Производство и применение медных прутков

Медный пруток — изделие металлургической промышленности, которое широко используется во многих отраслях (металлургия, изготовление арматуры, производство деталей и станков). Главное отличие медных прутков — это постоянный диаметр сечения и химическая однородность материала (допускаются лишь небольшие вкрапление других металлов помимо меди).

Как регулирует медный пруток ГОСТ? Какая формула используется, чтобы определить вес медного прутка? И что говорят государственные нормы относительно хранения и транспортировки? Ниже мы в подробностях узнаем ответы на эти вопросы.

Физические свойства и применение

Как ясно из названия, основным химическим веществом, из которого изготовлен пруток, является медь. В естественном виде и во время выплавки в состав включаются некоторые другие элементы (железо, углерод, вольфрам и некоторые другие), однако содержание этих веществ в большинстве случаев очень мало (обычно менее 0,1%).

Медь обладает низкой химической активностью и устойчива к коррозии, поэтому прутки обычно используют в быту и в промышленности в качестве материала-полуфабриката, из которого изготавливают разные детали.

Одной из основных сфер применения медных прутков является изготовление запорной арматуры для систем водяного и газового снабжения — ведь медь при непродолжительном контакте с водой не ржавеет, что позволяет использовать такие арматуры в течение большого срока.

Медь легко поддается сверлению, гибке, штамповке и сварке, поэтому из прутков очень часто делают различные детали для нужд машиностроения и судостроения — клапаны, шайбы, болты, валы, шестигранники и так далее.

Также из них часто делают различные установки пищевого назначения, поскольку при правильном использовании медные прутки являются экологически безопасным материалом.

Нормы ГОСТ

Производство медных прутков регулируется нормами государственных стандартов ГОСТ. В пост-советской России первоначально действовал стандарт 1535, однако в 2006 году в него было внесено ряд исправлений и изменений, которые вступили в силу в 2008 году и действуют до сих пор (новый стандарт стал называться 1535-2006). По заявлению чиновников Госстандарта политики в ближайшее время не планируют изменение государственного стандарта относительно медных прутков.

В соответствии с ГОСТ 1535-2006 медные прутки можно производить из медь высокого качества, которые соответствуют маркам М1р, М1, М2, М3, М1ф, М3р и М2р. Эти марки незначительно отличаются друг от друга, а минимальная концентрация меди в них должна составлять 99,5%. В качестве небольших вкраплению допускаются такие элементы, как серебро, железо, никель, сурьма, олово, мышьяк, сера и другие. Для каждого прутка допускается три метода сечения — квадрат, круг и шестигранник. Также обратите внимание, что на практике в большинство случаев прутки делаются квадратным и круглыми, а шестигранники постепенно выходит из употребления. Для изготовления медных прутков используются следующие технологии:

• Холодный прокат — позволяет получить округлые и квадратные изделия.
• Горячая деформация — обычно применяется для изготовления квадратных и шестигранных прутков.

Помимо технический показателей формы и состава медный пруток может иметь и некоторые другие спецификации — точность изготовления, точность кривизны окружности, пластичность, подверженность растяжению, мерность, качество передачи электрического заряда и другие. Все эти параметры должны учитываться производителем. Готовые медные прутки по ГОСТ не должны иметь каких-либо внешних дефектов. Если во время производства был обнаружен изъян, то в таком случае его необходимо срезать, чтобы соответствовать нормам ГОСТ.

На поверхности не должно быть сильного загрязнения — из-за этого контроллер или покупатель не смогут произвести осмотр материала или проверить его на соответствие государственным нормам. Небольшие следы и дефекты, связанные с хранением и эксплуатацией, вполне допускаются — это нормам ГОСТ не противоречит.

Для проведения контрольных мероприятий человек должен выбрать проверочный пруток вслепую, а количество зависит от размера партии (обычно контрольной проверке подвергается 2-3% прутков, но не менее 2 штук).

При осуществлении проверки оператор должен проверить множество параметров — овальность, диаметр, растяжение, химический состав. Для проверки используются линейка, рулетка, угольник + вспомогательные приборы для спецпроверки (оценка электрического сопротивления, проверка химического состава и другие).

Масса медных прутков в зависимости от диаметра сечения

В самом общем случае масса любого предмета, обладающего однородной структурой, вычисляется по следующей формуле: M = P x S x A, где каждая буква расшифровывается следующим образом:

• A — это длина (обычно измеряется в погонных метрах).
• S — площадь сечения (зависит от формы изделия, меряется в квадратных метрах).
• P — физическая плотность (является постоянно величиной и зависит от каждого конкретного вещества).

Обратите внимание на переменную P — для меди физическая плотность будет составлять 8890 килограмм разделить на кубический метр. Также обратите внимание на переменную S — площадь сечения какого-либо объекта зависит от его формы, а для округлых и квадратных прутков площадь сечения будет меряться с помощью таких формул:

• Площадь сечения квадратного прутка будет меряться по формуле: S = d x d. В данном случае переменная d — это диаметр сечения его сечения (то есть расстояние между двумя смежными угловыми точками квадрата).
• Площадь сечения круглого прутка будет измеряться по несколько более сложной формуле: S = (Pi x d x d)/4. В данном случае d — это диаметр сечения, а Pi — это константа, которая приблизительно равна 3,14.

С помощью этих знаний составим конечное уравнение зависимости массы прутка от его длины:

• Для квадратного: M = P x S x A = 8890 x d x d x A.
• Для круглого: M = P x S x A = 8890 x (Pi x d x d)/4 = 6979 x d x d x A.

Таблица массы

Таблица массы медного прутка длиной 1 погонный метр будет выглядеть так:

Пользоваться этой таблицей очень просто — если Вам нужно узнать массу прутка какой-либо длины, то в таком случае нужно умножить соответствующее число из таблицы на длину в метрах. Рассмотрим такой простой пример: у вас круглый медный пруток длиной 15 метров с диаметром сечения 7 миллиметров — в таком случае его масса будет равна 0,3 x 15 = 4,5 кг.

Хранение и транспортировка

Помимо технической регламентации государственный стандарт ГОСТ содержит ряд требований, которые касаются хранения и транспортировки медных прутков. Однако обратите внимание — небольшие партии прутков разрешается перевозить в любом виде. В случае крупных и средних партий законодательство выдвигает достаточно жесткие и однозначные требования. Рассмотрим основные требования относительно хранения и транспортировки медных прутков:

• Хранение медных прутков должно осуществляться в сухих вентилируемых помещениях, где отсутствуют токсичные реагенты, которые при краткосрочном или длительном хранении могут вступать в реакцию с медью. При избытке влажности вода часто испаряется — это может привести к возникновению химической реакции между медью и водой, что приведет к ржавлению. Химически активные реагенты также представляют опасность для меди, поскольку этот металл достаточно активно вступает в реакции со многими веществами, что также может привести к повреждению или деформации.
• Оптимальный способ хранения — это в специальных отсеках и на полках, где сверху ничего не будет давить. Однако обратите внимание: сверху на прутки можно ставить какие-либо твердые предметы, однако нужно учитывать нормы относительно нагрузки (в противном случае медь начнет гнуться).
• Если диаметр 18 мм или меньше, то медный пруток для транспортировки рекомендуется скреплять в бухты средних размеров (массой до 140 килограмм). В 3-5 местах нужно затянуть прутки специальной твердой проволокой по всему пучку для надежной фиксации. Более крупные (от 18 до 35 миллиметров) следует объединять в небольшие пучки (по 2-3 шт) — их также нужно перевязать в конце для надежной фиксации. В конце рекомендуется поставить бухты на деревянные поддоны.
• Существует и универсальный способ упаковки прутков любого диаметра для транспортировки — в крупные большие пучки массой 450-550 килограмм, которые рекомендуется поставить на деревянный поддон. Такой способ упаковки очень удобен — он позволяет равномерно распределить вес по всему объему, что сделает медные изделия устойчивыми к деформации, а такие пучки можно не только транспортировать, но и хранить на складе.
• Ломкие и тонкие изделия небольшого диаметра (менее 10 миллиметров) для транспортировки рекомендуется укладывать в один или несколько слоев — после этого их нужно упаковывать в синтетические материалы, чтобы исключить передавливание и деформацию. После этого пакеты с пучками нужно перевязать с помощью специальной проволоки на разных концах, чтобы надежно зафиксировать упаковку. Для транспортировки упакованные пакеты рекомендуется ставить на поддоны.

Заключение

Медный пруток имеет одинаковый диаметр по всей длине его сечения. Основным нормативом является стандарт 1535-2006, который вступил в силу в 2008 году. Физические свойства материала обусловлены его однородным составом, а главным веществом является медь (хотя допускаются небольшие вкрапления других элементов, однако их количество должно составлять не более 0,5%).

Медный пруток устойчив к коррозии и не деформируется при краткосрочных воздействиях. Применяется в металлургии, изготовлении различных труб, пищевой промышленности, производстве авиационного оборудования, изготовление гаек, шурупов, болтов, валов и шестигранников.

По своей конструкции и компоновке могут различаться по массе параметров. Все технические параметры должны соответветвовать нормам ГОСТ.

Масса прутка напрямую зависит от параметров — форма сечения, а также общая длина (для подсчета используются соответствующие формулы). Помимо этого существуют некоторые специальные требования ГОСТ относительно транспортировки.