Медь катодная М1: характеристики, маркировка и применение
Медь катодная М1 — первичный металл, получаемый электролитическим рафинированием и поставляемый в виде катодов по ГОСТ 546–2001 и ГОСТ 859–2001. Марка М1 регламентирует суммарное содержание примесей не более 0,1 %, при этом медь — не менее 99,90 %. Катод представляет собой пластину с ушками для подвески на токонесущие штанги электролизных ванн; масса одного катода — от 40 до 120 кг, толщина — 6–12 мм.
Электролитическое рафинирование обеспечивает удаление селена, теллура, висмута и благородных металлов, которые концентрируются в шламе. Именно чистота по этим элементам отличает катодную медь М1 от огневого рафинирования и определяет её пригодность для переплава в бескислородную медь и сплавы ответственного назначения.
Химический состав и примеси
Лимитируемые примеси по ГОСТ 859–2001 для марки М1:
- кислород — не более 0,05 % (в пересчёте на CuO)
- сера — не более 0,004 %
- железо — не более 0,005 %
- никель — не более 0,002 %
- мышьяк — не более 0,002 %
- свинец, олово, сурьма, висмут — каждый не более 0,001–0,005 %
Кислород присутствует в виде эвтектики Cu–CuO, которая охрупчивает металл при горячей обработке и водородной болезни. Для переплава в бескислородную медь марки М0б применяют катоды с минимальным содержанием кислорода либо вводят раскислители.
Физические и технологические свойства
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Влияние на переработку |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 8,94 г/см | 20 C | ГОСТ 8.024 | расчёт шихты |
| Удельное сопротивление | 0,01724 мкОмм | 20 C, отожжённая | ГОСТ 7229 | кабельный прокат |
| Температура плавления | 1083 C | атмосферное давление | ДТА | литейный передел |
| Теплопроводность | 390 Вт/(мК) | 20 C | ГОСТ 30256 | кристаллизаторы МНЛЗ |
| Предел прочности | 220–240 МПа | литое состояние | ГОСТ 1497 | резка катодов |
| Относительное удлинение | 35–45 % | литое состояние | ГОСТ 1497 | пластичность |
Области применения
Катодная медь М1 служит шихтовой заготовкой для металлургических и электротехнических производств:
- выплавка бескислородной меди М0б и М1б в индукционных печах и вакуумных дуговых установках
- производство катанки на линиях непрерывного литья и прокатки (Contirod, Properzi) для кабельной промышленности
- изготовление медных шин, лент и полос для распределительных устройств КРУ и КРУН
- шихта для бронз, латуней и медно-никелевых сплавов в литейных цехах
- анодная заготовка для гальванических линий меднения печатных плат
- производство волоконно-оптических кабелей и обмоточных проводов
Приёмка, маркировка и хранение
Катоды маркируют клеймом завода-изготовителя и номером партии. Контроль химического состава выполняют спектральным анализом по ГОСТ 13938.1–13938.13. Поверхность не должна иметь шламовых включений, наростов и следов электролита. Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 %; контакт с солями аммония и сернистыми соединениями вызывает образование патины и требует изоляции штабелей от бетонных полов.
Вопросы и ответы
Чем катодная медь М1 отличается от М2?
Марка М1 содержит не более 0,1 % примесей, М2 — до 0,3 %. Разница критична для бескислородной меди и катанки, где лимитируется электропроводность и содержание кислорода.
Какой стандарт регламентирует катодную медь М1?
ГОСТ 546–2001 устанавливает требования к катодам, ГОСТ 859–2001 — к марке М1 по химическому составу. Для экспортных поставок применяют ASTM B115 и EN 1978.
Допускается ли переработка катодов без предварительной резки?
Крупногабаритные катоды массой свыше 80 кг разрезают на гильотинных ножницах или гидравлических прессах перед загрузкой в индукционную печь для стабилизации шихтовки.
Как контролируют содержание кислорода в катоде?
Применяют металлографический метод по ГОСТ 21073.2 и восстановительный отжиг в водороде при 850 C с оценкой вспучивания поверхности.
