Měď a její slitiny Bc. Martin Šindelář, SPŠ Na Třebešíně 2299
Jedná se o těžký-neželezný kov načervenalé barvy Měď obecné informace Kov využíván člověkem tisíce let V praxi využíváme čistou měď i její slitiny Významnou slitinou je Bronz (Cu+Sn) a Mosaz (Cu+Zn) Materiál významný pro elektrotechniku i strojírenství V zemské kůře zastoupena vzácně = vysoká cena měďi Výrobu surové mědi provádíme dmýcháním v konverotru
Hustota: 8940 kg/m 3 = vysoká hmotnost Teplota tavení: 1084,62 C Fyzikální vlastnosti Elektrická vodivost: výborná (58,108x10 6 S/m), jedná se o jeden z nejlepších vodičů mezi kovy Tepelná vodivost: výborná, jedná se kov, který používáme v případech nutnosti vedení tepla (např. kokilové formy) Tepelná roztažnost: střední Magnetické chování: diamagnetické (za určitých okolností může vykazovat magnetické chování)
Korozivzdornost: Měď velmi dobře odolává atmosférické korozi, podléhá korozi pouze povrchově, na povrchu se vytvoří uhličitan měďnatý (tzv. měděnka). Pod tímto povrchem dále materiál nekoroduje Chemické vlastnosti Žáruvzdornost: Slitiny mědi jsou schopny být lokálně vystaveny vyšším teplotám než je jejich teplota tavení při zachování tvaru součásti, tento jev je dán vysokou tepelnou vodivostí (dříve než by došlo k roztavení např. formy je teplo odvedeno) Žárupevnost: některé slitiny např. hliníkové bronzy vynikají žárupevností (hliníkové bronzy až do 800 C)
Obrobitelnost: rozdílná, čistá měď je velmi težko obrobitelná třískovým obráběním, Mosaz či Olověný Bronz naopak vykazují velmi dobrou obrobitelnost. Mosaz je vhodná pro jemné obrábění Technologické vlastnosti Tvářitelnost: Měď vykazuje výbornou tvářitelnost zastudena i zatepla (cca 800 C), Mosazi obecně také vykazují dobré tvářecí schopnosti využíváme k hlubokému tažení, některé z bronzů jsou určené k tváření Slévatelnost: Měď není vhodná k slévaní, jelikož má vysokou smrštivost, některé mosazi vlivem leg. prvků je možno slévat. Slitiny s nízkou smršťivostí jsou bronzy, které jsou pro slévání vhodné Svařitelnost: svařitelnost se liší dle slitiny, některé svařovat nelze, některé lze většinou dostupných metod. Obecně se nejedná o ideální materiál pro svařování. Slitiny lze velmi dobře spojovat pájením
Mechanické vlastnosti Bronzů
Mechanické vlastnosti Mosazi Mosazi určené k tváření nazýváme Tombaky (nad 80% Cu), níže jsou uvedeny orientační mechanické vlastnosti těchto slitin Mechanické vlastnosti lze upravit tvářením zastudena (zpevňování) pevnost v tahu 250-270 MPa, tvrdost 55-80 HB
Hovoříme-li o bronzu obecně je myšlena slitiny mědi a cínu, v některých bronzech jsou ovšem zastoupeny další prvky, či je cín nahrazen. Dle prvku, který je ve slitině obsažen lišíme typ bronzů. Bronzy Cínový bronz: dobré kluzné vlastnosti, korozivzdornost Hliníkový bronz: vysoká korozivzdornost, houževnatost, tvrdost, samomazné, žárupevnost Červené bronzy (Cu+Zn+Sn+Pb): velmi dobrá obrobitelnost
Použití slitiny mědi Kluzné vlastnosti využíváme např. u šnekových soukolí
Použití slitiny mědi Kluzné vlastnosti využíváme např. u šnekových soukolí
Použití slitin Mědi Mosazné ozubené kolo
Použití slitin mědi Mosaz vykazuje velmi dobrou obrobitelnost
Použití slitin Mědi Mosazný ventil, šoupě, zpracování sléváním
Použití slitin Mědi Výroba pouzdra nábojnice, díky vysoké hlubokotažnosti
Použití slitin Mědi Velmi dobré tvářecí vlastnosti Mosazi umožňují výrobu některých hudebních nástrojů
Použití slitin Mědi Z Mosazi vyrábíme korozivzdorné šrouby
Použití slitin Mědi Díky vysoké korozivzdornosti a velmi dobrým obráběcím vlastnostem, z Mosazi vyrábíme např. trysky
Použití slitin Mědi Ze slitin Mědi vyrábíme vložky zámku, kde je nutné jemné obrábění
Použití slitin Mědi Díky dobrým kluzným vlastnostem a menší tvrdosti než u ucelí, vyrábíme se slitin Cu doteky u Lunet
Použití slitin Mědi Vysoká korozivzdornost např. hliníkových bronzů umožňuje výrobu součástí vystavených vysokokorozivnímu prostředí (slaná voda)
Použití slitin Mědi Bronzové příruby, kolena vykazující korozivzdornost, zpracovaná sléváním
Použití slitin Mědi Topná spirála ze slitiny Cu, zpracováno tvářením
Použití slitin Mědi Měděné, tvářené potrubní tvarovky
Použití slitin Mědi Ze slitin Cu vyrábíme např. odstředivá kola čerpadel
Použití slitin Mědi Kluzná, Bronzová ložiska, vpravo s GRAFITOVÝMI plochami
Použití slitin Mědi Ojniční pánve (kluzné ložisko), vyrábíme ze slitin Mědi
Použití slitin Mědi Kluzné ložisko z Bronzu
Použití slitin Mědi Z Mědi vyrábíme těsnící podložky např. u palivového systému, díky snížené tvrdosti se podložky velmi dobře tvarují vůči povrchu
Uměla patinace je proces, kdy součást vystavujeme působení např. kyselin, díky které je na povrchu součásti vytvořen ochranný povlak Povlak povrch součásti pasivuje = chrání před další korozí Povrchová úprava Mosazi - patinace
Slitiny Mědi lze tepelně upravovat, je možno po výrobě (tváření, slévání) zařadit žíhání. Dále je možno slitiny Cu vytvrzovat = zvyšovat tvrdost a pevnost. Tepelné zpracování Žíhání ke snížení pnutí: 250 350 C Žíhání na měkko: 400 650 C Rekrystalizační žíhání: 370 450 C V případě tepelného zpracování Mědi, které je podobné kalení u ocelí (tzn. ohřev a prudké ochlazení), dochází k změknutí materiálu, v čase se opět vrací mechanické vlastnosti.
Vytvrzení Beryliového Bronzu
Použité zdroje https://tempwebmiumusersrecovery.blob.core.windows.net/users/113792/asset s/39de440e983b25cf0e962c87b87901db/masivnibronz.pdf https://www.opi.zcu.cz/download/nezelezne_slitiny_2012.pdf