Медь катодная М1к: характеристики, маркировка и применение
Медь катодная М1к — катодная медь марки М1к по ГОСТ 859–2014, получаемая электролитическим рафинированием и поставляемая в виде катодов с массой 40–120 кг. Буква «к» в обозначении указывает на катодное исполнение, а не на отдельную марку по составу: по химическому содержанию М1к соответствует меди М1 с суммарной массовой долей примесей не более 0,1 %. Основной потребитель — металлургические и кабельные производства, где катод служит шихтовой заготовкой для переплава.
Химический состав и примеси
Содержание меди в М1к — не менее 99,90 % (марка М1). Регламентируемые примеси и их предельные значения:
- кислород — не более 0,008 % (для катодной меди нормируется отдельно, так как влияет на водородную хрупкость);
- сера — не более 0,004 %;
- железо — не более 0,005 %;
- никель — не более 0,002 %;
- мышьяк — не более 0,002 %;
- свинец, олово, цинк — суммарно не более 0,005 %.
Кислород в катодной меди присутствует в виде закиси CuO, распределённой по границам зёрен. Это определяет поведение металла при нагреве в восстановительной атмосфере: водород диффундирует в объём и реагирует с CuO, образуя пары воды, что вызывает межзеренное растрескивание. Для ответственных переделов применяют катоды с пониженным содержанием кислорода либо предварительное раскисление в печи.
Физические и технологические параметры
Катодная медь М1к имеет гранецентрированную кубическую решётку. Плотность — 8,94 г/см, температура плавления — 1083 C, удельное электрическое сопротивление — 0,01724 мкОмм при 20 C. Теплопроводность — 390–400 Вт/(мК). Катоды поставляются с омеднёнными или стальными ушками для подвеса в электролизной ванне и без них.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Cu | 99,90 | % | основное вещество | ГОСТ 13938.1 |
| Кислород | 0,008 | % | катодная медь | ГОСТ 13938.13 |
| Удельное сопротивление | 0,01724 | мкОмм | 20 C | ГОСТ 7229 |
| Плотность | 8,94 | г/см | 20 C | расчёт/пикнометрия |
| Температура плавления | 1083 | C | атмосферное давление | ГОСТ 8.585 |
| Масса катода | 40–120 | кг | товарный катод | взвешивание |
Применение катодной меди М1к
Катод М1к не является конечным изделием — это шихтовая единица для последующих переделов. Направления использования:
- выплавка катанки на линиях непрерывного литья и прокатки (Contirod, Properzi) для производства кабелей и проводов;
- получение слитков и заготовок под прокатку на лист, шину, полосу на реверсивных станах;
- изготовление медной катанки для обмоточных проводов электрических машин, трансформаторов, дросселей;
- производство сплавов — латуней ЛС59-1, Л63, бронз БрАЖ9-4, БрОФ6,5-0,15 — в индукционных печах;
- литьё анодов для повторного электролитического рафинирования в ваннах с нерастворимыми катодами.
При загрузке в печь катоды режут на мерные куски гидравлическими ножницами или гильотинными прессами. Для индукционных тигельных печей предпочтительна резка на фракцию 200–400 мм, что обеспечивает плотную завалку и стабильный электрический режим плавки.
Приёмка, маркировка и условия хранения
Катоды принимают партиями. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием марки, номера плавки, результатов химического анализа и массы. Поверхность катода не должна иметь шламовых включений, оксидных наростов и следов электролита. Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 %; при длительном хранении на открытых площадках возможно образование слоя основной углекислой меди, что требует входного контроля перед плавкой.
Вопросы и ответы
Чем М1к отличается от М1?
По химическому составу М1к соответствует марке М1 (Cu 99,90 %). Индекс «к» обозначает катодное исполнение — товарную форму поставки, а не иную марку металла.
Почему нормируется кислород в катодной меди?
Кислород присутствует в виде CuO. При нагреве в восстановительной атмосфере водород реагирует с закисью, образуя пары воды, что приводит к межзеренному растрескиванию («водородная болезнь»). Для ответственных переделов выбирают катоды с пониженным содержанием кислорода.
Какая масса стандартного катода М1к?
Товарные катоды выпускают массой 40–120 кг. Точная масса зависит от производителя и режима электролиза; она указывается в сертификате партии.
Можно ли использовать М1к для литья электротехнических изделий?
Да, после переплава и, при необходимости, раскисления. Катодная медь служит шихтой для получения катанки и слитков, из которых затем изготавливают токопроводящие элементы.
