
Когда спрашивают про медные сплавы на производстве, часто имеют в виду просто латунь или бронзу. Но в реальности номенклатура шире — от классических составов до специфических материалов для электротехники или горячештамповой оснастки. На нашем заводе мы давно работаем не только с стандартными марками, но и с теми, что требуют точного легирования и последующей термообработки.
Если брать по группам, то сначала идут сплавы меди с цинком — латуни. Например, ЛС59-1 или Л63. Но важно не путать — некоторые заказчики называют 'латунью' всё жёлтое, хотя там может быть и свинец, и железо. Мы в ООО 'Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии' часто сталкиваемся с тем, что клиент присылает запрос на 'латунь', а по факту нужен сплав с конкретными механическими свойствами для штамповки.
Бронзы — это уже медь с оловом, алюминием, кремнием. Бериллиевая бронза, например, БрБ2, идёт на пружинные контакты. Но тут есть нюанс — если перегреть при отжиге, теряет упругость. Как-то раз мы получили партию с микротрещинами именно из-за нарушения режима термообработки у поставщика.
Ещё есть медно-никелевые сплавы — мельхиор, нейзильбер. Их часто используют в теплообменниках, но для коррозионностойких применений важно контролировать содержание железа. Мы как-то тестировали медно-никель-кремниевый сплав для одного химического предприятия — оказалось, что при длительном контакте с щелочью начинает терять пластичность.
Хром-циркониевая медь — это отдельная тема. Идёт на электроды контактной сварки, но если не соблюсти режим закалки, ресурс падает в разы. Мы настраивали линию для прутков из ХЦр-металла — пришлось подбирать скорость охлаждения, чтобы избежать отпускной хрупкости.
Титано-медь — интересный материал, особенно для ракетно-космической отрасли. Но сваривать его сложно — медь 'выгорает' по границам зёрен. Мы как-то пробовали варить аргонодуговой сваркой, но без подходящего флюса получались поры. В итоге перешли на электронно-лучевую сварку на заказ.
Медно-железные сплавы часто используют в вакуумных камерах, но там критична чистота поверхности. Мы однажды получили рекламацию из-за следов окислов на ленте — оказалось, проблема была в остатках технологической смазки после прокатки.
С бескислородной медью, например, М0б, всегда сложности с контролем содержания кислорода. Даже 0.001% уже влияет на электропроводность. Мы внедрили вакуумный переплав для ответственных заказов, но это удорожает процесс процентов на 15-20.
Марганцово-медные сплавы типа МНМц — для них главное стабильность электросопротивления. Но если не выдержать гомогенизацию, появляется ликвация по марганцу. Как-то пришлось забраковать целую партию прутков из-за этого — сопротивление 'плыло' на 3-4% по длине.
С алюминиевыми бронзами типа БрА5 — свои заморочки. Они склонны к самоотпуску при медленном охлаждении. Для деталей насосов это критично — снижается стойкость к кавитации. Мы сейчас отрабатываем режимы ускоренного охлаждения после литья.
Фосфористая бронза БрОФ — отличный материал для пружин, но при холодной прокатке может давать ребро жесткости. Мы на линии ленточной прокатки долго подбирали обжатия — если дать больше 40% за проход, появляются внутренние напряжения, которые потом 'вылазят' при штамповке.
Оловянная латунь ЛО90-1 — идёт на радиаторные трубки, но если не соблюсти режим отжига, получается хрупкий материал. Был случай, когда заказчик жаловался на трещины при развальцовке — оказалось, пережгли металл при 650°C вместо положенных 550°C.
При обработке профилей нестандартной формы из медных сплавов часто возникает проблема с усадкой. Например, для шестигранных прутков из бериллиевой бронзы пришлось делать индивидуальную оснастку — стандартная давала разнотолщинность до 0.8 мм.
Сейчас много экспериментируем с медно-алюминиевыми композитами — интересно ведёт себя при циклических нагрузках. Но пока не можем добиться стабильного сцепления слоёв — после 1000 циклов начинается расслоение по границе раздела.
Нанесение покрытий на медные сплавы — отдельная головная боль. Никелирование держится хорошо, а вот с хромированием проблемы — медь 'тянет' хром неравномерно. Для лент из чистого никеля мы используем валковое электролитическое покрытие, но для медных основ пришлось разрабатывать специальный подслой.
Из последнего — пробуем комбинировать титановые сплавы с медными вставками для теплоотводов. Пока получается дорого, но теплопроводность в 2-3 раза выше, чем у чистого титана. Возможно, будем предлагать как премиум-решение для электроники.
Заметил, что многие недооценивают влияние примесей в медных сплавах. Даже 0.01% свинца в латуни может привести к красноломкости при горячей штамповке. Пришлось как-то разбираться с браком штамповок — оказалось, в шихте был лом с содержанием свинца выше нормы.
С доставкой материалов тоже бывают сюрпризы. Как-то получили партию хром-циркониевой меди с поверхностной окалиной — поставщик экономил на защитной атмосфере при отжиге. Пришлось самим делать травление и механическую очистку.
Из положительного — медно-никель-кремниевые сплавы хорошо показали себя в морской воде. Тестировали полгода — скорость коррозии менее 0.01 мм/год. Теперь рекомендуем их для судостроительных проектов.