Теплопроводность меди и латуни: Теплопроводность меди и ее сплавов

Содержание

45. Медь; влияние примесей на свойства меди. Латуни, бронзы, медно-никелевые сплавы

Медь –
это металл красного, в изломе розового
цвета, имеет температуру плавления
1083о С.
Кристаллическая решетка ГЦК с периодом
а 0,31607 ям. Плотность меди 8,94 г/см3.
Медь обладает высокими электропроводимостью
и теплопроводностью. Удельное электрическое
сопротивление меди 0,0175 мкОм·м.

Марки
меди: М00 (99,99 % Си), МО (99,97 % Си), М1
(99,9 % Си), М2 (99,7 % Си), М3 (99,50 % Си).
Присутствующие в меди примеси оказывают
большое влияние на ее свойства.

По
характеру взаимодействия примесей с
медью их можно разделять на три группы.

1. Примеси,
образующие с медью твердые растворы:
Ni, Zn, Sb, Fе. Р и др. Эти примеси (особенно
Sb) резко снижают электропроводимость
и теплопроводность меди, поэтому для
проводников тока применяют медь М0 и
М1. Сурьма затрудняет горячую обработку
давлением.

2. Примеси
Pb, Bi и другие, практически не растворимые
в меди, образуют в ней легкоплавкие
эвтектики, которые, выделяясь по границам
зерен, затрудняют обработку давлением.

При
содержании 0,005 % Вi медь разрушается
при горячей обработке давлением, при
более высоком содержании висмута медь
становится хладноломкой; на
электропроводимость эти примеси
оказывают небольшое влияние.

3. Примеси
кислорода и серы, образующие с медью
хрупкие химические соединения Сu₂О
и Сu₂S,
входящие в состав эвтектики. Если
кислород находится в растворе, то он
уменьшает электропроводимость, а сера
не влияет на нее. Сера улучшает
обрабатываемость меди резанием, а
кислород, если он присутствует в меди,
образует закись меди и вызывает
«водородную болезнь».

При
нагреве меди в атмосфере, содержащей
водород, происходит его диффузия в глубь
меди. Если в меди присутствуют включения
Си₂О,
то они реагируют с водородом, в результате
чего образуются пары воды. Две основные
группы медных сплавов: латуни – сплавы
меди с цинком; бронзы – сплавы меди с
другими элементами.

Латуни
– это многокомпонентные сплавы на
основе меди, где основным компонентом
является цинк. Технические латуни
содержат до 40–45 % Zn. К однофазным
б-латуням, которые легко деформируются
в холодном и горячем состоянии, относятся
Л96 (томпак), Л80 (полутомпак), Л68, обладающая
наибольшей пластичностью. Двухфазные
(α + β) – латуни, Л59 и Л60 менее пластичны
в холодном состоянии и их подвергают
горячей обработке давлением.

По
технологическому признаку латуни
подразделяют на две группы: деформированные
и литейные. Литейные латуни мало склонны
к ликвидации и обладают антифрикционными
свойствами

Деформируемые
латуни обладают высокими коррозийными
свойствами в атмосферных условиях.

Латуни,
предназначение которых для фасонного
литья, содержат большое количество
специальных присадок, улучшающих их
литейные свойства.

Оловянные
бронзы. Сплавы, богатые оловом, очень
хрупки. Оловянные бронзы обычно легируют
Zn, Ре, P, Pb, Ni и другими элементами. Цинк
улучшает технологические свойства
бронзы и удешевляет бронзу. Фосфор
улучшает литейные свойства. Никель
повышает механические свойства,
коррозийную стойкость и плотность
отливок и уменьшает ликвацию. Железо
измельчает зерно, но ухудшает
технологические свойства бронз и
сопротивляемость коррозии.

Различают
деформируемые и литейные оловянные
бронзы, которые обладают хорошими
литейными свойствами. Двухфазные бронзы
обладают высокими антифрикционными
свойствами. Их применяют для изготовления
антифрикционных деталей.

Никелевые
сплавы широко распространены в
машиностроении. Никель сообщает меди
повышенную стойкость против коррозии
и улучшает ее механические и литейные
свойства. Бронзы, которые содержат
только никель, не применяются из-за
высокой стоимости никеля. Никель вводится
в сочетании с другими элементами.

В
промышленности распространены никелевые
сплавы, которые имеют названия: мельхиор
(сплав меди с 18–20 % никеля) –
применяется для гильз, имеет белый цвет
и высокую коррозийную стойкость;
константан – сплав меди с 39–41 %
никеля. Константан имеет большое
электрическое сопротивление и применяется
в виде проволок и лент для реостатов,
электроизмерительных приборов.

Медь и
ее сплавы находят широкое применение
в электротехнике, электронике,
приборостроении, литейном производстве,
двигателестроении. Так, 50 % полученной
меди потребляется электротехнической
и электронной отраслями промышленности.
Она стоит на втором месте (вслед за
алюминием) по объему производства среди
цветных металлов.

Технические
и технологические свойства меди: высокие
электро– и теплопроводность, достаточная
коррозионная стойкость, хорошая
обрабатываемость давлением, свариваемость
всеми видами сварки, хорошо поддается
пайке, легко полируется. У чистой меди
небольшая прочность и высокая пластичность.
К недостаткам меди относятся:

– высокая
стоимость;

– значительная
плотность;

– большая
усадка при литье;

– горячеломкость;

– сложность
обработки резанием.

Трубы из меди, латуни, медно-никелевых сплавов

Трубы CuNi90/10 (DIN 86019 WL2.1972)

Сплав CuNi90/10 — специальный сплав, используемый в судостроении во многих странах мира. Материал обладает высокой стойкостью к соленой воде, поэтому является идеальным решением в сферах применения, связанных с морской отраслью.

Трубы из медно-никелевого сплава МНЖМц 11-1-0,6 (ТУ 1847-024-00195363-99)

Трубы марки МНЖМц 11-1-0,6 предназначены для судостроительной промышленности. Хорошо зарекомендовали себя при эксплуатации в южных морях, где присутствует повышенная соленость воды. Трубы из сплава МНЖМц 11-1-0,6 изготавливаются в твердом или мягком состояниях.

Трубы из медно-никелевого сплава МНЖ 5-1 (ГОСТ 17217-79)

Трубы марки МНЖ 5-1 применяются в судостроении и машиностроении, обладают хорошими механическими свойствами, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Материал не склонен к коррозионному растрескиванию. Трубы из сплава МНЖ 5-1 изготавливаются тянутыми (холоднодеформированными) и прессованными.

Трубы из медно-никелевого сплава МНЖМц 30-1-1 (мельхиор) ГОСТ 10092-06, ТУ 48-21-715-81

Мельхиоровые трубы марки МНЖМц 30-1-1 обладают хорошими механическими свойствами и удовлетворительно обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии. Отличительной особенностью мельхиора является его высокая коррозионная стойкость в пресной и морской воде и паре. Поэтому трубы МНЖМц 30-1-1 широко применяют в морском судостроении, главным образом для изготовления конденсаторных труб, работающих в тяжелых условиях при повышенных скоростях воды, давлениях и температурах, где медные и латунные трубы не приемлемы.

Трубы из сплава МНЖМц 30-1-1 изготавливаются тянутыми и холоднокатанными.

Трубы медные М1 — М3 по ГОСТ 617-06

Трубы марок М1 (М1р) — М3 (М3р) широко используются в машиностроении, судостроении, а также в других отраслях промышленности, где требуются уникальные свойства меди.

Трубы марки М1 обладают высокой электропроводностью, теплопроводностью, коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются давлением, как в горячем, так и в холодном состоянии, что обусловливает широкое использование их во всех областях промышленности.

Трубы марки М3р (с добавлением фосфора).

Фосфор сильно понижает электропроводность и теплопроводность меди, но положительно влияет на ее механические свойства и повышает текучесть. Добавление фосфора в медь оказывает положительное влияние на свариваемость меди.

Медные трубы в соответствии с ГОСТ 617-06 изготавливаются тянутыми и прессованными.

Трубы латунные Л68 по ГОСТ 21646-03

Латунь Л68 – наиболее распространенная из серии медно-цинковых сплавов. Трубы марки Л68 обладают достаточно высокими механическими свойствами и устойчивостью в отношении общей коррозии.

Трубы данного сплава отлично обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии, успешно применяются в машиностроении для теплообменных аппаратов.

Трубы марки Л68 изготавливаются тянутыми в мягком или полутвердом состоянии.

Предположим, что теплопроводность меди в 4 раза больше, чем у латуни. Два стержня из меди и латуни, имеющие одинаковую длину и поперечное сечение, соединены встык. находится при 100°C. Рассчитайте температуру соединения двух стержней в состоянии равновесия.

Вопрос

БИНА БИБЛИОТЕКА-ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИИ-УПРАЖНЕНИЕ

21 видео

Ab Padhai karo bina ads ke

Khareedo DN Про и дехо сари видео бина киси ад ки рукаават ке!

Ответить

Пошаговое решение, разработанное экспертами, чтобы помочь вам в решении вопросов и получении отличных оценок на экзаменах.

Видео по теме

Предположим, что теплопроводность меди в два раза больше, чем у алюминия, и в четыре раза больше, чем у латуни. Три металлических стержня из меди, алюминия и латуни имеют длину 15 см и диаметр 2 см каждый. Эти стержни располагаются встык, а алюминий находится между двумя другими. Свободные концы медных и латунных стержней поддерживаются при температуре 100°С и 0°С соответственно. Системе позволяют достичь стационарного состояния. Предположим, что нигде нет потерь тепла. Когда везде достигается стационарное состояние, какое из следующих утверждений верно? 9(@)C Длина медных латунных и стальных стержней составляет 46,13 и d 12 см соответственно. Стержни теплоизолированы от окружающей среды, за исключением концов. Теплопроводность меди, латуни и стали составляет 0,92, 0,26 и 0,12 единиц СГС соответственно. медный стержень.

13077851

Три металлических стержня из меди, алюминия и латуни, каждый длиной 20 см и диаметром 4 см, помещаются встык с алюминием между двумя другими. Свободные концы меди и латуни выдерживают при 100 и 0°С соответственно. Предположим, что теплопроводность меди в два раза больше, чем у алюминия, и в четыре раза больше, чем у латуни. Приблизительно равновесные температуры спаев медь-алюминий и алюминий-латунь соответственно. 9(@)C )

18254251

समान लम्बाई तथ| ताँबे की छड़ खुले सि सि000 ताप 0∘c तथा पीतल छड़ के खुले सि सि000 का ताप 100∘c है | साम्यावस्था में छड़ों की सन्धि पर ताप की गणनॿ की गणनॿी की विकिरण ह्रास नगण्य है |

94857075

ताम्र की ऊष्मा चालकता पीतल की ऊष्मा चालकता की चार गुनी।।।।।।। ताम्र और पीपल की दो छेड़ें, जिनकी लम्बाई और अनुपшить ताम्र का मुक्त सिरा 0∘c पर तथा पीपल का मुक्त सिरा 100∘c पर है।।।।।।।।। संधि का तापमान क्या है? 9(@)C в установившемся режиме. Найдите температуру латуни, если теплопроводность меди в 4 раза больше, чем латуни. В соединении двух стержней

111268905

ताँबे, पीतल स स स की छड़ों को y- आकृति में जोड़ा गय है।।।।।।। है आकृति आकृति आकृति आकृति आकृति में गय गय है है।।। है आकृति आकृति आकृति आकृति आकृति आकृति आकृति में है है है है जोड़ जोड़ में में जोड़ में में में Размер 4cm2 हैैप्रत्येक छड़ की अनुप्रस्थ काट ताँबे की के सि सि000 काप 100∘c है पीतल एवं सшить के सि सि000 0∘c ताप प Как गये हैं।।।। ताँबे, पीतल एवं स्टील की छड़ों की लम्बाइयाँ क्रमश: 46, 13 एवं 12 सेमी हैं।।।।।।। हैं छड़ों को सि सिरों को छोड़क व000 0,9(@)С. Какова температура перехода?

415584941

Большой цилиндрический стержень длиной L изготовлен путем соединения двух одинаковых стержней из меди и стали длиной (L2) каждый. Стержни полностью изолированы от окружающей среды. Если температура свободного конца медного стержня поддерживается на уровне 100 ∘C, а стального стержня – 0 ∘C, то температура соединения равна (теплопроводность меди в 9 раз больше, чем у стали)

481097789

Два стержня один из меди, другие из латуни присоединяются к концу. Оба стержня одинаковы по длине и поперечному сечению. Свободные концы меди и латуни находятся при 0°C и 100°C соответственно. Вычислите температуру перехода в равновесии, если теплопроводность меди в 4 раза больше теплопроводности латуни.

642778149

Текст Решение

644110421

Медь Свойства материала: Латунь VS Красная медь

В электротехнике и торговле используется много видов металлов, поэтому это вызвало много дискуссий в обрабатывающей промышленности. Эти аргументы связаны с неспособностью пользователей металлов различать различные металлические материалы. Особенно, когда разница очень мала и используется как проводник под напряжением.

Красная медь и латунь — это два вида металлических материалов, которые часто смешивают вместе. Если положить два металла рядом, можно заметить, что медь и латунь выглядят немного похоже. Тем не менее, есть небольшие различия в цвете, и для их различения требуется много профессиональных знаний. Чтобы избежать использования неправильных вариантов в вашем проекте, чтение их может иметь решающее значение для успешного проекта. В этом посте подробно объясняются эти проблемы, чтобы определить разницу между красной медью и латунью.

Что такое красная медь?

Красная медь, также называемая чистой медью, является одним из первых металлов, открытых, обработанных и используемых людьми. Это потому, что медь существует в естественном состоянии. Этот чистый металл использовался в доисторические времена для изготовления инструментов, оружия и украшений. В отличие от искусственной латуни, это вид чистого металла, непосредственно подходящего для обработки. Красная медь может использоваться отдельно или в сочетании с другими сплавами и чистыми металлами для формирования подмножества сплавов.

Красная медь состоит из элементов с высокой проводимостью и теплопроводностью. В чистом виде он мягкий и податливый. На протяжении тысячелетий он использовался в качестве строительных элементов и строительных материалов из других сплавов.

Что такое латунь?

Латунь — это сплав меди, содержащий определенное количество цинка. Поэтому этот металл часто принимают за медь. Кроме того, латунь состоит из других металлов, таких как олово, железо, алюминий, свинец, кремний и марганец. Добавление этих других металлов способствует более уникальному сочетанию свойств. Например, содержание цинка в латуни помогает улучшить пластичность и прочность медных материалов на основе латуни. Чем выше содержание цинка в латуни, тем сильнее гибкость сплава. Кроме того, в зависимости от количества добавленного цинка его цвет также может варьироваться от красного до желтого.

Латунь в основном используется для украшения, потому что она похожа на золото. Кроме того, из-за своей прочности и технологичности он часто используется в производстве музыкальных инструментов.

Различия между красной медью и латунью

В этом разделе мы подробно сравним различия между латунью и красной медью, а затем подведем итоги.

Элементный состав

Два металла можно различить по их элементному составу. Как мы уже говорили, красная медь обладает высокой проводимостью. Его электронная структура аналогична структуре серебра и золота. Как металл латунь представляет собой сплав меди и цинка. В отличие от красной меди, он содержит много элементов в зависимости от формы сплава. Общий элементный состав латуни включает ее основные компоненты медь (Cu) и цинк (Zn).

Коррозионная стойкость

Коррозия также может быть использована для различения двух металлов. Эти два металла не содержат железа, поэтому их нелегко ржаветь. После периода окисления красная медь образует зелено-зеленую медь. Это предотвращает дальнейшую коррозию поверхности медного металла. Однако латунь представляет собой сплав меди, цинка и других элементов, который также может противостоять коррозии. В заключение, по сравнению с красной медью, латунь имеет более золотистый цвет и более сильную коррозионную стойкость.

Проводимость

Различия в проводимости различных металлов часто неизвестны. Однако предположение о проводимости одного материала только потому, что он похож на другой проводящий материал с известной емкостью, может иметь катастрофические последствия для проекта. Эта ошибка более или менее очевидна в явлении замены красной меди латунью в электрических устройствах.

Напротив, красная медь является стандартом электропроводности для большинства материалов. Эти измерения выражены относительными измерениями красной меди. Это означает, что медь не имеет сопротивления и является на 100% проводящей в абсолютном смысле. С другой стороны, латунь представляет собой сплав меди, и ее проводимость составляет всего 28% от проводимости меди.

Теплопроводность

Теплопроводность материала является лишь мерой его теплопроводности. Этот тип теплопроводности различается для разных металлов, поэтому его необходимо учитывать, когда материал необходимо использовать в высокотемпературной рабочей среде. Теплопроводность чистых металлов не меняется с повышением температуры, а теплопроводность сплавов с повышением температуры увеличивается. В данном случае красная медь — это чистый металл, а латунь — легированный металл. Напротив, красная медь имеет самую высокую проводимость 223 британских тепловых единиц/(HR·фут·f), а латунь имеет самую высокую проводимость 64 британских тепловых единиц/(HR·фут·f).

Твердость

Твердость материала – это его способность сопротивляться локальной деформации, которая может возникнуть в результате вдавливания заданного геометрического индентора в металлическую плоскость при заданной нагрузке. Как металл латунь прочнее красной меди. По показателю твердости твердость латуни колеблется от 3 до 4. С другой стороны, твердость красной меди составляет 2,5 – 3 на диаграмме жгута металлов. Латунь является продуктом различных компонентов меди и цинка. Чем выше содержание цинка, тем лучше твердость и пластичность латуни.

Долговечность

Долговечность материалов относится к способности материалов сохранять свои функции без чрезмерного ремонта или технического обслуживания, когда они сталкиваются с проблемами нормальной эксплуатации в течение своего периода полураспада. Эти два металла демонстрируют почти одинаковый уровень прочности в соответствующих проектах. Однако по сравнению с латунью красная медь проявляет наибольшую гибкость.

Обрабатываемость

Обрабатываемость материалов означает, что материалы можно резать (обрабатывать) для получения приемлемой чистоты поверхности. Механическая обработка включает фрезерование, резку, литье под давлением и т. д. Обрабатываемость также можно рассматривать с точки зрения производства материалов. Напротив, обрабатываемость латуни выше, чем у красной меди.

Свариваемость

Медь сваривается легче, чем латунь. Однако все латунные сплавы, кроме тех, которые содержат свинец, пригодны для сварки. Кроме того, чем меньше содержание цинка в латуни, тем легче ее сваривать. Поэтому латунь с содержанием цинка ниже 20 % имеет хорошую свариваемость, а латунь с содержанием цинка выше 20 % — хорошую свариваемость. Наконец, литой латунный металл можно только сварить.

Теплопроводность меди и латуни: Теплопроводность меди и ее сплавов – плюсы и минусы