rinkti! Išsamiausios vario pramonės žinios istorijoje!
Įvadas: Varis žmonių naudojamas įvairių metalų, lydinių ir junginių pavidalu, jis giliai įsiskverbė į visus gamybos ir gyvenimo aspektus, tapdamas nepakeičiamu ir svarbiu metalu, kad žmonija galėtų greitai vystytis XXI amžiuje.
Vario apibrėžimas
Varis yra cheminis elementas, jo cheminis simbolis yra Cu, jo atominis skaičius yra 29 ir yra pereinamasis metalas. Dažniausiai varis naudojamas laidų gamyboje. Paprastai šiandien naudojami laidai yra pagaminti iš gryno vario, nes jo elektros ir šilumos laidumas nusileidžia tik sidabrui, tačiau jis yra daug pigesnis nei sidabras.
Įprastos kategorijos
Daugelis žmonių mano, kad yra tik viena vario rūšis. Tai vienintelis. Tačiau iš tikrųjų yra ir kitų skirtingų vario rūšių. Pavyzdžiui, legiruotasis varis; žalvaris yra lydinys, sudarytas iš vario ir cinko; baltas varis yra vario ir nikelio lydinys; bronza yra vario ir kitų elementų, išskyrus cinką ir nikelį, lydinys, daugiausia įskaitant alavo bronzą, aliuminio bronzą ir kt.; raudonasis varis yra Varis, kuriame yra daug vario, bendras kitų priemaišų kiekis yra mažesnis nei 1%.
Vario apdirbimo medžiagų kategorijos: vario sulfatas, vario chloridas, vario strypai, vario strypai, vario luitai, vario plokštės, variniai laidai, vario lydiniai, storas varis, vario juostelės, vario oksidas, vario folija, variniai vamzdeliai, vario folija, vario purvas , Vario liejiniai, elektrolitinis varis, kitos vario lydinio vario medžiagos.
Varinės medžiagos gaminamos iš gryno vario arba vario lydinių į įvairias formas, įskaitant strypus, laidus, plokštes, juosteles, juosteles, vamzdelius, folijas ir kt. Vario medžiagų apdirbimas apima valcavimą, ekstruziją ir tempimą. Iš varinių medžiagų plokštės ir juostos yra karšto valcavimo ir šaltojo valcavimo; juostelės ir folijos yra šaltai valcuotos; vamzdžiai ir strypai skirstomi į Jie yra ekstruziniai gaminiai ir tempiami gaminiai; vielos strypai yra visi tempti gaminiai.
1 gryno vario
Grynas varis yra rausvai raudonas metalas, kuris nusidažo purpurine spalva, kai ant paviršiaus susidaro vario oksido plėvelė. Todėl pramoninis grynas varis dažnai vadinamas raudonuoju variu arba elektrolitiniu variu. Tankis yra 8–9 g/cm?, o lydymosi temperatūra yra 1083 laipsniai. Grynas varis turi gerą elektros laidumą ir yra plačiai naudojamas laidų, kabelių, šepečių ir kt. gamyboje; jis turi gerą šilumos laidumą ir dažnai naudojamas gaminant magnetinius prietaisus ir skaitiklius, kurie turi būti apsaugoti nuo magnetinių trukdžių. Tokie kaip kompasai, aviacijos prietaisai ir kt.; jis pasižymi puikiu plastiškumu ir yra lengvai spaudžiamas karšto spaudimo ir šalto apdorojimo būdu. Jis gali būti pagamintas iš varinių medžiagų, tokių kaip variniai vamzdžiai, variniai strypai, variniai laidai, variniai strypai, varinės juostelės, varinės plokštės ir varinės folijos. Gryno vario gaminiai apima lydytus produktus ir perdirbtus produktus.
Kinijos raudonojo vario perdirbimo medžiagas galima suskirstyti į: paprastą raudonąjį varį (T1, T2, T3, T4), varį be deguonies (TU1, TU2 ir didelio grynumo, vakuuminį bedeguonį varį), deoksiduotą varį (TUP, TUMn) , pridedant nedidelį kiekį lydinio Specialių vario elementų yra keturių tipų (arseno vario, telūro vario ir sidabrinio vario).
Gryno vario elektros laidumas ir šilumos laidumas nusileidžia tik sidabrui, jis plačiai naudojamas gaminant elektros ir šilumos laidumą. Varis pasižymi geru atsparumu korozijai atmosferoje, jūros vandenyje, tam tikrose neoksiduojančiose rūgštyse (vandenilio chlorido rūgštyje, praskiestoje sieros rūgštyje), šarmuose, druskų tirpaluose ir įvairiose organinėse rūgštyse (acto rūgštyje, citrinų rūgštyje) ir yra naudojamas chemijos pramonėje. Be to, raudonasis varis turi gerą suvirinamumą ir gali būti pagamintas į įvairius pusgaminius ir gatavus gaminius, apdorojant šaltą ir karštą plastiką. Aštuntajame dešimtmetyje raudonojo vario išeiga viršijo bendrą kitų rūšių vario lydinių produkciją.
Gryno vario priemaišos turi rimtą poveikį vario elektros ir šilumos laidumui. Tarp jų titanas, fosforas, geležis, silicis ir kt. žymiai sumažina elektros laidumą, o kadmis, cinkas ir kt. Kietasis deguonies, sieros, seleno, telūro ir kt. tirpumas varyje yra labai mažas ir gali sudaryti trapius junginius su variu, kuris mažai veikia laidumą, tačiau gali sumažinti apdorojimo plastiškumą. Kai paprastas varis kaitinamas redukuojančioje atmosferoje, kurioje yra vandenilio arba anglies monoksido, vandenilis arba anglies monoksidas lengvai sąveikauja su vario oksidu (Cu2O) prie grūdelių ribos ir susidaro aukšto slėgio vandens garai arba anglies dioksido dujos, dėl kurių varis gali susidaryti. nulaužti. Šis reiškinys dažnai vadinamas vario „vandenilio liga“. Deguonis kenkia vario suvirinimui. Bismutas arba švinas sudaro žemos lydymosi temperatūros eutektiką su variu, todėl varis tampa termiškai trapus; o kai trapusis bismutas pasiskirsto plona plėvele ties grūdelių ribomis, dėl jo varis tampa šaltai trapus. Fosforas gali žymiai sumažinti vario laidumą, tačiau gali padidinti vario skysčio sklandumą ir pagerinti suvirinamumą. Tinkamas švino, telūro, sieros ir kt. kiekis gali pagerinti apdirbamumą.
2 žalvario
Žalvaris yra vario ir cinko lydinys. Paprasčiausias žalvaris yra dvejetainis vario ir cinko lydinys, vadinamas paprastu žalvariu arba paprastu žalvariu. Skirtingų mechaninių savybių žalvarį galima gauti pakeitus cinko kiekį žalvaryje. Kuo didesnis cinko kiekis žalvaryje, tuo didesnis jo stiprumas ir mažesnis plastiškumas. Pramonėje naudojamo žalvario cinko kiekis neviršija 45%. Bet koks didesnis cinko kiekis sukels trapumą ir pablogins lydinio savybes. Žalvarį galima suskirstyti į dvi kategorijas: liejimo ir slėgio apdorojimo gaminius.
Žalvaris skirstomas į:
1) Įprastas žalvaris
Tai lydinys, sudarytas iš vario ir cinko. Kai cinko kiekis yra mažesnis nei 39%, cinkas gali ištirpti varyje ir sudaryti vienfazę a, kuri vadinama vienfaziu žalvariu. Jis turi gerą plastiškumą ir tinka karšto ir šalto slėgio apdorojimui. Kai cinko kiekis yra didesnis nei 39%, yra vienfazis ir vario-cinko pagrindu pagamintas kietas tirpalas b, kuris vadinamas dvifaziu žalvariu. b sumažina plastiškumą ir padidina tempimo stiprumą ir tinka tik karšto slėgio apdorojimui.
Kodinis pavadinimas žymimas „H + skaičiumi“, H žymi žalvarį, o skaičius – vario masės dalį. Pavyzdžiui, H68 reiškia žalvarį, kuriame vario yra 68 %, o cinko – 32 %; lietinis žalvaris turi „Z“ prieš kodą, pvz., ZH62.
H90 ir H80 yra vienfaziai, aukso geltonumo, todėl bendrai vadinami auksu ir vadinami dangomis, dekoracijomis, medaliais ir pan. H68 ir H59 yra dvipusis žalvaris, plačiai naudojamas elektros prietaisų konstrukcinėse dalyse, pvz., varžtuose. , veržlės, poveržlės, spyruoklės ir kt.
Paprastai vienfazis žalvaris naudojamas šaltai deformacijai apdoroti, o dvipusis žalvaris naudojamas karštai deformacijai.
2) Specialus žalvaris
Daugiakomponentis lydinys, sudarytas į įprastą žalvarį pridedant kitų legiravimo elementų, vadinamas žalvariu. Dažniausiai pridedami elementai yra švinas, alavas, aliuminis ir kt., kurie atitinkamai gali būti vadinami švino žalvariu, alavo žalvariu ir aliuminio žalvariu. Legiruojamųjų elementų pridėjimo tikslas. Pagrindinis tikslas yra padidinti atsparumą tempimui ir pagerinti darbo kokybę.
Kodas: "H + pagrindinio pliuso elemento simbolis (išskyrus cinką) + vario masės dalis + pagrindinio pliuso elemento masės dalis + kitų elementų masės dalis".
Pavyzdžiui: HPb{0}} reiškia, kad vario masės dalis yra 59%, švino, kaip pagrindinio priedo elemento, masės dalis yra 1%, o likusi dalis yra cinkas.
3 bronzos
Bronza yra ankstyviausias istorijoje naudotas lydinys. Iš pradžių tai buvo vario ir alavo lydinys. Dėl melsvai pilkos spalvos jis vadinamas bronziniu. Siekiant pagerinti proceso efektyvumą ir lydinio mechanines savybes, į daugumą bronzų dedama kitų legiravimo elementų, tokių kaip švinas, cinkas, fosforas ir kt. Kadangi alavas yra ribotas elementas, pramonėje vis dar naudojama daug bealavos bronzos. Jie ne tik pigūs, bet ir turi reikiamų ypatingų savybių. Bronza taip pat skirstoma į dvi kategorijas: slėginio apdorojimo ir liejimo gaminius.
Kodas: vaizdavimo metodas yra "Q + pagrindinio pliuso elemento simbolis ir masės dalis + kitų elementų masės dalis". Lietamiems gaminiams prieš kodą pridedamas žodis „Z“. Pavyzdžiui: Qal7 reiškia aliuminio bronzą, kurioje yra 5% aliuminio, o likusi dalis yra varis. ZQsn10-1 reiškia, kad alavo kiekis yra 10%, kitų legiravimo elementų yra 1%, o likutis yra vario liejimo alavo bronza. Bronzą galima suskirstyti į dvi kategorijas: alavo bronzą ir specialią bronzą (ty Wuxi bronzą).
(1) Tai vario ir alavo lydinys, sudarytas iš alavo kaip pagrindinio pliuso elemento, dar vadinamas alavo bronza.
Kai alavo kiekis yra mažesnis nei 5–6%, alavas ištirpsta varyje ir susidaro kietas tirpalas, o plastiškumas padidėja. Kai alavo kiekis yra didesnis nei 5–6 %, atsparumas tempimui sumažėja dėl Cu31Sb8- pagrindo kieto tirpalo atsiradimo, taigi alavo bronza Alavo kiekis dažniausiai yra nuo 3 iki 14 %. Kai alavo kiekis yra mažesnis nei 5%, jis tinkamas šaltai deformacijai apdoroti. Kai alavo kiekis yra nuo 5 iki 7%, jis tinkamas karštam deformacijos apdorojimui. Kai alavo kiekis didesnis nei 10%, tinka lieti.
Kadangi a yra artimas elektrodo potencialui, o kompozicijoje esantis alavas yra azotintas, kad susidarytų tanki alavo dioksido plėvelė, atsparumas korozijai atmosferoje, jūros vandeniui ir kt. padidėja, tačiau atsparumas rūgštims yra menkas.
Kadangi alavo bronza turi platų kristalizacijos temperatūrų diapazoną ir prastą sklandumą, nėra lengva suformuoti koncentruotas susitraukimo ertmes, tačiau ji yra linkusi į dendrito segregaciją ir dispersines susitraukimo ertmes. Liejimo susitraukimas yra mažas, todėl galima gauti liejinius, kurių matmenys yra labai artimi liejimo formai, todėl tinka lieti. Sudėtingos formos ir didelio sienelės storio sąlygos netinka lieti liejinius, kuriems reikalingas didelis tankis ir geras sandarinimas. Alavo bronza pasižymi geromis trintį mažinančiomis savybėmis, antimagnetinėmis savybėmis ir atsparumu žemai temperatūrai. Pagal gamybos būdą alavo bronzą galima suskirstyti į dvi kategorijas: slėginio apdorojimo alavo bronzą ir lietinę alavo bronzą.
A. Slėgio apdorojimo alavo bronza
Alavo kiekis paprastai yra mažesnis nei 8%, todėl jį reikia apdoroti karštu ir šaltu slėgiu į plokštes, juosteles, strypus, vamzdelius ir kitus profilius. Po darbinio grūdinimo padidėja jo tempiamasis stipris ir kietumas, tačiau sumažėja plastiškumas. Po pakartotinio atkaitinimo plastiškumas gali būti pagerintas išlaikant aukštą atsparumą tempimui, ypač išgaunant aukštą elastingumo ribą. Prietaisams, kuriems reikalingos korozijai ir dilimui atsparios dalys, elastinės dalys, antimagnetinės dalys ir mašinų slydimo guoliai bei įvorės, dažniausiai naudojami Qsn4-3Qsn6.5~0.1.
B. Lieta alavo bronza
Jis tiekiamas kaip luitai ir naudojamas liejimo cechuose. Jis tinka lieti sudėtingų formų, bet mažo tankio reikalavimus, pvz., slankiojančius guolius, krumpliaračius ir kt. Dažniausiai naudojami ZQsn10-1ZQsn6-6-3.
2) Speciali bronza
Norėdami pakeisti skardą, pridėkite kitų elementų arba naudokite bronzą be alavo. Dauguma specialiųjų bronzų turi aukštesnes mechanines savybes, atsparumą dilimui ir atsparumą korozijai nei alavo bronza. Dažniausiai naudojamos aliuminio bronzos (QAL7QAL5), švino bronzos (ZQPB30) ir kt.
Vario lydiniai, kurių pagrindinis pridedamas elementas yra nikelis, yra sidabriškai balti ir vadinami baltuoju variu. Nikelio kiekis paprastai yra 10%, 15%, 20%. Kuo didesnis kiekis, tuo baltesnė spalva. Dvejetainis vario-nikelio lydinys vadinamas paprastu baltuoju variu, o vario-nikelio lydinys su tokiais elementais kaip manganas, geležis, cinkas ir aliuminis vadinamas kompleksiniu baltuoju variu. Nikelio pridėjimas prie gryno vario gali žymiai pagerinti stiprumą, atsparumą korozijai, atsparumą ir termoelektrą. Pagal skirtingas eksploatacines charakteristikas ir paskirtį pramoninis baltas varis skirstomas į du tipus: struktūrinį baltąjį varį ir elektrinį baltąjį varį, kurie atitinkamai atitinka įvairias atsparumą korozijai ir specialias elektrines bei šilumines savybes.
4 balto vario
Vario lydiniai, kurių pagrindinis pridedamas elementas yra nikelis, yra sidabriškai balti ir vadinami baltuoju variu. Dvejetainis vario-nikelio lydinys vadinamas paprastu baltuoju variu, o vario-nikelio lydinys su tokiais elementais kaip manganas, geležis, cinkas ir aliuminis vadinamas kompleksiniu baltuoju variu. Nikelio pridėjimas prie gryno vario gali žymiai pagerinti stiprumą, atsparumą korozijai, atsparumą ir termoelektrą. Pagal skirtingas eksploatacines charakteristikas ir paskirtį pramoninis baltas varis skirstomas į du tipus: struktūrinį baltąjį varį ir elektrinį baltąjį varį, kurie atitinkamai atitinka įvairias atsparumą korozijai ir specialias elektrines bei šilumines savybes.
Kaip atpažinti
Pagal spalvą išsiskiria baltas varis, žalvaris, raudonasis varis (dar vadinamas „purpuriniu variu“), bronza (mėlynai pilka arba pilkai geltona). Tarp jų lengva atskirti baltąjį varį ir žalvarį; raudonasis varis yra grynas varis (priemaišos<1%), and bronze (other alloy components are about 5%) is slightly difficult to distinguish. When not oxidized, the color of red copper is brighter than that of bronze, while bronze is slightly cyan or yellowish and darker; after oxidation, red copper turns black, while bronze becomes turquoise (harmful oxidation of too much water) or chocolate color.
Varis yra ankstyviausias metalas, kurį naudojo žmonių protėviai. Jis turi daug puikių savybių ir nuostabių funkcijų. Ji ne tik padarė neišdildomą indėlį į žmonių visuomenės pažangą; ji taip pat nuolat plėtojo naujus naudojimo būdus, vystantis žmonių civilizacijai. Varis yra ir senovinis metalas, ir moderni inžinerinė medžiaga, kupina gyvybingumo. Šiuo metu žmonija įžengė į spalvingą ir labai civilizuotą visuomenę, kuriai būdinga elektrifikacija ir elektroninė informacija, o tai atvėrė platesnę erdvę vario panaudojimui.
Kodėl verta naudoti varį ir kokioms savybėms jis daugiausia naudojamas? Varis pasižymi puikiu elektros ir šilumos laidumu, užima pirmą vietą tarp visų inžinerinių metalų medžiagų. Tai yra pagrindinis jos pagrindinio vaidmens dabartinėje elektrifikavimo ir elektroninėje informacinėje visuomenėje pagrindas. Varis taip pat turi daug puikių visapusiškų savybių: pasižymi dideliu atsparumu korozijai atmosferoje, jūros vandeniui, dirvožemiui ir daugeliui cheminių terpių; jis naudojamas konstrukcijose, turinčiose tiek standumo, tiek minkštumo, elastingumo, atsparumo trinčiai ir dilimui; ji turi spalvingą Išvaizda yra paprastumo ir elegancijos simbolis, kurį mėgsta žmonės. Be aukščiau paminėtų daugybės naudojimo savybių, jis taip pat turi daug gerų proceso savybių, tokių kaip apdorojimas, liejimas, suvirinimas ir lengvas pjovimas, todėl jis yra ekonomiškas ir plačiai naudojamas.
--Namų statyba sudaro 48 %: įskaitant: vamzdynų sistemas (vanduo, šiluma, dujos, priešgaisriniai purkštukai ir kt.); būsto patalpos (oro kondicionieriai, šaldytuvai ir kt.); pastatų apdaila (stogai, skalbyklos, dekoracijos ir kt.); ryšio linijos (garsas, vaizdas, duomenys ir kt.); maitinimo sistema.
--Įrangos gamyba sudaro 41 %: įskaitant: pramoninę įrangą (variklius, transformatorius ir kt.); transportas (automobiliai, geležinkeliai, lėktuvai ir kt.); Elektroniniai prietaisai; lengvosios pramonės gaminiai (buitiniai prietaisai, instrumentai, įrankiai ir kt.) - Pagrindiniai įrenginiai sudaro 11 %: Įskaitant: didelio masto projektus (transportavimo įrenginiai, naftos chemijos pramonė, kasybos ir metalurgijos pramonė ir kt.); elektros energetikos pramonė (elektros perdavimas, paskirstymas ir kt.); ryšio tinklas.
Pažymėtina, kad būsto statyba yra tiesiogiai susijusi su žmonių gamybos lygio gerinimu, o varis šiuo aspektu sudaro didžiausią dalį; ypač mano šalyje, gyvenamųjų namų statyba yra svarbi grandis, skatinanti visos šalies ekonomikos vystymąsi. Matyti, kad aktyvus skatinimas Vario panaudojimas vaidina svarbų vaidmenį šalies ūkyje ir žmonių pragyvenimo šaltiniuose.
A.Pritaikymas elektros pramonėje
※ Galios perdavimas
Energijos perdavimui reikalingas didelis kiekis labai laidžio vario, kuris daugiausia naudojamas elektros energijai, kabeliams, šynoms, transformatoriams, jungikliams, kištukiniams komponentams ir jungtims.
Per laidų ir kabelių energijos perdavimo procesą elektros energija eikvojama dėl varžinio šildymo. Energijos taupymo ir ekonomiškumo požiūriu šiuo metu pasaulyje propaguojamas „optimalaus kabelio skerspjūvio“ standartas. „Optimalaus kabelio skerspjūvio“ standartas atsižvelgia į du veiksnius – vienkartines įrengimo sąnaudas ir energijos suvartojimą, ir atitinkamai padidina kabelio dydį, kad būtų taupoma energija ir gaunama geriausia visapusė ekonominė nauda. Pagal naujus standartus kabelio skerspjūvis dažnai yra daugiau nei dvigubai didesnis nei senųjų standartų, todėl galima sutaupyti apie 50 % energijos.
Pastaruoju metu dėl plieno trūkumo mūsų šalyje ir atsižvelgiant į tai, kad aliuminio dalis sudaro tik 30% vario, buvo imtasi priemonių varį pakeisti aliuminiu oro aukštos įtampos perdavimo linijose, tikintis sumažinti. svorio. Šiuo metu aplinkos apsaugos sumetimais oro perdavimo linijos bus pertvarkytos į požeminius kabelius. Šiuo atveju aliuminis nublanksta prieš varį, kuris kenčia dėl prasto laidumo ir didesnių kabelių dydžių.
Dėl tos pačios priežasties taip pat yra protingas pasirinkimas pakeisti aliuminio apvijų transformatorius JAV ir Japonijoje energiją taupančiais ir efektyviais variniais apvijų transformatoriais.
※ Variklių gamyba
Variklių gamyboje plačiai naudojami labai laidūs ir didelio stiprumo vario lydiniai. Pagrindinės dalys, kuriose naudojamas varis, yra statorius, rotorius ir veleno galvutė. Dideliuose varikliuose apvijos aušinamos vandeniu arba vandeniliu, tai vadinama dvigubo vandens vidinio aušinimo arba vandenilio aušinimo varikliais, kuriems reikalingas didelis tuščiavidurės vielos ilgis.
Varikliai yra dideli elektros energijos vartotojai, kurie sudaro apie 60 % visos elektros energijos tiekimo. Suminė elektros sąskaita už variklio veikimą yra labai didelė. Paprastai jis pasiekia pradinę variklio kainą per pirmąsias 500 eksploatavimo valandų, o tai atitinka 4–16 kartų daugiau nei per metus, o per visą eksploatavimo laiką gali siekti 200 kartų didesnę kainą. Nedidelis variklio efektyvumo padidėjimas gali ne tik sutaupyti energijos; taip pat galima gauti didelės ekonominės naudos. Didelio efektyvumo variklių kūrimas ir taikymas yra karšta tema pasaulyje. Kadangi energijos suvartojimas variklio viduje daugiausia atsiranda dėl apvijos atsparumo praradimo; todėl vario vielos skerspjūvio didinimas yra pagrindinė priemonė kuriant didelio efektyvumo variklius. Kai kurie didelio efektyvumo varikliai, kurie buvo sukurti pastaraisiais metais, naudoja 25–100 % daugiau varinių apvijų nei tradiciniai varikliai. Šiuo metu JAV Energetikos departamentas finansuoja plėtros projektą, skirtą variklių rotorių gamybai naudojant vario technologiją.
※ Ryšio kabelis
Nuo devintojo dešimtmečio dėl savo pranašumų, pvz., didelės srovės pralaidumo, optinio pluošto kabeliai nuolat keičia varinius kabelius magistralinėse ryšio linijose ir buvo greitai skatinami bei taikomi. Tačiau norint paversti elektros energiją į šviesos energiją ir prijungti ją prie vartotojų, vis tiek reikia daug vario. Tobulėjant ryšiams, žmonės vis labiau priklauso nuo ryšių, o šviesolaidžių kabelių ir varinių laidų paklausa ir toliau didės.
※ Gyvenamųjų namų elektros instaliacija
Pastaraisiais metais, gerėjant žmonių gyvenimo lygiui mūsų šalyje ir sparčiai plintant buitinei technikai, gyvenamųjų namų elektros apkrova sparčiai augo. Gyvenamųjų namų elektros energijos suvartojimas mūsų šalyje ateityje dar labai augs, o tai taip pat labai padidins varinių laidų panaudojimą.
B. Taikymas elektronikos pramonėje
Elektronikos pramonė yra besiformuojanti pramonė. Vystantis klesti, nuolat kuriami nauji plieno gaminiai ir nauji gaminiai.
