Cu-DHP
VLASTNOSTI MĚDI Cu-DHP OBSAH
ÚVOD ………………………………………………………………………………….. 1. VŠEOBECNÉ INFORMACE ………………………………………………… 2. CHEMICKÉ SLOŽENÍ ………………………………………………………… 3. FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI …………………………………………………. 3.1 Hustota …………………………………………………………………………… 3.2 Teplota tavení …………………………………………………………………. 3.3 Součinitel délkové roztažnosti …………………………………………. 3.4 Měrná tepelná kapacita ………………………………………………….. 3.5 Tepelná vodivost …………………………………………………………….. 3.6 Měrná elektrická vodivost ……………………………………………….. 3.7 Měrný elektrický odpor …………………………………………………….. 3.8 Teplotní koeficient elektrického odporu ……………………………. 3.9 Modul pružnosti ………………………………………………………………… 3.10 Struktura mědi ………………………………………………………………… 4. MECHANICKÉ VLASTNOSTI MĚDI 4.1 Uváděné mechanické vlastnosti měděných trubek ………………. 4.2 Průběh meze pevnosti, pružnosti a tažnosti – provozní a vysoké teploty …………………………………………………………………… 4.3 Průběh meze pevnosti, pružnosti a tažnosti – mínusové teploty …………………………………………………………………………………. 4.4 Vrubová houževnatost ………………………………………………………… 4.5 Mez pevnosti v závislosti na provozním času a teplotě ……….. 4.6 Mez pružnosti v závislosti na provozním času a teplotě 5. ZÁVĚR ……………………………………………………………………………….
1 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP ÚVOD Měď je nepostradatelný materiál, používaný lidstvem po celá tisíciletí, materiál, jehož použití s rozvojem civilizace a zejména s rozvojem průmyslu neustále roste. Podíl mědi v jednotlivých odvětvích v současné době v Evropě ukazuje obr. č. 1. Obr. č. 1
Předmětem našeho zájmu bude především měď, která je používána v oblasti budov, a to pro výrobu trubek pro rozvody teplé a studené vody, vytápění, plynu, topných olejů, vzduchu a také pro tepelná solární zařízení. Dále to jsou měděné plechy, používané pro pokrývání střech a pro obvodové pláště (fasády) budov. Podíváme se na to, jaká měď se pro tyto účely používá a jaké jsou její fyzikální a mechanické vlastnosti. Je pochopitelné, že naše údaje jsou zásadní i pro ostatní uvedené oblasti jejího použití. 1. VŠEOBECNÉ INFORMACE Značení materiálu: Cu-DHP (dříve: SF-Cu) Číslo materiálu: CW024A (dříve: 2.0090) Cu-DHP je dezoxidovaná měď s přesně hlídaným zbytkem (přísadou) fosforu, s výbornými vlastnostmi pro pájení a svařování, se zvýšenou odolností proti korozi.
2 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 2. CHEMICKÉ SLOŽENÍ (podle EN) Složení Hmotnostní podíl v % Cu 1)
Fosfor
≥ 99,90
0,015 až 0,040
3. FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI 3.1 Hustota Teplota
Hustota
°C
kg / dm3
20
8,94
1083
8,33
3.2 Teplota tavení (liquidus a solidus) Teplota tavení mědi je 1083 °C 3.3 Součinitel délkové roztažnosti (α). Teplota
Součinitel délkové roztažnosti
°C
10-6 * K-1
-253
0,3
-183
9,5
od 191 do 16
14,1
od 20 do 100
16,8
od 20 do 200
17,3
od 20 do 300
17,7
Poznámka: v instalatérské praxi bereme α = 0,017 [mm/m∙K], a to pro kde Δl [mm]; l 0 [m] a ΔT [K] = Δt [°C]
Δl = l 0 ∙ α ∙ ΔT
3 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP
3.4 Měrná tepelná kapacita Teplota
Měrná tepelná kapacita
°C
J / (g * K)
-253
0,013
-150
0,282
-50
0,361
20
0,386
100
0,393
200
0,403
300
0,415
3.5 Tepelná vodivost Teplota
Tepelná vodivost
Přísada
°C
W / (m * K)
%P
20
305
0,024
50
310
0,024
100
318
0,024
150
326
0,024
200
334
0,024
Poznámka: graf je pro údaje dle tabulky (přísada P=0,024 %)
4 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 3.6 Měrná elektrická vodivost Teplota
Měrná elektrická vodivost
Přísada
°C
m / (Ω * mm2)
%P
20
43
0,042
50
41
0,042
100
37
0,042
150
34
0,042
200
30
0,042
Poznámka: graf je pro údaje dle tabulky (přísada P=0,042 %) 3.7 Měrný elektrický odpor Teplota
Měrný elektrický odpor
Přísada
°C
(Ω * mm2) / m
%P
20
0,022
0,024
50
0,024
0,024
100
0,027
0,024
150
0,029
0,024
200
0,033
0,024
Poznámka: Graf je pro údaje podle tabulky (Přísada P= 0,024 %) 3.8 Teplotní koeficient elektrického odporu Teplota
Teplotní koeficient el. odporu
°C
K-1
20
od 0,00275 do 0,00354
(platí od 0 do 100 °C)
(vždy podle vodivosti)
5 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 3.9 Modul pružnosti (elasticity) Teplota
Modul elasticity
Stav
°C
kN / mm2
%P
20
110
žhavý
50
132
100
128
200
122
300
118
přetvářený zastudena
3.10 Struktura mědi Měď má plošně středěnou krychlovou krystalickou strukturu. Netrpí přechodem mezi tažným a křehkým lomem.
6 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 4. MECHANICKÉ VLASTNOSTI MĚDI 4.1 Uváděné mechanické vlastnosti měděných trubek.
7 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 4.2 Průběh meze pevnosti (R m ), meze pružnosti (smluvní R P0,2 ) a tažnosti (A 10 ) – provozní a vysoké teploty
Tabulkově jsou určeny vztahy mezi rozměry trubky a tažností trubky ve stavu materiálu R250 (polotvrdý) - viz ČSN EN 1057, tab. č. 2. a)
8 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 4.3 Průběh meze pevnosti, pružnosti a tažnosti – mínusové teploty
9 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 4.4 Vrubová houževnatost – včetně mínusových teplot
10 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 4.5 Mez pevnosti v závislosti na provozním času a teplotě
11 www.medenerozvody.cz
Cu-DHP 4.6 Mez pružnosti v závislosti na provozním času a teplotě
5. Závěr Uvedený přehled fyzikálních a mechanických vlastností mědi má posloužit k lepší orientaci v této oblasti. V samotné technické praxi jsou všechny uvedené vlastnosti stále více využívány, což činí z mědi také stále více požadovaný a oblíbený materiál. Ke zpracování byly využity materiály DKI. Zpracoval: Ing. Mojmír Kelča, Středisko mědi.
12 www.medenerozvody.cz
