Медная катанка не является конечным продуктом. Это полуфабрикат, из которого в дальнейшем изготавливаются такие вещи, как контактные провода, шины для распределительных электрощитов, проволоку всех диаметров для обмоток трансформаторов или катушек индуктивности малого размера и катодов для гальваники.
Первичной же формой медной металлургии медная катанка стала из-за своей универсальности как сырья для дальнейшей переработки. Особенно если учесть, что медь является лучшим материалом для электропроводящих сетей (если не считать серебра). Электропроводность меди в 1,7 раза лучше этого свойства у алюминия и в 6 раз выше, чем у железа.
Общие сведения о меди
Медь. Название в периодической системе элементов – Cuprum (Купрум) (Cu). Порядковый номер – 29. I группа или побочная подгруппа в таблице, в её 4-м периоде. Название произошло от названия острова Кипр, откуда в античные города-полисы Средиземноморья вывозили её для использования в быту, в хозяйстве и в войне.
В металлической фазе представляет собой вещество розово-красного цвета, мягкое и поддающееся ковке при нагреве до 700-800⁰С. Плавится при температуре 1084,5⁰ С. Поддаётся обработке давлением как в холодном, так и в горячем состоянии, а также всем видам пайки и литью в любую форму, а также резанию. После плавления, при достижении температуры расплава 2 560⁰С, начинается кипение жидкого металла.
Химический состав примесей и метод получения металла сказывается и на таких свойствах меди, как теплопроводность, удельная теплоёмкость, удельное сопротивление и связанная с ним электропроводность, упругость, твёрдость и предел прочности.
Марки меди
Классификация меди в России принята по ГОСТам 895-2001 и Р-53 803-2010 «Медь. Марки».
Применяя в электропроводящих сетях или в аппаратуре высокой точности катодные марки меди, их часто делят на подвиды МооК (катодная) и МооБ (бескислородная), имеющим чистоту 99,99 ( процент примеси посторонних веществ 0,001).
Акцент на бескислородность меди сделан не зря: кислород в составе металла не только является нежелательным окислителем, но и значительно уменьшает пластичность и прочность металла. Не меньший вред приносит присутствие в атмосфере молекул водорода, который при значительной термообработке меди (и не обязательно её расплаве) диффузионно проникает вглубь металла в его верхний пограничный слой и в нём восстанавливает до чистого металла и воды оксид меди. Молекулярная вода при повторных нагревах способна давать локальное высокое давления в кристаллической решётке, способное образовать разрывы, пористость и микротрещины в монолите.
Эти явления особенно вредны, если делается высокотемпературная пайка или сварка медных поверхностей, так как снижается прочность соединений.
Водородная болезнь
Впрочем, «водородная болезнь» характерна только для высокотемпературных сварок и паек. При «мягкой», ниже 400⁰С, пайке явлением водородной хрупкости можно пренебречь, атомы водорода ниже 400 градусов глубоко в металл не диффундируют – и чем больше температура пайки опускается ниже 400⁰С, тем меньше влияние этого восстановителя металла из окислов.
Для предупреждения окисления или влияния водорода металл плавят
- В вакууме.
- В атмосфере из инертных газов (аргон).
- Под слоем древесного угля.
Хотя самым общеупотребительным способом предотвращения «водородной болезни» является ввод в состав металла при плавлении присадки, связывающей кислород и не влияющей на физические параметры металла после отливок или протяжек. В качестве присадки используют фосфор.
Критерии качества, применяемые в России и в странах ЕС, почти одинаковы. Разница часто оказывается в требованиях контроля за количеством и качеством допустимых или специально введённых примесей. Так, российская М1Ф и Cu-DHP хоть и являются аналогами, но имеют разные примеси. На практике это выражается в том, что в России контроль примесей жёстче, а химический состав металла стабильнее по своим физическим характеристикам. В М1Ф ни в коем случае не допускается при выплавке использовать лом, особенно из рафинированных фрагментов меди. В Cu-DHP это норма.
Из-за этого часто возникают коллизии по цене этих металлов с разной степенью чистоты – притом цена более чистого российского М1Ф бывает заниженной на торгах при покупке её у нас. И, наоборот, при реверсных сделках для нас её завышают – что говорит о воздействии факторов, не имеющих никакого отношения к качеству или сложности производства.
Прочность, может характеризоваться тремя состояниями одной и той же марки: при пределе прочности в 210 Мпа медь «мягкая», при 250 Мпа – полутвёрдая, а при 280 Мпа – твёрдая. Соответственно М (зарубежный аналог R 220), ПТ (R 250) и Т (R – 280). Хотя, кроме Т, имеются и более прочные (твёрдые) состояния меди. Медь поддаётся даже закалке как способу повышения твёрдости – для этого её нагревают до 600⁰С и медленно остужают.
Виды проволоки
Изделие различается по своему предназначению. Бывает проволока, необходимая для заклепок, электротехнических целей, для электровакуумной промышленности. Самой популярной является сварочная. Существует деталь разного сечения, состояния поверхности материала и имеет разные параметры.
Маркировка
Наименования марок обозначают, для чего необходимо изделие:
- М1 либо М1р — требуется для электросварки, осуществляемой в автоматическом порядке в химически стабильной среде, изготовление электродов.
- М2р — служит для газосварки универсальных медных деталей.
- МСр1 — нужен для проведения ответственных газосварочных работ и производства электротехнического оборудования.
- МНЖ5-1 — получение электродов сварочного вида.
- БрАМц9-2 — применяется для сварки определенных расплавов в защитной среде, наплавка на сталь (как ручная, так и механизированная).
- МС — необходима, чтобы делать воздушные линии связи.
- ММЛ — используется в электротехнической отрасли, токопроводящих жилах.
- БрХ0,7 — автоматическая электросварка бронзы, основанная на хроме, находящегося под слоем флюса.
Маркировка ММ говорит о том, что изделие — мягкое, а МТ — твердая.
Краткое описание свойств
Свойства материала, позволяющие использовать его во многих отраслях:
- Пластичность в сочетании с высокой прочностью. Такая комбинация физических свойств позволяет применять для обработки широкий спектр механических воздействий с последующим долгим сроком службы.
- Малое электросопротивление. Превосходит медь по этому параметру только серебро.
- Малый коэффициент сопротивления при повышении температуры металла. По крайней мере, в пределах температур от 20 до 100⁰С.
Производство медной катанки
Медная катанка производится с помощью технологии волочения металла через прокатные вальцы на специальных станах, где они делают из катанки профилированный материал (проволоку) разной толщины.
При прохождении через вальцы медная катанка, которая превращается под их воздействием в проволоку, подвергается сильному нагреву с помощью вихревых индукционных токов или в газовом пламени. После прохождения вальцов горячая проволока укладывается в бухты с помощью устройств, называемых моталки. Одновременно происходит охлаждение материала. В медленно работающих моталках и на тонкой проволоке такое охлаждение происходит естественным путём, при быстрой смотке готовой продукции применяют принудительный воздушный обдув.
Из-за предварительного нагрева в фазе волочения процесс называют горячекатаным.
Применение медной проволоки
Из-за того, что изделие имеет высокую проводимость электричества, проволока широко распространена в строительной отрасли, электроэнергетике, авто- и авиастроении и так далее. В большинстве ситуаций, применяя проволоку, имеющую диаметр не более 8 мм, изготавливают электропроводимые проводники (к их числу относятся провода, шнуры, кабеля). Прокат используется в электротехнике, криогенной технике, трансформаторных подстанциях и в качестве обмотки двигателей.
Главные сферы использования изделия:
- Гальваника. При необходимости покрытия поверхности деталей маленьких объемов, применяют медную проволоку.
- Строительная отрасль. Достаточно часто используют при проведении декоративной облицовки, оштукатуривании либо в качестве материала для армирования, экранирования.
- Сварка. Осуществляется сваривание тонколистового металла.
- Легкая промышленность. Применяется для каркаса при выполнении пошива мягких игрушек и производства поделок ручным методом.
- Бижутерия. Ювелиры применяют для производства украшений.
- Электротехника. В этой отрасли медная проволока обладает наибольшим использованием, применяется для изготовления почти всех типов электропроводников, в двигателях выступает как обмотка.
- Сельское хозяйство. Применяется с целью ускорения созревания растений.
- Медицина. Изделие используется как в народной, так и доказательной медицине.
Основные положения ГОСТа
Основные физические свойства и величины в виде технических параметров, химического состава, способов испытания и геометрических размеров определяются ГОСТом Р-53803-2010. Вся медная катанка после 2010 года выпускается в России в соответствии с этим ГОСТом.
Стандартом определены номинальные типоразмеры сечений, принятых сегодня в России. Это проволока и медный пруток толщиной от 8 до 23 мм. Допуски для провода 8-14 мм могут быть порядка 0,4 мм, а для прутка сечением от 15 до 23 мм – 0,6 мм.
Существующие нормативы разделяют медную катанку на виды, маркировка которых означает метод, по которому она была изготовлена. Методы определяют чистоту металла, от которой напрямую зависит его цена. Так, маркировка Кмб означает бескислородную катанку. Но в ней есть ещё и подвиды Моо с 99,99% Cu, М1 – 99,9%, М4 – 99,0%, где цифры означают содержание Cuв процентах. Моо относится к катодным электролитическим сортам, полностью лишённым кислорода и у которой самая высокая электропроводимость при минимально возможном сопротивлении. и стоимость килограмма такой меди наивысшая. А вот маркировка КМор информирует, что эта медная катанка изготовлена из рафинированных отходов и медного лома, то есть в такой катанке присутствует медь разных сортов.
Расшифровка маркировок
«М» перед индексом чистоты металла обозначает просто «медь». Два «нуля» (00) – высокочистая. Один нуль (0) – просто чистая. С цифрами 1,2,3 – технически чистая. Последним элементом маркировок ставят обычно буквенный индекс, означающий способ, по которому был отлит металл: К – катодная. У – катодная переплавленная. Бескислородная медь обозначается литерой Б, раскисленная – Р, а у раскисленной с помощью введения в расплав фосфора будет стоять в маркировке соответственно литера Ф.
Всего же в России выпускается около 20 марок этого металла, предназначенного к использованию в разных отраслях промышленности.
Промежуточное положение между этими сортами занимает медная катанка с маркировкой КМ.
В принятом в 2010 году ГОСТе допускается изготовление медной катанки других номинальных размеров, если таково было требование заказчика.
Есть также перечень химических элементов, которые жёстко регламентируются ГОСТом по их предельным значениям в составе меди для промышленности. Это висмут, мышьяк, сера, сурьма, свинец, теллур, селен, серебро, железо и кислород. Их доля в общей массе медного слитка или катанки не должна превышать величины от 0, 001 и до 0,005 %. Больше всего вреда качеству меди приносит содержание в ней висмута и свинца, так как эти вещества делают медь хрупкой при даже незначительном нагреве. Поэтому массовая процентная доля этих элементов не должна превышать 0,001%. Наличие серы и кислорода в меди улучшает её способность поддаваться процедуре резания, но сера одновременно ухудшает пластичность этого металла.
Содержание же таких веществ, как фосфор, кобальт, кремний, никель, марганец, хром, олово, цинк и алюминий ГОСТ не регламентирует.
На поверхности тянутой проволоки могут быть вмятины, риски, выбоины и царапины, но если их размеры не превышают 0,2 мм, материал годен к допуску в производство. Исключение делается только для высокоточных технологий.
Требования к продукции
Но в отдельных случаях выдвигаются дополнительные требования:
Для готовой продукции предусмотрены испытания на скручивание-раскручивание.
- Проволока сечением 16 мм и более должна выдержать 3 цикла скручивания-раскручивания. Сечением от 13 до 16 мм – 5 циклов. А сечением от 8 до 13 – 10.
- Величина удлинения катанки при разрыве должна быть не менее 35%.
- Величина временного сопротивления в мегапаскалях должна выражаться числом не менее 160.
Дополнительные испытания могут проводиться по настоянию клиента(заказчика). Так, это могут быть испытания на водородную хрупкость для марок КМб и на удлинение спирали – такое испытание может потребоваться для марок КМ и КМор.
Хотя в категорию «медный лом» может попасть и вполне кондиционная и даже высококачественная медь. Это может произойти в том случае, когда:
- Процент окисленности металла в бухте превысил при методе измерения весом 0,01.
- Наличие механических дефектов в виде разрывов, надсечек и вмятин, если зачистка не смогла эти дефекты ликвидировать.
- Превышение срока хранения бухты катанки более 3 месяцев (после истечения этого срока требуется всесторонняя проверка всех параметров бухты, и если хоть один из них не будет соответствовать – даже аффинажная медь с чистотой 99,99% может быть признана ломом). В Поэтому изготовление марок катодной электролитической меди высокой чистоты всегда делается под конкретного заказчика и в случае только 100% предоплаты, с предупреждением о возможных последствиях невывоза заказанной катанки вовремя.
Средства и методы испытания готовой проволоки
Обязательная проверка для медной катанки:
- Испытания по Госстандарту 26877 на овальность сечения.
- По ГОСТу 6507 на отклонения от заявленных сечений. Инструментарий – штангенциркуль для крупномеров и микрометры (с делениями от 0,01 мм).
- Осмотр. При незначительных дефектах делают зачистку поверхности до момента приведения к допустимым величинам.
- Определении химического состава согласно ГОСТам 31382, 9717, 13938, 27981. При наличии на предприятии хорошо оснащённой химлаборатории допускается исследование химического состава меди в катанке иными методиками. Не вступающими в противоречие с существующими стандартами.
- По ГОСТу 7229 на определение сопротивления. Оборудование – микрометр и высокоточные весы.
- Испытание на проводимость и удлинение согласно ГОСТу 1497.
Не знаете где купить медную проволоку со склада в Москве?
На сегодняшний момент мы располагаем двумя производственными площадками расположенными в г. Подольск и в г. Ступино. Позвонив нам вы всегда сможете уточнить наличие медной проволоки на складе, а также уточнить сроки производства.
Медная проволока цена на которую все время меняется в этом плане нестабильный продукт в связи постоянными изменениями котировок на медь на Лондонской бирже. Наши консультанты всегда будут рады рассчитать вам текущую цену и проинформировать об изменениях
Чтобы уточнить цену медной катанки 8 мм или других размеров, а также медной проволоки, звоните нашим консультантам, которые подробно проконсультируют вас по всем вопросам по телефону +7-495-204-16-24
Задать нам вопрос
Упаковка и маркировка
Медная катанка поставляется строго одним неразъёмным куском, смотанным в бухты, без разрывов и надломов по всей длине. Вес бухты согласуется с покупателем. Не должно быть перепутывания и перехлёста витков – это будет мешать беспрепятственному отматыванию отрезков нужной длины. Плотность намотки катанки в бухте должна обеспечивать и гарантировать её целостность во время упаковки и доставки к месту потребления.
Бухта для сохранности её формы обязательно перевязывается не менее чем в трёх местах по окружности специальной стальной или капроновой лентой. Кроме перевязки, может быть сделана упаковка, предохраняющая бухту катанки от атмосферных осадков и других неблагоприятных воздействий. Упаковка является обязательной процедурой, которую делают по умолчанию, однако она может отсутствовать, если того пожелает заказчик.
