Медно-никелевая стружка МН45: состав и металлургические характеристики
Медно-никелевая стружка МН45 — это вторичный сырьевой ресурс, образующийся при механической обработке сплава МН45 (аналог CuNi45, мельхиор с номинальным содержанием никеля 45%). Данный материал относится к группе высоколегированных медно-никелевых сплавов с однофазной -структурой, что обеспечивает его коррозионную стойкость в агрессивных средах. Стружка МН45 классифицируется по ГОСТ 1639-2009 как лом и отходы цветных металлов группы В, подгруппы 12, и принимается перерабатывающими предприятиями с обязательным химическим анализом на содержание никеля, меди и примесей.
Химический состав стружки МН45 регламентируется ГОСТ 492-2006 и включает: никель — 44–46%, медь — основа, железо — до 0,5%, марганец — до 0,8%, кремний — до 0,15%, свинец — до 0,05%, цинк — до 0,3%. Суммарная доля примесей не должна превышать 1,2%. Стружка может содержать остатки СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости), эмульсии и механические включения, что требует обязательной предварительной подготовки перед плавкой: сушки, магнитной сепарации и обезжиривания.
Технологические свойства и параметры стружки МН45
Стружка МН45 характеризуется высокой насыпной плотностью (1,8–2,4 т/м в зависимости от фракции) и низкой слеживаемостью, что упрощает её транспортировку и дозирование при загрузке в плавильные агрегаты. Основные физико-механические параметры сплава МН45 в компактном состоянии: плотность — 8,9 г/см, температура плавления — 1280–1300 C, удельное электрическое сопротивление — 0,48–0,52 Оммм/м, предел прочности при растяжении — 390–440 МПа, относительное удлинение — 25–35%.
При использовании стружки МН45 в качестве шихтового материала необходимо учитывать её повышенную склонность к окислению при нагреве. Угар никеля при плавке в индукционных печах достигает 2–4%, меди — 1–2%, поэтому рекомендуется применять раскислители (фосфористую медь, лигатуру CuP10) и вести плавку под слоем древесного угля или флюса. Оптимальный режим плавки — в тигельных индукционных печах с основной футеровкой при температуре 1320–1360 C с выдержкой 15–20 минут для гомогенизации расплава.
Применение стружки МН45 в промышленности
Стружка МН45 используется преимущественно как шихтовая заготовка для производства фасонного литья и деформируемых полуфабрикатов. Основные направления переработки:
- выплавка слитков для проката листов, лент и полос, применяемых в теплообменном оборудовании морских судов и опреснительных установках;
- производство проволоки для резисторов и термопарных компенсационных проводов;
- изготовление штампованных деталей для химической аппаратуры, работающей в средах с повышенной агрессивностью;
- литьё заготовок для арматуры трубопроводов высокого давления;
- производство монетных заготовок и медалей специального назначения.
Сплав МН45 востребован в судостроении для конденсаторных труб, в энергетическом машиностроении — для рекуператоров и охладителей, в приборостроении — для упругих элементов и контактных групп. Стружка МН45 также применяется при изготовлении биметаллических изделий методом плакирования, где требуется высокая адгезия слоёв и коррозионная стойкость при контакте с морской водой.
Сортамент и требования к качеству стружки МН45
Стружка МН45 поставляется в виде витой, вито-дроблёной или дроблёной фракции. Классификация по размерам и требования к засорённости установлены ГОСТ 1639-2009. Основные контролируемые параметры при приёмке:
| Параметр | Норма для витой стружки | Норма для дроблёной стружки | Метод контроля | Допустимое отклонение |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля никеля | 44–46% | 44–46% | Титриметрический анализ | 0,5% |
| Массовая доля меди | Основа | Основа | Электролизный метод | — |
| Влажность | до 3% | до 2% | Сушка при 105 C | — |
| Засорённость неметаллическими включениями | до 1,5% | до 1,0% | Ручная разборка | — |
| Насыпная плотность | 1,8–2,2 т/м | 2,0–2,4 т/м | Весовой метод | 0,1 т/м |
При закупке стружки МН45 для металлургического производства рекомендуется запрашивать паспорт качества с указанием полного химического состава, фракционного распределения и результатов входного контроля на радиоактивность. Для плавки ответственных изделий требуется дополнительная очистка стружки от масляных загрязнений методом термического обезжиривания при 350–400 C или химической промывки.
Вопросы и ответы
Чем отличается стружка МН45 от стружки МН19?
Стружка МН45 содержит 44–46% никеля, тогда как МН19 — 18–20%. Это определяет более высокую коррозионную стойкость, увеличенное удельное электрическое сопротивление и повышенную температуру плавления МН45. Стружка МН45 применяется для более ответственных изделий, работающих в агрессивных средах.
Какие примеси контролируются в стружке МН45 при приёмке?
Контролируются железо (до 0,5%), марганец (до 0,8%), кремний (до 0,15%), свинец (до 0,05%), цинк (до 0,3%). Превышение этих значений ухудшает пластичность сплава и его коррозионную стойкость.
Можно ли использовать стружку МН45 без предварительной подготовки?
Нет. Стружка содержит остатки СОЖ и эмульсии, которые вызывают газонасыщение расплава и образование пор в отливках. Требуется сушка, обезжиривание и магнитная сепарация для удаления ферромагнитных включений.
В каких печах перерабатывают стружку МН45?
Оптимальны тигельные индукционные печи средней частоты с основной футеровкой. Допускается использование дуговых печей, но при этом увеличивается угар никеля. Пламенные печи не рекомендуются из-за высоких потерь металла.
