MĚĎ A JEJÍ SLITINY. Neželezné kovy a jejich slitiny

Transkript

1 Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10;s platností do r v návaznosti na platnost norem. Zákaz šířění a modifikace těchto materálů. Děkuji Ing. D. Kavková Neželezné kovy a jejich slitiny MĚĎ A JEJÍ SLITINY

2 Technicky čistá měď nealotropický kov krystalová mřížka krychlová plošně středěná vysoká elektrická i tepelná vodivost tvařitelnost za tepla i za studena dobrá odolnost proti korozi

3 Výskyt ryzí měď se v přírodě nachází vzácně větší množství se vyskytuje převážně ve sloučeninách nejčastěji ve formě sulfidů kuprit Cu 2 O malachit Cu CO 3 chalkopyrit CuFeS 2 azurit 2Cu CO 3

4 Ložiska měděných rud světová ložiska - Chile, Peru, USA, Kanada, Zairu, Zambie, Kazachstán, Polsko Česká republika

5 Azurit zásaditý uhličitan mědi (stejně jako malachit) modrá barva - měděná ruda dekorační kámen malá naleziště v Podkrkonoší (Studenec)

6 Výroba redukcí z poměrně chudých rud (2 až 6)%Cu opakovaná hutnická či elektrolytická rafinace (99 až 99,95)% Cu zpracování - tváření nad 650 C - méně na odlitky (hustě teče, špatné vyplnění formy, uvolňují se plyny - pórovité odlitky)

7 Důl Kennecott Copper Mine - Utah údajně jedna ze dvou člověkem vytvořených staveb na Zemi, která je vidět z vesmíru založen v roce 1848 vytěženo tun měděné rudy

8 Velikost dolu ø díry 4 km, hloubka 1,2 km, délka silnic 800 km odhad do roku důl bude o 150 metrů hlubší

9 Technika lopata rypadla najednou uzme 98 tun zeminy - cena 400 milionů Kč, hmotnost tun nákladní vůz vysoký 7 m, uveze 255 až 360 tun (řidič je při jízdě ve výšce 6 metrů nad zemí)

10 Vlastnosti Cu 99,95 žíhané Hustota ρ (kg.dm -1 ) 8, 940 Teplota tání t ( C) Elektrická vodivost (S) 58 (6x větší než ocel) Mez pevnosti R m (MPa) 220 Tažnost A 5 (%) 50 Kontrakce Z (%) 70 Tvrdost HB 50 Tvařitelnost za studena velmi dobrá Tvařitelnost za tepla velmi dobrá Slévatelnost obtížná Svařitelnost dobrá Pájitelnost velmi dobrá Obrobitelnost dobrá

11 Odolnost proti korozi kladný elektrochemický potenciál (+ 0,34 V) pasivační účinky oxidů vytvářejí ochranné povrchové vrstvy odolnost atmosférické korozi - měděnka (vrstva zásaditého síranu a uhličitanu měďnatého) zelená barva (patina) měděnka v pražském metru

12 Použití mědi elektrotechnický průmysl - více než 50% - vodiče (silové i sdělovací) - lana, dráty, vinutí výroba slitin mosazi a bronzu - elektrotechnický, chemický, potravinářský a strojírenský průmysl

13

14 Mosazi slitiny Cu se zinkem, popř. dalšími kovy mosazi tvářené - 20 jak. značek, Ms 70 (70% Cu, 30% Zn) mosazi slévárenské - Ms L a číslo (obsah % Cu) vlastnosti - nemagnetické - odolnost chemickým vlivům i mořské vodě - pevnost větší než čistá měď

15 Tvářené mosazi automatová mosaz Ms (58-60) - obsahuje navíc 2%Pb - použití pro hromadnou výrobu na automatech či tvářené části za tepla (šrouby, armatury) elektrotechnická mosaz Ms (63-68) - dobře tvárná za studena - příměsi do 1,9%Pb - objímky žárovek, součásti spínačů, instalační materiál, automobilové chladiče mosaz Ms 68/ Ms 70 - hluboké tažení

16 Tvářené mosazi tombaky - mosaz s obsahem > 80% Cu - chemicky stálé - dobře tvárné za studena - chladiče, nábojnice, lopatky parních turbín speciální mosazi - přísadové prvky (Mn, Al, Fe, Sn, Ni) - velmi namáhané součásti (lopatky parních turbín, pístnice, vřetena ventilátorů)

17 Speciální mosazi niklová mosaz Ms65 Ni14 (zbytek Zn) - jiný název Alpaka, Nové stříbro - použití (jemná mechanika, optika, elektrotechnika, pružící elektrovodné součásti v korozivním prostředí) Ms70 Al - kondenzátorové trubky Ms60 Sn - hudební nástroje Ms58 Mn - součásti armatur

18 Slévárenské mosazi obsahují (55 až 80)%Cu, (2 až 3)%Pb nebo Si, Al, Fe, Mn a zbytek Zn mosaz Ms80 Si3 Pb3 - lití ložisek a pouzder mosaz Ms66 Al15 Fe3 Mn2 - matice, šneky mosaz Ms59 Mn1 Al1 - oběžná kola odstředivých čerpadel mosazné pájky

19 Mosazné pájky vícesložkové mosazi skupina tzv. tvrdých pájek použití - spoje více mechanicky namáhané - pájení kovů a slitin s tepl. tání > C druhy B Cu P10 - měď a její slitiny B Cu60 Zn Ag - elektrotechnika B Cu60 Zn Si - slitiny Cu, šedá litina B Cu50 Zn Ni - ocel, nikl, slinuté karbidy

20 Bronzy slitiny Cu s cínem (nebo Ni, Mn, Ni, Pb, ) dvojsložkové či vícesložkové tvářené nebo slévárenské 3 - listý lodní šroub kluzná pouzdra ložisek

21 Cínové bronzy nejpoužívanější obsah do 20%Sn slitiny s obsahem Sn < 9% - zpracování tvářením Cu Sn1 - trubky výměníků tepla, šrouby Cu Sn3 - děrovaná a tlaková síta slitiny s obsahem Sn > 9% - slévárenské bronzy Cu Sn10 - věnce ozubených kol, kl. ložiska Cu Sn12 - armatury

22 Bronzy slévárenské bronzy olověné - slitiny Cu a Pb, popř. další kovy (Sn, ) - použití jako ložiskové kovy bronzy červené - ložiska obráběcích strojů - armatury (odolnost teplé tlakové vodě i páře)

23 Biologický význam Cu doporučená denní dávka Cu v potravě 1mg (dávka až k 0,1 g organismu neškodí) potraviny bohaté na Cu - např. játra, kakao, ořechy, houby, korýši, nedostatek Cu se projevuje - anémií (chudokrevností) - zpomalením duševního vývoje - zhoršením metabolismu cukrů - dochází ke ztrátě pigmentů a vypadávání vlasů, k poruše tvorby a kvality kostí i vaziva

24 Zdroje geologie.vsb.cz