském průmyslu


Slitiny mědi

Mosaz

Slitina mědi se zinkem popř. ještě s dalšími kovy
Více než 55 % Cu - použití jako konstrukční materiál
Méně než 50 % Cu - použití na odlitky
60 % zinku je hustota: 8400 kg.m-3
Mosazi "bohaté" na měď mají hustotu do 8900 kg.m-3
Nemagnetická
Pevnost: Větší než u mědi
- Mosaz tvářená za tepla je pevnost kolem 400 MPa
- Mosaz se 63 % CU má pevnost 700 MPa
Odolnost proti chemickým, povětrnostním vlivům a mořské vody: Velmi dobrá (jen o něco málo menší než u mědi)


Tvářené mosazi

Automatová mosaz
Číselné označení: 42 3223
Obsahuje asi 2% Pb
Použití: Pro hromadnou výrobu na automatických soustruzích, kované části či lisované za tepla
- Šrouby
- Armatury

Mosaz Ms63 (elektrotechnická mosaz)
Číselné značené:42 3213
Velmi dobře tvárná za studena
Vysoký obsah zinku - z tvárných mosazí nejlevnější
Dodává se rovněž s příměsí do 1.9 % Pb - vhodná pro obrábění
Použití: V elektrotechnice
- Objímky žárovek
- Součásti spínačů, svítidel
- Instalační materiál
- Automobilové chladiče

Mosaz Ms68/Ms70
Pro hluboké tažení
Mosaz Ms68
Použití:Tažené a lisované části (pro elektrotechniku), pružiny
Mosaz Ms70
Použití:Součásti vyráběné tažením, např. na lopatky parních turbín

Tombaky
Mosaz obsahující 80 % Cu se nazývá tombak
Jsou to mosazi Ms80/Ms85/Ms90
Velmi dobře tvárné za studena
Použití:
- Součásti manometrů
- Armatury

Speciální mosazi
Obsahují přísadové prvky Mn, Al, Fe, Sn, Ni
Použití:
- Velmi namáhané strojní součásti
- Součásti velké pevnosti lisované za tepla
- Lopatky parních turbín pro nízkotlaké stupně
- Pístnice
- Vřetena ventilátorů

Mosaz Niklová Ms Ni14
Obsahuje:
- 65 % Cu
- 14 % Ni
- Zbytek (21 %) Zn
Jiné názvy:
- Nové stříbro
- pakfong
- Alpaka
Použití:
- Jemná mechanika
- Elektrotechnika
- Optika
- Pružící elektrovodné součásti ve vlhkém, tropickém, korozivním prostředí
- Osvětlovací tělesa


Slévárenské mosazi

Mají 55 až 80 Cu (někdy jen 45 až 50 % Cu)
Přísady dalších prvků např. 2 až 3 % Pb nebo Si, Al, Fe, Mn a zbytek je zinek

Mosaz80 Si3 Pb 3
Použití:
- Pro lití ložisek a pouzder

Mosaz Ms66 Al5 Fe3 Mn2
Použití:
- Matice opěrných šroubů
- Značně namáhané masívní šneky

Mosaz Ms 60
Se 2% Pb a 1 Sn se používá: na součásti:
- Čerpadel
- Elektrických přístrojů
- Elektrická vedení

Manganová mosaz Ms59 Mn1 Al1
Použití:
- Stahovací desky statorů
- Oběžná kola odstředivých čerpadel pro větší obvodové rychlosti

Mosaz Ms47
Mají přísadu Mn, Pb, Fe
Použití:
- Ložiskové pánve
- Armatury různého druhu
- Mechanické součásti konstrukcí
- Součásti čerpadel pracujících do teplot 250 °C


Bronz

Slitina mědi s cínem nebo hliníkem, manganem, niklem, beryliem, olovem - bronzy nazýváme cínové, hliníkové, niklové, beryliové, olověné

Cínové bronzy
Nejznámější
Nejvíce 20 % cínu, obsah CU +Sn má být minimálně 99 %
Slitiny s méně než 9 % cínu se dají zpracovávat tvářením - bronzy tvářené
Bronzy s vyšším obsahem cínu se zpracovávají litím. - bronzy slévárenské (lít se dají i bronzy obsahující třeba jen 1 % Sn)
Hustota tvářených bronzů: 8800 kg.m-3
Hustota litých bronzů: 8600 kg.m-3
Elektrická vodivost: Dobrá


Tvářené bronzi

Používají se nejčastěji bronzy s 6 % Sn
Lze je obrábět, pájet, svařovat
Mechanické vlastnosti měnitelné v "širokých mezích"
Například měkké dráty z fosforového bronzu Cu Sn6 má pevnost 300 až 500 MPa při tažnosti přes 50 %, u tvrdých drátů je pevnost 900 až 1 100 MPa, ale při nepatrné tažnosti, podobně je to i u plechů.
Největší měkkosti se dosáhne žíháním na teplotu 650 až 750 °C

Forma dodávky:
Plechy
Pásy, dráty - Výroba pružin - nepodléhají korozi
Tyče
Trubky

Použití:
Strojírenství - Ložisková pouzdra a značně namáhaná kluzná ložiska
Elektrotechnika - Výroba spínačů
Papírenský průmysl - Výroba sít
Optika
Hodinářství


Slévárenské bronzi

Dobrá smrštivost asi 1 %
Nejčastěji používané bronzy mají 12 % Cínu

Použití: Na součásti
Dobrou pevností
Velmi namáhané otěrem (věnce ozubených kol, šroubová kola, sedla ventilů čerpadel, oběžná a rozváděcí kola napáječek, vysokotlaká čerpadla, ložisková pouzdra/pánve)
10 % Sn - vhodný na odlitky namáhané otěrem při vysokých tlacích a menších rychlostech a zároveň odolné proti korozivním vlivům (např. oběžná kola odstředivých čerpadel na výrobu přístrojů a armatur

Hliníkové bronzy
Slitina mědi s nejčastěji 5 % hliníku - zvětšení pevnosti a tvrdosti
Ze všech slitin s mědí jsou nejvíce odolné proti korozi
Použití: Chemický a papírenský průmysl

Manganové a niklové bronzy
Použití: Měřící odpory

Beryliové bronzy
Obsahují 0,5 až 2,3 % berylia plus další přísady niklu, železa, kobaltu, chromu
Použití:
- Kde jsou velké požadavky na mechanické vlastnosti při velké elektrické vodivosti
- Jen ve vyjímečných případech - berylium je drahé i jeho zpracování
- Velmi namáhané elektrody bodových a švových svářeček
- Pružiny pracující korozivním prostředí
- Ventily čerpadel na louhy
- Kuličky korozivzdorných kuličkových ložisek
- Nástroje, které při nárazu nesmějí jiskřit (prostředí, kde je nebezpečí výbuchu)
Velká pevnost i za vyšších teplot
Značná odolnost proti korozi a opotřebení
Velká mez únavy i v korozivním prostředí
Nemagnetické

Olověné bronzy
Slitiny mědi s olovem (nejvýše 38 %) popř malou přísadu Fe, Ni, Ag a zbytek je měď
Velmi kvalitní ložiskové kovy
Olovo zmenšuje součinitel tření a nebezpeční zadření ložiska při nedostatku maziva - velké obvodové rychlosti (až 10 m.s-1), tlaky 10 až 40 MPa a namáhání rázy
Určeny jen na vylévané pánve
Použití: Pánve velmi namáhaných ložisek (automobily, letecké motory, turbokompresory)

Cínoolověné bronzy
Mají jen 5 až 10 % olova, 10 cínu a malou přísadu niklu (cca 1%)
Zpracování: Litím na celé ložiskové pánve nebo se jimi pánve vylévají
Použití: Stejné jako olověné bronzy

Červený bronz
Relativně levná slévárenská slitina mědi, cínu, zinku a často i olova
Pevnost: 150 až 250 MPa
Dobrá houževnatost i zpracovatelnost
Vhodný tam, kde se nehodí šedá litina pro malou vodivost, odolnost vůči korozi
Použití:
Armatury a součásti strojů vystavené otěru a odolávající korozi
Méně namáhané ložiskové pánve
Součásti čerpadel a odstředivek

Žádné komentáře:

Okomentovat