Сплав медно-фосфористый

Сплав медно-фосфористый МФ9, МФ10: характеристики, состав, применение

Сплав медно-фосфористый — это лигатура на основе меди с добавлением фосфора, применяемая в металлургии цветных металлов. Фосфор в составе сплава выполняет функцию раскислителя — связывает и выводит кислород из расплава, предотвращая образование оксидных включений. Производство и химический состав материала регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 4515-93 «Сплавы медно-фосфористые. Технические условия».

Стандарт предусматривает выпуск двух марок: МФ9 (для внутреннего рынка) и МФ10 (преимущественно на экспорт). Основное различие между марками — массовая доля фосфора и требования к чистоте по примесям.

Химический состав медно-фосфористых сплавов по ГОСТ 4515-93

Требования к химическому составу сплавов МФ9 и МФ10 установлены в ГОСТ 4515-93. Основу сплава составляют медь и фосфор, суммарное содержание которых определяет марку материала.

Сплав марки МФ10 отличается повышенной чистотой — его изготовляют из меди по ГОСТ 859 с массовой долей меди не менее 99,9% и красного технического фосфора по ГОСТ 8655. Более жёсткие требования к примесям (висмут и сурьма — не более 0,002%) определяют экспортную ориентацию этой марки.

Марка МФ9 допускает более высокое содержание примесей, включая железо до 0,15%, что делает её экономичнее в производстве для внутреннего потребления.

Форма выпуска и размеры плиток

По ГОСТ 4515-93 медно-фосфористые сплавы выпускают в виде плиток следующих габаритных размеров:

Каждая плитка разделена пережимами на 40 долей для удобства отламывания необходимого количества материала при дозировании в расплав. По согласованию с потребителем допускается изготовление сплавов в виде полосы (ленты) толщиной от 0,3 до 1,2 мм и прутков по согласованным размерам.

Требования к качеству поверхности и излома

Поверхность плиток не должна иметь посторонних включений. Металл в изломе плиток должен иметь однородное строение и не содержать шлаковых и других посторонних включений. Заливы некоторых пережимов на отдельных плитках (до 10% плиток в партии) не являются браковочным признаком.

Маркировка медно-фосфористых сплавов

Для визуального различения марок на плитки наносят цветную маркировку несмываемой краской по всей длине плитки и долевых частей:

• МФ10 — белая полоса (только для экспортных партий)
• МФ9 — чёрная полоса

На каждой плитке также указывают номер плавки.

Условное обозначение плитки из сплава марки МФ9: ПлМФ9 ГОСТ 4515-93

Применение медно-фосфористого сплава в промышленности

Сплав медно-фосфористый находит применение в нескольких технологических процессах металлургии и машиностроения:

Раскисление меди и медных сплавов

Основное назначение медно-фосфористой лигатуры — раскисление меди при выплавке из катодов на заводах обработки цветных металлов. Фосфор активно связывает растворённый кислород, образуя оксиды фосфора, которые переходят в шлак. При выплавке меди лигатуру вводят в расплав из расчёта 0,10–0,15% фосфора.

Также применяется при плавке латуни, бронзы и других медных сплавов для улучшения их качества и снижения газовой пористости отливок.

Легирование оловянных и фосфорных бронз

Фосфористую медь используют как компонент шихты при производстве оловянно-фосфористых бронз (например, БрОФ10-1). Введение фосфора повышает жидкотекучесть бронзы, улучшает её упругость, твёрдость и сопротивление разрыву.

Основа медно-фосфорных припоев

Медно-фосфористые сплавы служат основой для производства припоев, применяемых при пайке меди и медных сплавов. Эвтектика системы Cu-P (при содержании около 8,25% фосфора) имеет температуру плавления около 710°C, что значительно ниже температуры плавления чистой меди (1085°C). Это позволяет проводить пайку при умеренных температурах.

Медно-фосфорные припои обладают свойством самофлюсования при пайке медных изделий: фосфор связывает кислород воздуха и оксидную плёнку на поверхности деталей, обеспечивая качественное смачивание без дополнительного флюса.

Модифицирование силуминов

Медно-фосфористую лигатуру применяют в качестве модификатора при литье изделий из доэвтектических силуминов (сплавов алюминия с кремнием). Введение фосфора измельчает структуру первичного кремния и эвтектики, что повышает механические свойства отливок. Данный способ модифицирования используется, например, при производстве блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания из алюминиево-кремниевых сплавов.

Физические свойства медно-фосфористых сплавов

Температурные характеристики сплавов МФ9 и МФ10 определяются диаграммой состояния системы Cu-P:

Сплавы с содержанием фосфора близким к эвтектическому (8,25%) имеют узкий интервал плавления и высокую жидкотекучесть, что важно для применения в качестве припоя.

Транспортировка и хранение

Согласно ГОСТ 4515-93, плитки медно-фосфористых сплавов транспортируют транспортными пакетами в крытых транспортных средствах всеми видами транспорта.

Требования к хранению:

• Хранение в крытых помещениях
• Исключение попадания влаги
• Пакеты обвязывают стальной упаковочной лентой по ГОСТ 3560

Повышенная влажность при транспортировке и хранении недопустима, так как может привести к окислению поверхности и ухудшению качества сплава при последующем использовании.

Формы поставки медно-фосфористого сплава

Поставляем сплав медно-фосфористый марок МФ9 и МФ10 в следующих формах:

• Плитки стандартных размеров (370×215×30 мм) с пережимами
• Полоса (лента) толщиной 0,3–1,2 мм
• Прутки по согласованным размерам
• Долевые части плиток

Каждая партия сопровождается документом о качестве с указанием марки сплава, номера плавки, массы партии и результатов химического анализа.

Нормативная документация

Производство медно-фосфористых сплавов регламентируется следующими стандартами:

• ГОСТ 4515-93 — Сплавы медно-фосфористые. Технические условия
• ГОСТ 859-2014 — Медь. Марки (требования к исходной меди для МФ10)
• ГОСТ 8655-75 — Фосфор красный технический. Технические условия
• ГОСТ 6674.1–6674.4 — Методы определения химического состава

Для уточнения наличия, условий поставки и технических характеристик медно-фосфористых сплавов свяжитесь с нашими специалистами.