Литая медь — универсальный материал с различными сплавами. Металл используется в сантехнических приспособлениях, судовых пропеллерах, водяных крыльчатке электростанции и втулках и подшипниковых втулках, поскольку его легко отлитить, имеет долгую историю успешного использования, легко доступен из множества источников, может достигать ряда физических и механических свойств и легко обрабатывается, паяно, паяно, полируется или металлизируется. В США на медь приходится примерно 2.8% общего объема производства литья, согласно Всемирной переписи 2018 года по производству литья, которая публикуется в современном журнале Casting. Ниже приведены 10 качества, которые должны знать инженеры по проектированию литых медных сплавов.

1. Почти все медные сплавы сохраняют свои механические свойства при низких температурах.  

К типичным механическим свойствам меди относятся хорошая коррозионная стойкость, ударопрочность, превосходная теплопроводность и электрическая проводимость, а также способность препятствовать росту морских организмов.

2. Все медные сплавы могут быть изготовлены с помощью пескоструйного литья.  

Другие методы литья, способствующие обработке медных сплавов, включают центробежную, непрерывную, постоянную форму, инвестиции и диекстационный процесс. Выбор метода сплава и литья определяет механические и физические свойства, размер сечения, толщину стенки и шероховатость поверхности, которые могут быть достигнуты.

3. Этилированный сплав меди по-прежнему имеет несколько видов промышленного применения.  

Хотя этилированные сплавы больше не используются в питьевой воде, они по-прежнему полезны в других случаях, когда требуется низкий коэффициент трения и износа. Например, высокоэтилированный бронз олова отливается в подшипники скольжения и имеет более низкий износ, чем сталь.

4. В качестве класса литые сплавы на основе меди легко обрабатывают (особенно по сравнению с нержавеющей сталью и титановым, их основными конкурентами по коррозионной стойкости).  

Этилированный сплав меди и основания является самым простым в обработке. Эти сплавы являются свободно нарезными и образуют небольшие, фрагментированные стружки, при этом вырабатывая мало тепла. Далее в порядке обрабатываемости используются сплавы средней и высокой прочности со второй фазой в их микроструктурах, такие как неэтилированные желтые басы, марганцевые бронзы и кремниевые бразы и бронзы. Эти сплавы образуют короткую, хрупкую, плотно скручиваемую стружку, которая обычно разбивается на управляемые сегменты. Пока поверхность этих сплавов будет хорошо обработанной, скорость резания будет ниже, а износ инструмента увеличится.
Наиболее сложными сплавами на основе меди для обработки являются однофазные сплавы, такие как высокопроводимость меди, хромовой меди, бериллиевой меди, алюминиевой бронзы и меди-никеля. Их общая тенденция во время обработки заключается в формировании длинной стружки, которая мешает при высокоскоростной обработке. Кроме того, чистая медь и высоконикелевые сплавы имеют тенденцию к сварке на поверхности инструмента, ухудшая шероховатость поверхности.  

5. Последующая обработка может еще больше повысить привлекательность литых медных деталей.  

Дополнительные этапы, такие как полировка, нанесение покрытия, пайка, пайка и сварка, могут выполняться на литых медных сплавах для улучшения шероховатости поверхности и контроля высоких допусков.

Как газово-вольфрамовая дуга, так и газово-металлическая дуга могут производить сварные швы рентгеновского качества при ремонте мелких дефектов медных литых деталей. Можно также использовать дуговую сварку с использованием экранированного металла, но управление этим методом затруднено. Кислородно-ацетиленовая сварка в основном используется для соединения тонких секций. При электрон-дуговой сварке производится высокоточная сварка высококачественной и не содержит кислорода, и не окисляется.

В целом сплавы, содержащие значительное количество свинца, не могут быть сварены, поскольку свинец остается жидким после застывания сварного шва, образуя трещины в полях с высоким напряжением. Все литые медные сплавы могут быть сшены и паяны к себе и стали, нержавеющей стали и никелевым сплавам. Даже этилированный сплав меди можно паить, но условия должны контролироваться.

В качестве присадочных металлов чаще всего используются медные фосфорные сплавы, сплавы для пайки на основе серебра и сплавы из меди и цинка. Для электротехнических работ используются сплавы на основе золота, а для бытовых водопроводных работ используются пасты на основе олова.

Тепло пайки может привести к некоторой потере прочности в жаропрочных медных сплавах, но для устранения проблемы были разработаны специальные методы. При необходимости весь паяный отливку можно термически обработать, чтобы создать однородную структуру. На коррозионную стойкость сплавов на основе меди не влияет пайка, за исключением особых ситуаций.

6. Литая медь поставляется в широком ассортименте сплавов, что делает ее подходящим кандидатом для многих областей применения, в зависимости от конструктивных нагрузок и коррозионной активности окружающей среды.

7. Проектирование литых медных сплавов требует тщательного планирования для толстых и тонких секций.  

Следует избегать использования обоих вариантов, но при необходимости следует всегда смешивать толстую часть или постепенно сужаясь в более тонкую. Конструкция толстотонких секций становится еще более серьезной проблемой для сплавов на основе меди с широким диапазоном заморозки, например, для красных басов, оловянных бронз и, в некоторой степени, для сплавов среднего диапазона заморозки, таких как желтые басы. Эти сплавы, которые составляют самый высокий уровень литья, не затвердевают в направлении. Хотя правильное рисурование помогает бороться с этим, оно не имеет такого же эффекта, как направленное застывание.  

Для противодействия затвердевания медных сплавов широкого диапазона заморозки в роликах используются заилы и хромиты и зирконовые песчаные сердцевины, способствующие правильному отвердению. Охлаждение этих секций может быть более эффективным, чем использование стояка, хотя каждый из этих инструментов увеличивает стоимость готового литья.

8. По возможности следует избегать пересечения L, T и X.  

Если не удается избежать Т-образных сечений, неблагоприятные последствия можно свести к минимуму, обеспечив большой радиус в углах и сделав рычаги неравными по толщине. Кроме того, "dimpling" (небольшое углубление в верхней части Т-образного пересечения) может помочь снизить серьезность горячих точек. Перекрестки х оказывают особенно негативное влияние на литые детали из меди. Однако их практически всегда можно избежать, например, путем преобразования пересечения X в две смещенные Т-секции.

9. Затраты сопоставимы с другими металлами из-за высокой урожайности, низких затрат на обработку и незначительного требования к покрытиям поверхности, например, к краске.    Х