lign="justify">     Число твердости по Виккерсу сопровождается символом НV, размерность (сила/площадь) при этом опускается. Продолжительность выдержки индентора под нагрузкой принимают для сталей t=10—15 сек, а для цветных металлов t=30±2 сек. Например, 500HV_10/30 означает, что число твердости (500) получено при нагрузке Р=100 н (10 кГ), приложенной к алмазному индентору в течение 30 сек. При измерении твердости по Виккерсу применяют одну из следующих нагрузок 50 (5); 100 (10); 200 (20); 300 (30); 500 (50) и 1000 (100) н (кГ).

     Для упрощения определения числа  твердости по Виккерсу расчет по формуле не производят, а пользуются готовыми таблицами, составленными на основании этой формулы. Метод измерения твердости по Виккерсу стандартизован - ГОСТ 2999 - 86. При этом стандарте в виде приложения даны и таблицы, заменяющие расчеты по формуле. В этом же стандарте подробно перечислены все правила проведения самого испытания.

 

4. Технология  производства меди и  ее технико-экономическая  оценка

 

     Медь  встречается в земной коре в виде комплексов соединений, содержащих свинец, цинк, сурьму, мышьяк, золото и серебро. В рудах медь находится в виде сульфидных и окисленных соединений; встречается и самородная медь. Наибольшее распространение и значение имеют сульфидные руды, содержащие от 1 до 5 % меди. К сульфидным рудам относятся медный колчедан, медный блеск и пестрая медная руда.

     Медный  колчедан, или халькопирит, — минерал латунно-желтого цвета. Представляет собой химическое соединение меди с железом и серой — CuFeS₂, содержащее 34,5 % меди. Это основной вид медной руды, из которой извлекают большую часть добывающейся меди.

     Медный  блеск, или халькозин, — минерал свинцово-серого или черного цвета. По химическому составу это соединение меди с серой — Cu₂S, в котором содержится 79,8 % меди, а иногда присутствует примесь серебра. Медный блеск относится к богатым медным рудам.

     Пестрая медная руда, или борнит, является продуктом распада медного колчедана. Химический состав минерала — Cu₅FeS₄, т.е. сульфид меди и железа с содержанием 52—65 % меди.

     Из  оксидных медных руд наибольшее значение имеет красная медная руда.

     Красная медная руда, или куприт, — минерал красного цвета, имеющий химический состав Сu₂О с содержанием 88,8 % меди.

     Медь  можно получить пирометаллургическим и гидрометаллургическим способами. Наибольшее распространение в современной практике имеет пирометаллургический способ.

     При пирометрическом способе богатые  окисленные руды с содержанием меди 3—5 % и более подвергают непосредственной плавке. Руды со средним содержанием меди (1—2 %) и все комплексные руды, в состав которых входят цинк, свинец, никель и другие металлы, включая благородные, перед плавкой обогащают. Наиболее широко используется флотационный метод, позволяющий получить концентрат с 15—20 % меди.

     Богатую руду и концентрат вначале обжигают при 600—700°С для удаления избытка серы и образования оксидов железа, а затем переплавляют в отражательных печах при температуре 1250—1300 °С. При переплавке получается еще не медь, а медный штейн, состоящий из сернистых соединений меди и железа. В нем содержится 20—50 % меди; 20—40 % железа и 22—25 % серы. Затем расплавленный жидкий штейн заливают в конвертеры и продувают воздухом (конвертируют) для окисления сульфидов меди и железа, перевода образующихся оксидов железа в шлак, а серы в SO₂ и получения черновой меди. Черновая медь содержит 98,4—99,4 % чистой меди и небольшое количество примесей. Ее разливают в металлические формы (изложницы) и получают слитки. Эту медь, непригодную для технических целей, необходимо подвергнуть огневому или электролитическому рафинированию.

     При огневом рафинировании через черновую медь в пламенных отражательных печах под давлением продувают воздух, кислород которого окисляет примеси. Этот метод применяют для получения меди невысокой чистоты и в тех случаях, когда медные руды, из которых получена черновая медь, содержат ничтожно малое количество благородных металлов или не содержат их совсем. При этом способе они не извлекаются, а полностью остаются в получающейся огневой меди. После огневого рафинирования получают медь чистотой 99—99,5 % . Из нее отливают чушки для выплавки сплавов меди (бронзы или латуни) или плиток для электролитического рафинирования.

     Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой от примеси меди (99,95 % меди). Электролиз проводят в ваннах, покрытых изнутри винипластом или свинцом. Аноды делают из меди огневого рафинирования, а катоды — из листов чистой меди. Электролитом служит водный раствор CuSO₄ (10—16 %) и H₂SO4 (10—16 %). При пропускании постоянного тока анод растворяется, медь переходит в раствор, а на катодах разряжаются ионы меди. Примеси (мышьяка, сурьмы, висмута и др.) осаждаются на дно ванны, их удаляют и перерабатывают для извлечения этих металлов. Катоды выгружают, промывают и переплавляют в электропечах. Электролитическая катодная медь содержит 99,999 % меди. 
 
 
 

 

      Блок-схема производства меди 

     

 
 
 
 

     Стадии:

     1 — обогащение руды;

     2 — обжиг концентрата; 

     3 — переплавка штейна;

     4 — разлив черновой меди;

     5 — рафинирование черновой меди.

 

5. НТД на Трубы медные. нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

 

     ГОСТ 617-90 «Трубы медные. Технические условия»

     ГОСТ 8695-75 «Трубы. Метод испытания на сплющивание»

     ГОСТ 10006-80 «Трубы металлические. Метод испытания  на растяжение»

     ГОСТ 2999-75 «Металлы и сплавы. Метод измерения  твердости по Виккерсу»

     ГОСТ 8695-75 «Трубы. Метод испытания на сплющивание»

     ГОСТ 8393-80 «Трубы металлические. Метод испытания  на бортование»

     ГОСТ 13938.1-78 «Медь. Методы определения меди» 

     ГОСТ 617-90 «Трубы медные. Технические условия» распространяется на медные круглые тянутые, холоднокатаные и прессованные трубы общего назначения. 

     ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ по ГОСТ 617-90 «Трубы медные. Технические условия»

     Трубы изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке, из меди марок M1, M1p, М2, М2р, МЗ, МЗр, томпака марки Л96.

     Трубы для токопроводящих изделий изготавливают из меди марок M1 и М2. Трубы из томпака марки Л96 изготовляют диаметром до 30 мм включительно тянутыми и холоднокатаными.

     Основные  параметры и размеры

     По  длине трубы изготавливают:

• немерной длины;
• от 1,5 до 6 м — тянутые и холоднокатаные;
• от 1 до б м — прессованные.

     Допускаются трубы тянутые и холоднокатаные длиной менее 1,5 м, но не менее 1 м, прессованные длиной менее 1 м, но не менее 0,5 м в количестве не более 10 % массы партии; мерной длины или кратной мерной длины — в пределах немерной длины — тянутые и холоднокатаные; длиной не менее 10 м в бухтах — тянутые трубы с толщиной стенки до 2,5 мм включительно и с наружным диаметром до 12 мм включительно—в мягком и твердом состоянии, более 12 до 18 мм включительно — в твердом состоянии.

     Предельные отклонения по длине труб мерной длины должны соответствовать приведенным в табл. 5.1. 

Таблица 5.1. Предельные отклонения по длине труб мерной длины, мм

     Трубы кратной мерной длины должны изготовлять  с припуском 5 мм на каждый рез и с предельными отклонениями на общую длину, установленными для труб мерной длины.

     Условные  обозначения труб проставляют по схеме

     Труба тянутая, круглая, нормальной точности изготовления, мягкая, наружным диаметром 28 мм и толщиной стенки 3 мм, длиной 3000 мм, повышенной точности по длине, из меди марки М2:

     Труба ДКРНМ 28X3X3000 М2 Б ГОСТ 617-90

     Труба прессованная, круглая, наружным диаметром 90 мм ji внутренним диаметром 60 мм, немерной длины, из меди марки М3:

     Труба ГКРХХ 90X60 НД МЗ ГОСТ 617—90 

     Характеристики

     Тянутые и холоднокатаные трубы изготовляют  в мягком и твердом состояниях.

     Наружная  и внутренняя поверхности труб должны быть свободными от загрязнений, затрудняющих визуальный осмотр, без расслоений, плен, пузырей, раковин и надрывов.

     Допускаются отдельные поверхностные дефекты-вмятины, углубления, забоины, риски, мелкие плены, задиры, если они не выводят трубы при контрольной зачистке за предельные отклонения по размерам.

     На  поверхности труб допускаются кольцеватость, цвета побежалости, следы правки, малозначительные местные потемнения.

     Трубы должны быть ровно обрезаны и не должны иметь значительных заусенцев.

     Косина  реза не должна превышать, мм:

     Разностенность  не должна выводить   размеры труб за предельные отклонения по толщине стенки.

     Овальность  для тянутых и холоднокатаных труб твердого и полутвердого состояния не должна выводить размеры труб за предельные отклонения по наружному диаметру.

     Овальность  не устанавливается:

• для труб, изготовленных в бухтах;
• тянутых и холоднокатаных труб в мягком состоянии;
• тянутых и холоднокатаных труб в полутвердом и твердом состояниях толщиной стенки менее 1/30 наружного диаметра;
• прессованных труб толщиной стенки менее 1/15 наружного диаметра.

     Тянутые   и   холоднокатаные   (твердые  и полутвердые) трубы с наружным   диаметром свыше 10 мм   в отрезках, а также прессованные трубы   должны быть   выправлены. Кривизна на 1 м длины   трубы не   должна   превышать значений,    приведенных в табл. 5.2. 

Таблица 5. Кривизна на 1 м длины   трубы, мм

 

     Общая кривизна не должна превышать произведения кривизны на 1 м длины на общую  длину трубы в метрах.

     Кривизну  не устанавливают:

• для труб, изготовленных в бухтах;
• для тянутых и холоднокатаных труб в мягком состоянии;
• для тянутых и холоднокатаных труб в полутвердом и твердом состоянии с наружным диаметром менее 11 мм.

     Механические  свойства труб должны соответствовать приведенным в табл. 5.3.