Для легирования меди при производстве медных сплавов применяют различные элементы. Сплавы на основе меди классифицируют на низколегированные, латуни, бронзы и медненикелевые. В отдельную группу выделены припои на основе меди.
К низколегированным сплавам относят сплавы, содержащие в сумме не более 2,5% (по массе) легирующих компонентов.
Латуни - медно-цинковые сплавы, минимальное содержание цинка в латунях - 4% (по массе). Сплавы меди и цинка называются простыми латунями. Латуни с добавками других легирующих элементов называются многокомпонентным или сложными.
Бронзы – сплавы, содержащие кроме одного основного легирующего элемента, цинк и никель. По составу бронзы делят на две группы: оловянные, в которых основным легирующим компонентом является олово, и безоловянные - не содержащие олова. В бронзах содержание цинка не должно превышать содержание других легирующих элементов.
В медно-никелевых сплавах - основным легирующим элементом является никель. В некоторых медно-никелевых сплавах типа нейзильбер содержание цинка выше, чем никеля, однако определяющее влияние на свойства этих сплавов оказывает никель.
Латуни, бронзы и медно-никелевые сплавы классифицируются на обрабатываемые давлением литейные.
Припои на основе меди, по основному легирующем элементу классифицируются на медно-цинковые, медно-фосфористые, медно-германиевые, медно-марганцевые многокомпонентные.
По ГОСТам в марках сплавов, обрабатываемых давлением, указываются начальные буквы самих сплавов (Л - латунь, Бр - бронза, МН - медно-никелевый) и буквы, обозначающие легирующие элементы например: А - алюминий, Ж - железо, Кд - кадмий, Мц - марганец, О - олово, С - свинец, Х - хром, Цр - цирконий и т.д. Цифры обозначают среднее содержание элемента (по массе). В латунях после буквы "Л" следует обозначение легирующих элементов, затем цифры показывающие среднее содержание меди и легирующих элементов. Например: марка латуни, содержащей 60% меди, по 1% алюминия и железа, остальное цинк, обозначается ЛАЖ60-1-1[2].
В бронзах и медно-никелевых сплавах после букв, обозначающих легирующий элемент, указывает его среднее содержание в процентах (по массе) например: ЛЦ40Мц1,5 - марка латуни. в которой содержание элементов составляет, %: цинка - 40%, марганца - 1,5%, остальное - медь.
К бронзам относят сплавы на основе меди, содержащие более 2,5% (по массе) легирующих компонентов.
В бронзах содержание цинка не должно превышать содержание суммы других легирующих элементов, иначе сплав будет относиться к латуням.
Латуни представляют собой двойные или компонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом.
По химическому составу двойные латуни, содержащие до цинка, называются томпаком, а латуни, содержащие 14-20% цинка — полутомпаком. В зависимости от дополнительных легирующих элементов латунь, содержащую алюминий, называют алюминиевой; железо и марганец — железомарганцевой; марганец, олово и свинец — марганцево-оловянно-свинцовой и т.д.
Двойные латуни маркируют буквой Л и числом, характеризующим среднее содержание меди в сплаве в %. В обозначении многокомпонентных латуней после буквы Л указывают обозначения легирующих элементов и числа после букв, которые означают содержание легирующих элементов.
По технологическому признаку латуни подразделяют на литейные и обрабатываемые давлением. Для изготовления литейных латуней могут применяться вторичные литейные латуни. Никель обладает высокой коррозионной стойкостью, высокими механическими свойствами, отлично обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии.
Никель применяется для изготовления листов, лент, прутков, труб и проволоки различных размеров, а также для изготовления изделий для приборостроения, электростроения и других отраслей промышленности.
К медно-никелевым сплавам относятся сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является никель. Промышленные медно-никелевые сплавы можно условно подразделить на две группы: конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся коррозионно-стойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер и куниаль.
Сплавы на основе меди, в которых основными легирующими элементами являются никель, железо и марганец, называются мельхиорами. Сплавы на основе меди, в которых основными легирующими элементами являются никель называются нейзильберами. Сплавы на основе тройной системы Cu-Ni-Al куниалями.
К низколегированным никелевым сплавам относится никель кремнистый.
К никелевым сплавам - никель марганцевый, монель и др.
К термоэлектродным никелевым и медно-никелевым сплавам относятся копель, хромель, алюмель.
К сплавам сопротивления относятся константан и манганин (сплавы никеля с хромом). Свинец - металл серебристого цвета, обладает высокой коррозионной стойкостью и большой плотностью.
Путем добавления сурьмы и олова к свинцу получают свинцовые сплавы, отличающиеся повышенной прочностью и твердостью по сравнению со свинцом.
Многокомпонентные сплавы с основой Sn-Sb называют баббитами (сплавы на оловянной и свинцовой основе).
Свинцовые баббиты применяют для заливки малонагруженных подшипников скольжения. Титан — металл серого цвета, обладает высокими механическими свойствами, малой плотностью, высокой удельной прочностью, хорошей коррозионной и химической стойкостью.
Технический титан хорошо обрабатывается давлением при 20-25°С и повышенных температурах, сваривается дуговой сваркой в атмосфере защитных газов и точечной сваркой. Титан плохо обрабатывается резанием. Титан поставляют в виде листов, труб, прутков, проволоки и других полуфабрикатов.
Сплавы на основе титана получили значительно большее применение, чем технический титан. Сплавы титана применяют там, где главную роль играет небольшая плотность, высокая удельная прочность, теплостойкость и хорошая сопротивляемость коррозии.
По технологии изготовления титановые сплавы разделяют на деформируемые и литейные, по механическим свойствам — на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. По способности упрочняться с помощью термической обработки титановые сплавы делятся на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой. По структуре титановые сплавы классифицируются на а-, (а+b)- и b – сплавы.
Литейные титановые сплавы применяются для изготовления трубных заготовок и различных фасонных отливок. Цинк - металл голубовато-белого цвета, обладает достаточно хорошей коррозионной стойкостью, хорошо обрабатывается давлением.
Недостатком цинка и его сплавов следует считать их низкий предел ползучести и значительные изменения свойств и размеров при естественном старении.
Цинковые сплавы широко применяют в промышленности, особенно хорошо они зарекомендовали себя в качестве антифрикционных материалов.
По технологии изготовления цинковые сплавы разделяются на деформируемые (поддающиеся обработке давлением) и литейные.
Сплавы, не вошедшие в установленные группы, относят к той группе, к которой они подходят по содержанию основных компонентов и примесей[3].
Лом и отходы цветных металлов и сплавов первых сортов являются сырьем, подготовленным к металлургическому переделу, не требующим первичной обработки.
Лом и отходы цветных металлов и сплавов одного металла, одного вида, класса, одной группы и марки сплава; одного сорта не допускается смешивать, с ломом и отходами цветных металлов и сплавов другого металла, другого класса, другой группы, марки или сорта.
Отнесение лома и отходов цветных металлов и сплавов к классам производят визуально по внешним признакам, к группам и сортам — по маркировке деталей и изделий по ГОСТ 2171 или анализу, проведенному спектральным или химическим методом.
Лом и отходы цветных металлов и сплавов в виде хромированных, никелированных, кадмированных или покрытых иным гальваническим покрытием деталей и кусков, а также деталей и кусков, покрытых или легированных серебром, принимают по тем же группам, но сортом ниже, чем аналогичные изделия и куски без металлопокрытия.
Допускается до соглашению с потребителем принимать смешанные лом и отходы, за исключением лома и отходов титана и титановых сплавов. При смешивании лома и отходов одного наименования, но различных классов, групп и сортов лом и отходы относят к более низкому классу, группе или сорту.
Сыпучая стружка всех цветных металлов и сплавов должна иметь длину витка не более 100 мм. Допускается по соглашению с потребителем брикетирование стружки.
По соглашению с потребителем допускается сдача лома и отходов (отдельных кусков, пакетов, бухт), отличающихся по размерам от стандартных.
Для изготовления металлохозяйственных изделий применяют сплавы меди: латунь - сплав меди с цинком; бронза - сплав меди с оловом; мельхиор - сплав меди с никелем; нейзильбер - сплав меди, никеля и цинка[4].
Для защиты металлов от коррозии применяют легирование - введение в сплав устойчивых к коррозии металлов (хром, никель и др.). На поверхности металла создают защитные покрытия: анодирование, воронение, лужение (покрытие оловом), оцинкование, эмалирование, окрашивание и др.
Предъявляемые требования к качеству металлохозяйственных товаров ввиду многочисленности видов товаров разнообразны. Все изделия должны соответствовать размерам, виду покрытия, требованиям ГОСТов и другой нормативно-технической документации. Все детали изделия должны быть собраны аккуратно, плотно и без зазоров. На обработанных поверхностях не допускаются трещины, вмятины, заусеницы, острые углы, окалина, следы коррозии и другие дефекты, ухудшающие внешний вид изделий. Металлы и сплавы, покрытия, применяемые для изготовления пищевой посуды или приборов для приготовления пищи (мясорубки), не должны содержать токсичных веществ.