VLASTNOSTI MĚDI Cu-DHP OBSAH ÚVOD.. 1. VŠEOBECNÉ INFORMACE 2. CHEMICKÉ SLOŽENÍ 3. FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI. 3.1 Hustota 3.2 tavení. 3.3 Součinitel délkové roztažnosti. 3.4 Měrná tepelná kapacita.. 3.5 Tepelná vodivost.. 3.6 Měrná elektrická vodivost.. 3.7 Měrný elektrický odpor.. 3.8 Teplotní koeficient elektrického odporu. 3.9 Modul pružnosti 3.10 Struktura mědi 4. MECHANICKÉ VLASTNOSTI MĚDI 4.1 Uváděné mechanické vlastnosti měděných trubek. 4.2 Průběh meze pevnosti, pružnosti a tažnosti provozní a vysoké teploty 4.3 Průběh meze pevnosti, pružnosti a tažnosti mínusové teploty. 4.4 Vrubová houževnatost 4.5 Mez pevnosti v závislosti na provozním času a teplotě.. 4.6 Mez pružnosti v závislosti na provozním času a teplotě 5. ZÁVĚR. 1
ÚVOD Měď je nepostradatelný materiál, používaný lidstvem po celá tisíciletí, materiál, jehož použití s rozvojem civilizace a zejména s rozvojem průmyslu neustále roste. Podíl mědi v jednotlivých odvětvích v současné době v Evropě ukazuje obr. č. 1. Obr. č. 1 Předmětem našeho zájmu bude především měď, která je používána v oblasti budov, a to pro výrobu trubek pro rozvody teplé a studené vody, vytápění, plynu, topných olejů, vzduchu a také pro tepelná solární zařízení. Dále to jsou měděné plechy, používané pro pokrývání střech a pro obvodové pláště (fasády) budov. Podíváme se na to, jaká měď se pro tyto účely používá a jaké jsou její fyzikální a mechanické vlastnosti. Je pochopitelné, že naše údaje jsou zásadní i pro ostatní uvedené oblasti jejího použití. 1. VŠEOBECNÉ INFORMACE Značení materiálu: Cu-DHP (dříve: SF-Cu) Číslo materiálu: CW024A (dříve: 2.0090) Cu-DHP je dezoxidovaná měď s přesně hlídaným zbytkem (přísadou) fosforu, s výbornými vlastnostmi pro pájení a svařování, se zvýšenou odolností proti korozi. 2
2. CHEMICKÉ SLOŽENÍ (podle EN) Složení Hmotnostní podíl v % Cu 1) Fosfor 99,90 0,015 až 0,040 3. FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI 3.1 Hustota Hustota C kg / dm 3 20 8,94 1083 8,33 3.2 tavení (liquidus a solidus) tavení mědi je 1083 C 3.3 Součinitel délkové roztažnosti (α). Součinitel délkové roztažnosti C 10-6 * K -1-253 0,3-183 9,5 od 191 do 16 14,1 od 20 do 100 16,8 od 20 do 200 17,3 od 20 do 300 17,7 Poznámka: v instalatérské praxi bereme α = 0,017 [mm/m K], a to pro kde Δl [mm]; l0 [m] a ΔT [K] = Δt [ C] Δl = l0 α ΔT 3
3.4 Měrná tepelná kapacita Měrná tepelná kapacita C J / (g * K) -253 0,013-150 0,282-50 0,361 20 0,386 100 0,393 200 0,403 300 0,415 3.5 Tepelná vodivost Tepelná vodivost Přísada C W / (m * K) % P 20 305 0,024 50 310 0,024 100 318 0,024 150 326 0,024 200 334 0,024 Poznámka: graf je pro údaje dle tabulky (přísada P=0,024 %) 4
3.6 Měrná elektrická vodivost Měrná elektrická vodivost Přísada C m / (Ω * mm 2 ) % P 20 43 0,042 50 41 0,042 100 37 0,042 150 34 0,042 200 30 0,042 Poznámka: graf je pro údaje dle tabulky (přísada P=0,042 %) 3.7 Měrný elektrický odpor Měrný elektrický odpor Přísada C (Ω * mm 2 ) / m % P 20 0,022 0,024 50 0,024 0,024 100 0,027 0,024 150 0,029 0,024 200 0,033 0,024 Poznámka: Graf je pro údaje podle tabulky (Přísada P= 0,024 %) 3.8 Teplotní koeficient elektrického odporu Teplotní koeficient el. odporu C K -1 20 od 0,00275 do 0,00354 (platí od 0 do 100 C) (vždy podle vodivosti) 5
3.9 Modul pružnosti (elasticity) Modul elasticity Stav C kn / mm 2 % P 20 110 žhavý 50 132 100 128 200 122 přetvářený zastudena 300 118 3.10 Struktura mědi Měď má plošně středěnou krychlovou krystalickou strukturu. Netrpí přechodem mezi tažným a křehkým lomem. 6
4. MECHANICKÉ VLASTNOSTI MĚDI 4.1 Uváděné mechanické vlastnosti měděných trubek. 7
4.2 Průběh meze pevnosti (R m), meze pružnosti (smluvní R P0,2) a tažnosti (A 10) provozní a vysoké teploty a) Tabulkově jsou určeny vztahy mezi rozměry trubky a tažností trubky ve stavu materiálu R250 (polotvrdý) - viz ČSN EN 1057, tab. č. 2. 8
4.3 Průběh meze pevnosti, pružnosti a tažnosti mínusové teploty 9
4.4 Vrubová houževnatost včetně mínusových teplot 10
4.5 Mez pevnosti v závislosti na provozním času a teplotě 11
4.6 Mez pružnosti v závislosti na provozním času a teplotě 5. Závěr Uvedený přehled fyzikálních a mechanických vlastností mědi má posloužit k lepší orientaci v této oblasti. V samotné technické praxi jsou všechny uvedené vlastnosti stále více využívány, což činí z mědi také stále více požadovaný a oblíbený materiál. Ke zpracování byly využity materiály DKI. Zpracoval: Ing. Mojmír Kelča, Středisko mědi. 12