Медный пруток МН-20 в Минске


Медный пруток МН-20: состав, свойства и применение

Медный пруток МН-20 — это деформируемый полуфабрикат из медно-никелевого сплава, содержащего около 20% никеля. Материал выпускается в виде круглых, квадратных и шестигранных прутков, получаемых горячей или холодной деформацией с последующим травлением и калибровкой. Сплав МН-20 относится к группе конструкционных медно-никелевых материалов, не предназначенных для работы в морской воде, в отличие от сплавов типа МНЖМц, однако он востребован в электротехнике и приборостроении благодаря стабильному сочетанию электрических и механических характеристик.

Химический состав и структура

Основу сплава составляет медь (остальное), легирующая добавка — никель в количестве 19–21%. Содержание примесей регламентируется ГОСТ 492-73 и не превышает: железо — 0,5%, марганец — 0,3%, кремний — 0,15%, свинец — 0,05%. Никель образует с медью непрерывный ряд твёрдых растворов, что обеспечивает однородную однофазную структуру без выделений интерметаллидов. Благодаря этому пруток МН-20 сохраняет стабильные свойства после холодной деформации и термической обработки.

Механические и физические характеристики

Прутки МН-20 поставляются в двух состояниях: мягком (отожжённом) и твёрдом (нагартованном). Временное сопротивление разрыву для твёрдого состояния составляет 390–490 МПа, относительное удлинение — не менее 10%. В мягком состоянии предел прочности снижается до 290–340 МПа, при этом пластичность возрастает до 30–35%. Твёрдость по Бринеллю — 110–130 HB для нагартованного материала.

Удельное электрическое сопротивление сплава МН-20 составляет 0,15–0,17 Оммм/м, что примерно в 8–9 раз выше, чем у чистой меди. Температурный коэффициент электрического сопротивления — 0,0003 1/C. Плотность сплава — 8,9 г/см, температура плавления — 1190–1210 C. Материал немагнитен, что важно для применения в чувствительных электронных узлах.

Технологические особенности обработки

Пруток МН-20 хорошо поддаётся всем видам механической обработки: точению, фрезерованию, сверлению. Однако из-за вязкости сплава рекомендуется применять режущий инструмент с положительным передним углом и обильное охлаждение. Материал отлично деформируется в холодном состоянии — допускает гибку, штамповку и высадку. Сварка прутков МН-20 выполняется аргонодуговой сваркой с присадочным материалом того же состава; пайка твёрдыми и мягкими припоями не вызывает затруднений.

Применение в промышленности

Прутки МН-20 используются в следующих областях:

  • производство термопарных компенсационных проводов и удлинителей;
  • изготовление токопроводящих пружин и контактных элементов реле;
  • детали вакуумной арматуры и электронных ламп;
  • крепёжные элементы для работы при повышенных температурах;
  • заготовки для последующей высадки и холодной штамповки;
  • элементы измерительных приборов, требующие стабильного сопротивления.

Сортамент и размеры

Прутки МН-20 выпускаются диаметром от 5 до 80 мм (круглого сечения), со стороной квадрата от 5 до 60 мм и размером под ключ шестигранника от 5 до 55 мм. Длина немерная — 1–4 м, мерная — по согласованию с заказчиком. Предельные отклонения по диаметру для холоднотянутых прутков — h9–h11, для горячепрессованных — h12–h14.

СостояниеДиаметр, ммПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %ГОСТ
Мягкое (отожжённое)5–40290–34030ГОСТ 492-73
Твёрдое (нагартованное)5–40390–49010ГОСТ 492-73
Горячепрессованный41–80290–39025ГОСТ 492-73

Особенности выбора и поставки

При заказе прутка МН-20 необходимо указывать состояние материала (мягкий или твёрдый), форму сечения и точность изготовления. Для электротехнических применений важно контролировать удельное сопротивление партии. Материал поставляется в бухтах для малых диаметров или в прямых отрезках для крупных сечений. Поверхность прутков должна быть очищена от окалины и не иметь раковин, трещин и расслоений.

Вопросы и ответы

Чем отличается пруток МН-20 от прутка МНЖМц 30-1-1?

МН-20 не содержит железа и марганца в качестве легирующих добавок, имеет более высокую электропроводность и используется преимущественно в электротехнике. МНЖМц 30-1-1 содержит 30% никеля, 1% железа и 1% марганца, обладает повышенной коррозионной стойкостью в морской воде и применяется в судостроении.

Можно ли использовать пруток МН-20 для изготовления пружин?

Да, в твёрдом (нагартованном) состоянии пруток МН-20 применяется для изготовления токопроводящих пружин и контактных элементов, где требуется сочетание упругости и стабильного электрического сопротивления.

Какой температурный диапазон эксплуатации для прутка МН-20?

Материал сохраняет работоспособность в диапазоне от –253 C до +300 C. При более высоких температурах начинается интенсивное окисление поверхности, что требует защитной атмосферы или покрытия.

Подвергается ли пруток МН-20 термической обработке?

Для снятия нагартовки применяется отжиг при 650–750 C с выдержкой 30–60 минут и последующим охлаждением на воздухе. Закалка и старение для этого сплава не используются, так как он не является дисперсионно-твердеющим.