Obvezna oprema za novince v bakreni industriji ~Najobsežnejša definicija, klasifikacija in uporaba bakra v zgodovini
Uvod: Baker ljudje uporabljamo v obliki najrazličnejših kovin, zlitin in spojin. Prav tako je globoko prodrla v vse vidike proizvodnje in življenja ter postala nepogrešljiva in pomembna kovina za hiter razvoj človeštva v 21. stoletju.
Opredelitev bakra
Baker je kemijski element s kemijskim simbolom Cu in atomskim številom 29. Je prehodna kovina. Najpogostejša uporaba bakra je izdelava žic. Običajno so žice, ki se zdaj uporabljajo, izdelane iz čistega bakra. To je zato, ker sta njegova električna prevodnost in toplotna prevodnost takoj za srebrom, vendar je veliko cenejši od srebra.
Skupna klasifikacija
Mnogi mislijo, da obstaja le ena vrsta bakra. Je edina. V resnici pa obstajajo tudi druge različne vrste bakra. Na primer, zlitina bakra; medenina je zlitina bakra in cinka; beli baker je zlitina bakra in niklja; bron je zlitina, ki jo tvorijo baker in drugi elementi razen cinka in niklja, predvsem kositrni bron, aluminijev bron itd.; rdeči baker je baker z visoko vsebnostjo bakra, skupna vsebnost drugih nečistoč pa je manjša od 1%.
Razvrstitev materialov za predelavo bakra: bakrov sulfat, bakrov klorid, bakrene palice, bakrene palice, bakreni ingoti, bakrene plošče, bakrene žice, bakrove zlitine, surovi baker, bakreni trakovi, bakrov oksid, bakrena folija, bakrene cevi, bakrena folija, bakreno blato , bakreni ulitki, elektrolitski baker in drugi bakreni materiali iz bakrovih zlitin.
Bakreni materiali, izdelani iz čistega bakra ali bakrovih zlitin v različnih oblikah, vključno s palicami, žicami, ploščami, trakovi, palicami, cevmi, folijami itd., se skupaj imenujejo bakreni materiali. Bakrene materiale obdelujemo z valjanjem, ekstrudiranjem in vlečenjem. Bakrene plošče in palice so toplo valjane in hladno valjane; trakovi in folije so hladno valjani; cevi in palice delimo na ekstrudirane izdelke in vlečene izdelke; žice so vsi vlečeni izdelki.
1
Čisti baker
Čisti baker je rožnato rdeča kovina, ki postane vijolična, ko na površini nastane film bakrovega oksida. Zato se industrijski čisti baker pogosto imenuje rdeči ali elektrolitski baker. Gostota je 8 ~ 9 g / cm3, tališče pa 1083 stopinj. Čisti baker ima dobro električno prevodnost in se pogosto uporablja pri izdelavi žic, kablov, ščetk itd.; ima dobro toplotno prevodnost in se pogosto uporablja za izdelavo magnetnih instrumentov in merilnikov, ki morajo biti zaščiteni pred magnetnimi motnjami, kot so kompasi, letalski instrumenti itd.; ima odlično plastičnost in je enostaven za vroče stiskanje in hladen postopek, iz njega pa je mogoče izdelati cevi, palice, žice, trakove, trakove, plošče, folije in druge bakrene materiale. Izdelki iz čistega bakra so talini izdelki in predelani izdelki.
Kitajske materiale za obdelavo bakra lahko razdelimo v štiri kategorije glede na njihovo sestavo: navaden baker (T1, T2, T3, T4), baker brez kisika (TU1, TU2 in baker visoke čistosti, vakuumski brez kisika), deoksidiran baker ( TUP, TUMn) in posebnega bakra z majhno količino legirnih elementov (arzen baker, telur baker, srebro baker).
Električna prevodnost in toplotna prevodnost čistega bakra sta takoj za srebrom in se pogosto uporablja za izdelavo prevodne in toplotno prevodne opreme. Baker ima dobro odpornost proti koroziji v atmosferi, morski vodi, nekaterih neoksidirajočih kislinah (klorovodikova kislina, razredčena žveplova kislina), alkalijah, raztopinah soli in različnih organskih kislinah (ocetna kislina, citronska kislina) in se uporablja v kemični industriji. Poleg tega ima baker dobro varivost in ga je mogoče predelati v različne polizdelke in končne izdelke s hladno in vročo plastično obdelavo. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je proizvodnja bakra presegla skupno proizvodnjo drugih vrst bakrovih zlitin.
Sledi nečistoč v čistem bakru resno vplivajo na električno in toplotno prevodnost bakra. Med njimi titan, fosfor, železo, silicij itd. znatno zmanjšajo električno prevodnost, medtem ko kadmij, cink itd. malo vplivajo. Kisik, žveplo, selen, telur itd. imajo zelo nizko trdno topnost v bakru in lahko tvorijo krhke spojine z bakrom, kar malo vpliva na prevodnost, lahko pa zmanjša plastičnost obdelave. Ko navaden baker segrevamo v redukcijski atmosferi, ki vsebuje vodik ali ogljikov monoksid, vodik ali ogljikov monoksid zlahka reagira z bakrovim oksidom (Cu2O) na meji zrn, da proizvede visokotlačno vodno paro ali plin ogljikov dioksid, ki lahko povzroči razpoke bakra. Ta pojav se pogosto imenuje "vodikova bolezen" bakra. Kisik je škodljiv za varljivost bakra. Bizmut ali svinec tvorita z bakrom evtektik z nizkim tališčem, zaradi česar je baker vroč in krhek; in ko je krhki bizmut porazdeljen v obliki tankega filma na meji zrn, naredi baker hladen in krhek. Fosfor lahko znatno zmanjša prevodnost bakra, lahko pa poveča fluidnost bakrene tekočine in izboljša varivost. Ustrezne količine svinca, telurja, žvepla itd. lahko izboljšajo obdelovalnost.
2
Medenina
Medenina je zlitina bakra in cinka. Najenostavnejša medenina je binarna zlitina bakra in cinka, imenovana preprosta medenina ali navadna medenina. Spreminjanje vsebnosti cinka v medenini lahko povzroči medenino z različnimi mehanskimi lastnostmi. Višja kot je vsebnost cinka v medenini, večja je njena trdnost in manjša plastičnost. Vsebnost cinka v medenini, ki se uporablja v industriji, ne presega 45%. Večja vsebnost cinka bo povzročila krhkost in poslabšalo delovanje zlitine. Medenino lahko razdelimo v dve kategoriji: litje in tlačna obdelava.
Medenina je razdeljena na:
1) Navadna medenina
Je zlitina, sestavljena iz bakra in cinka. Ko je vsebnost cinka manjša od 39 %, se lahko cink raztopi v bakru in tvori eno fazo, imenovano enofazna medenina, z dobro plastičnostjo in primerno za vročo in hladno tlačno obdelavo. Ko je vsebnost cinka večja od 39 %, obstaja ena faza in trdna raztopina na osnovi bakra in cinka b, imenovana dupleksna medenina. b zmanjša plastičnost in poveča natezno trdnost, kar je primerno samo za obdelavo z vročim pritiskom.
Koda je predstavljena s "H+število", H predstavlja medenino, številka pa predstavlja masni delež bakra. Na primer, H68 predstavlja medenino z vsebnostjo bakra 68 % in vsebnostjo cinka 32 %; lita medenina ima "Z" pred kodo, kot je ZH62.
H90 in H80 sta enofazna in zlato rumena, zato ju skupaj imenujemo zlato, imenujemo ga prevleka, odlikovanja, medalje itd. H68 in H59 pripadata dupleksni medenini, ki se pogosto uporabljata v električnih strukturnih delih, kot so vijaki, matice, podložke, vzmeti itd.
Na splošno se enofazna medenina uporablja za obdelavo s hladno deformacijo, dupleksna medenina pa se uporablja za obdelavo z vročo deformacijo.
2) Posebna medenina
Večelementna zlitina, sestavljena iz drugih legirnih elementov, dodanih navadni medenini, se imenuje medenina. Običajno dodani elementi vključujejo svinec, kositer, aluminij itd., ki jih lahko ustrezno imenujemo svinčena medenina, kositrna medenina in aluminijasta medenina. Namen dodajanja legirnih elementov. Gre predvsem za izboljšanje natezne trdnosti in predelovalnosti.
Koda: "H + simbol glavnega dodanega elementa (razen cinka) + masni delež bakra + masni delež glavnega dodanega elementa + masni delež drugih elementov".
Na primer: HPb59-1 pomeni svinčeno medenino z masnim deležem 59 % bakra, masnim deležem 1 % glavnega dodanega elementa svinca, preostanek pa je cink.
3
bron
Bron je najzgodnejša zlitina, uporabljena v zgodovini. Prvotno se nanaša na zlitino bakra in kositra. Zaradi modro-sive barve se imenuje bron. Da bi izboljšali učinkovitost postopka in mehanske lastnosti zlitine, se večini bronov dodajo tudi drugi legirni elementi, kot so svinec, cink, fosfor itd. Ker je kositer redek element, se še vedno uporablja veliko bronov Wuxi brez kositra v industriji. Niso le poceni, ampak imajo tudi zahtevane posebne lastnosti. Bron je prav tako razdeljen v dve kategoriji: tlačna obdelava in izdelki za litje.
Koda: Predstavitvena metoda je sestavljena iz "Q+simbol in masni delež glavnega dodanega elementa+masni delež drugih elementov". Pri litih izdelkih se pred kodo doda »Z«, kot na primer: Qal7 predstavlja aluminijev bron s 5 % aluminija in preostanek bakra; ZQsn10-1 predstavlja litokositrni bron z 10% kositra, 1% drugih legirnih elementov in ostalo baker. Bron lahko razdelimo v dve kategoriji: kositrni bron in posebni bron (tj. bron Wuxi).
(1) Zlitina bakra in kositra s kositrom kot glavnim dodanim elementom, znana tudi kot kositrni bron
Ko je vsebnost kositra manjša od 5 ~ 6 %, se kositer raztopi v bakru in tvori trdno raztopino, plastičnost pa se poveča. Ko je vsebnost kositra večja od 5 ~ 6%, zaradi videza trdne raztopine na osnovi Cu31Sb8, se natezna trdnost zmanjša. Zato je vsebnost kositra v kositrnem bronu večinoma med 3 ~ 14%. Ko je vsebnost kositra manjša od 5 %, je primerna za obdelavo s hladnim deformiranjem, in ko je vsebnost kositra 5 ~ 7 %, je primerna za obdelavo z vročo deformacijo. Ko je vsebnost kositra večja od 10%, je primerna za ulivanje.
Ker je a blizu elektrodnega potenciala in kositer v sestavi po nitriranju tvori gosto folijo kositrovega dioksida, se korozijska odpornost na atmosfero in morsko vodo poveča, vendar je kislinska odpornost slaba.
Ker je temperaturno območje kristalizacije kositrnega brona široko, je fluidnost slaba, ni lahko oblikovati koncentriranih krčnih votlin, vendar je enostavno oblikovati segregacijo dendritov in razpršene krčne votline, stopnja krčenja litja pa je majhna, kar je ugodno za pridobivanje ulitkov z velikostmi, ki so zelo blizu livarskemu kalupu. Zato je primeren za pogoje ulivanja s kompleksnimi oblikami in debelimi stenami, vendar ni primeren za ulitke, ki zahtevajo visoko gostoto in dobro tesnjenje. Kositrni bron ima dobro zmanjšanje trenja, antimagnetizem in nizkotemperaturno žilavost. Kositrni bron lahko razdelimo v dve kategoriji glede na proizvodno metodo: tlačno obdelan kositrni bron in liti kositrni bron.
A. Tlačno obdelan kositrni bron
Vsebnost kositra je na splošno manj kot 8 % in je primeren za obdelavo s hladnim in vročim pritiskom v profile, kot so plošče, trakovi, palice in cevi. Po kaljenju se njegova natezna trdnost in trdota povečata, plastičnost pa zmanjša. Po žarjenju lahko ohrani visoko natezno trdnost, hkrati pa izboljša plastičnost, zlasti doseže visoko mejo elastičnosti. Qsn4-3Qsn6.5~0.1 se običajno uporabljajo za dele, odporne proti koroziji in obrabi, elastične dele, antimagnetne dele ter drsne ležaje in tulke v strojih.
B. Liti kositrni bron
Dobavlja se kot ingoti in vliva v ulitke v livarni. Primeren je za ulivanje ulitkov s kompleksnimi oblikami, vendar z nizkimi zahtevami glede gostote, kot so drsni ležaji in zobniki. Pogosto uporabljeni so ZQsn10-1ZQsn6-6-3.
2) Posebni bron
Dodajte druge elemente za zamenjavo kositra ali pa je bron brez kositra. Večina posebnih bronov ima boljše mehanske lastnosti, odpornost proti obrabi in odpornost proti koroziji kot kositrni bron. Pogosto uporabljena sta aluminijev bron (QAL7QAL5) in svinčev bron (ZQPB30).
Zlitina na osnovi bakra z nikljem kot glavnim dodanim elementom je srebrno bela in se imenuje beli baker. Vsebnost niklja je običajno 10 %, 15 % in 20 %. Večja kot je vsebnost, bolj bela je barva. Binarna zlitina bakra in niklja se imenuje navaden beli baker, zlitina bakra in niklja z manganom, železom, cinkom in aluminijem pa se imenuje kompleksen beli baker. Čisti baker in nikelj lahko bistveno izboljšata trdnost, odpornost proti koroziji, odpornost in termoelektrične lastnosti. Industrijski beli baker je razdeljen na strukturni beli baker in električni beli baker glede na njegove značilnosti delovanja in uporabo, ki ustreza različni odpornosti proti koroziji ter posebnim električnim in toplotnim lastnostim.
4
Beli baker
Zlitina na osnovi bakra z nikljem kot glavnim dodanim elementom je srebrno bela in se imenuje beli baker. Binarna zlitina bakra in niklja se imenuje navaden beli baker, zlitina bakra in niklja z manganom, železom, cinkom in aluminijem pa se imenuje kompleksen beli baker. Čisti baker in nikelj lahko bistveno izboljšata trdnost, odpornost proti koroziji, odpornost in termoelektrične lastnosti. Industrijski beli baker je razdeljen na strukturni beli baker in električni beli baker glede na njegove značilnosti delovanja in uporabo, ki ustreza različni odpornosti proti koroziji ter posebnim električnim in toplotnim lastnostim.
Metoda identifikacije
Po barvi se razlikujejo beli baker, medenina, rdeči baker (imenovan tudi "rdeči baker") in bron (modro-siv ali sivo-rumen). Med njimi je zelo enostavno razlikovati beli baker in medenino; rdeči baker je čisti baker (nečistoče<1%) and bronze (other alloy components about 5%) is slightly difficult to distinguish. When not oxidized, red copper is brighter than bronze, and bronze is slightly blue or dark yellow; after oxidation, red copper turns black, and bronze is blue-green (harmful oxidation due to high water content) or chocolate color.
Baker je najzgodnejša kovina, ki so jo uporabljali človeški predniki. Ima številne odlične lastnosti in čudovite funkcije, ki niso le neizbrisno prispevale k napredku človeške družbe; ampak tudi nenehno razvija nove uporabe z razvojem človeške civilizacije. Baker je hkrati starodavna kovina in sodoben inženirski material, poln vitalnosti in moči. Trenutno so ljudje vstopili v pisano, visoko civilizirano družbo, za katero sta značilni elektrifikacija in elektronske informacije, kar je odprlo širše področje za uporabo bakra.
