Медь и ее сплавы

Медь — пластичный материал, который по электро- и теплопроводности лишь незначительно уступает серебру. В чистом виде медь обладает высокой коррозионностойкостью в различных агрессивных средах и при атмосферном воздействии, как и многие сплавы на ее основе.

В качестве примесей она содержит в сумме до 0,1% P, As, Si, Ag, Cd, Pb и Zn; первые три наиболее вредные.

Технически чистую медь редко применяют в качестве конструкционного материала из-за невысоких литейных свойств, недостаточной прочности и в связи с тем, что она плохо режется. Широко применяют для изготовления медицинских изделий сплавы меди — латуни, бронзы, нейзильбер и др.

Латуни — медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является цинк (от 4–50%). При содержании цинка до 32% латуни однофазны, а 32–50% — двухфазны.

Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; двухфазные — имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах.

Латуни двойные (содержащие только два химических элемента Cu и Zn) маркируют буквой Л и числом, указывающим среднее содержание меди, например: маркировка Л62 означает, что это Л — латунь, 62 — содержание меди 62%. Если необходимо, содержание цинка определяется вычитанием из 100% процентного содержания меди.

Так, в приведенном примере цинка 100–62 = 38%. Эти латуни применяют при изготовлении пластинок для  отделения  внутренностей,  канюлей для прокола желудочков мозга, катетеров, зондов, бужей, держателей для ваты, стерилизаторов и др.

Латуни сложного состава маркируют буквой Л, затем буквой легирующего элемента, а затем числами — содержание меди и легирующего элемента, например: маркировка ЛО62-1 означает, что это Л — латунь, О — олово, 62 — содержание меди 62%, 1 — содержание олова 1%. Если необходимо, содержание цинка определяется вычитанием из 100% процентного содержания меди и олова. Так, в приведенном примере цинка 100 − 62 − 1 = 37%.

Свинцовые латуни марки ЛС59-1 (59% меди, 1% свинца и 37% цинка) хорошо обрабатываются резанием и их применяют для деталей, изготавливаемых горячим прессованием. В частности, из них изготавливают металлические детали шприцов, канюли игл и троакаров.

Отрицательным свойством латуней,  содержащих более 20% цинка и особенно более 30% цинка, является их склонность к растрескиванию при хранении во влажной атмосфере и особенно в атмосфере, содержащей следы аммиака (так называемое «сезонное растрескиваниеc).

Оно наблюдается в деформированных изделиях. Сущность такого явления заключается в предпочтительной коррозии по границам зерен.

Латуни обладают низкой коррозионной стойкостью, и для защиты от коррозии на них наносят электрохимические покрытия, чаще всего никелевые. Поэтому, хотя латуни желтоватого цвета, изделия из них все равно имеют стальной блеск.

Только в случае нарушения адгезии покрытия к изделию можно наблюдать появление под ним металла желтоватого цвета. На это очень важно обращать внимание при проведении товароведческого анализа медицинских инструментов, изготовленных из латуни.

Медно-никелевые сплавы выпускают нескольких видов: мельхиоры, содержащие помимо меди Ni (20–30%) и легирующие элементы Fe, Mn, и др.; нейзильбер, содержащий помимо меди Ni (5–35%), Zn (12–46%) и др. Из нейзильбера изготавливают трахеотомические трубки, канюли, глазные ложки, зонды и др.

Потребительные свойства медно-никелевых сплавов определяются способностью никеля с медью образовывать ряд твердых растворов.

Введение никеля повышает помимо коррозионной стойкости твердость, прочность, модуль упругости и температуру плавления сплава, понижает его теплопроводность, электрическую проводимость и температурный коэффициент электрического сопротивления. Такие сплавы хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии.

Бронзы — сплавы меди, где легирующим элементом может быть любой химический элемент, кроме Zn и Ni. Для изделий медицинского назначения чаще всего используют бронзы, содержащие олово (≈19%), алюминий (4–11%), бериллий (≈2%), кремний и др.

Потребительные свойства бронзы определяются составом легирующих добавок, но  все они обладают хорошими литейными свойствами, их усадка при литье в три раза меньше, чем у отливок из  других сплавов меди.

Некоторые бронзы имеют  достаточно высокую пластичность и  хорошо обрабатываются давлением и резанием.

Большинство бронз превосходят чистую медь по антикоррозионным свойствам и имеет хорошую коррозионную стойкость. Бронзы широко используют как антифрикционные сплавы.

Бронзам присваивается марка, где указывается: на первом месте заглавные буквы, обозначающие сплав (Б — бронза), затем заглавные буквы, обозначающие легирующие добавки (О — олово, Мц — марганец и т. д.), а после каждой буквы — цифры, указывающие содержание этих добавок. Содержание меди определяется по разности от 100%.

Различают алюминиевые, оловянистые, кремнистые, бериллиевые бронзы. Первые наиболее дешевые. В медицине используют алюминиевую бронзу марки Бр.А10 с содержанием Al 9–11% при изготовлении проволоки для сшивания тканей.

Этот материал обладает хорошими технологическими и механическими свойствами и не содержит дефицитных элементов.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)