Мед-никелова сплав: свойства, GOST. Производство на медни никелови сплави. Почистване на монети от медно-никелова сплав

Медта принадлежи към групата цветни метали.

За подобряване на механичните свойства и свойствата на дизайна и качеството на медта се използват неговите съединения с други метали. В резултат на процеса на сливане, структурата на кристалните решетки се променя, появяват се допълнителни връзки между йоните и атомите. Това увеличава силата на сплавта в сравнение с чистия метал.

Защо медта е слята с никел

Когато свързването на никел е главното елемент на легиране. Той има устойчивост на корозия, поради което се използва основно за втвърдяване. При легирането му с мед се образуват непрекъснати твърди разтвори. Мед-никеловата сплав придобива редица нови свойства:

• увеличава устойчивостта на топлина на материала;
• температурният коефициент на електрическото съпротивление е значително намален;
• има висока устойчивост на корозия, особено в морската вода.

класификация

Свойствата на медно-никелова сплав зависят от процента никел и други вещества в него. В момента са създадени множество нови специални материали с уникални характеристики, които в зависимост от областта на приложение са разделени на структурни и електротехнически.

• Структурни - имат високи антикорозионни и здрави характеристики. Продуктите от тях са устойчиви на агресивна среда. Това е никелово сребро, никелово сребро и цинично. Отделно място в този списък е Монел, чийто състав и пропорционално съотношение на елементите са малко по-различни.
• Електротехнически - се характеризират с повишено електрическо съпротивление и термоелектрични свойства, те се използват в енергетиката и електротехниката. Това е константан, манган и копули.

Познаването на химичния състав и физическите характеристики прави възможно определянето на мед-никеловата сплав в една от групите.

немски сребро

Съдържа приблизително 80% мед, около 20% никел, а също и малко манган и желязо. Такава сплав е известна на хората още от 3-ти век пр. Хр. д. под името "бяла мед" благодарение на светло-сребрист цвят, напомнящо за сребро. Той има високи антикорозионни свойства, както и голяма граница на якост и износоустойчивост на мед-никеловата сплав. Точката на топене е около 1170 ° С. Добрата пластичност ви позволява да се справяте с продуктите от него с натиск. Използва се в производството на кондензатори, произвежда медицински инструменти, евтини бижута, прибори за хранене, монети.

никел сребро

Тази медна никелова сплав с добавяне на цинк, която има сребрист, зеленикав цвят. В зависимост от марката може да съдържа до 35% никел и до 45% цинк, а останалите - мед. Такова твърдо съдържание на цинк значително намалява цената на производството му. Neusilber има същите механични свойства като никеловото сребро. Той е устойчив на корозия, издръжлив, достатъчно пластмасов за обработка в топли и студени условия чрез натиск.

Понякога той допълнително се допира с олово за по-добра машинна обработка. Повечето от тях са направени от части от инструменти, часовници, медицински инструменти. Интересно е, че благодарение на евтиността, сега е от него, че по-често от бижута, произведени от сребро, те произвеждат бижута, медали и медали. Neusilber също се използва при производството на емайл.

Kunial

Състои се от медна основа, никел - до 20%, малки добавки от алуминий. Слепете при температура 1183 ° C, последвана от охлаждане и стареене, което постига много висока якост и ниска температурна устойчивост. Той се подразделя на марки A (MNA13-3) и B (MNA 6-1,5).
Марк А има две важни характеристики - висока якост и уникална устойчивост на корозия в агресивна среда. Например, в морската вода, тя може да се използва в продължение на десетилетия. Следователно, сплавта се използва за производството на специални части (витла).

Марк Б притежава свойства на пружиниране, поради което се използва широко за производството на еластични елементи за отговорно използване. Също така, той е много устойчив на изкривявания в студа. Той произвежда структурни части, които работят при условия на ниски температури.

Монел-

Той съдържа около две трети от никела и една трета от медта. Точката на топене е 1350 ° С. Основното свойство на тази медна никелова сплав е нейната устойчивост на корозия. Той има високи механични свойства - якост и пластична деформация. Monel марката NZHMMts съдържа приблизително 28% мед, 3% желязо, около 3% магнезий, малко количество кобалт и никел.

Monel-400 има същите характеристики. Това е марка на Special Metals Corporation и е патентована през 1906 година. Ето защо други производители не могат да използват това име. Така че имаше друга сплав - Никор. Въпреки това, тези материали са еднакви във всички химически и технически характеристики. Тъй като сплавта съдържа повече от половината никел като процент, цената му е доста висока. Съществува обаче технология за производство на медна никелова сплав, използваща суровини от естествени сулфидни руди със съдържанието на двата елемента, без предварително разделяне на отделните компоненти. Това прави възможно значително намаляване на разходите за крайния продукт.

Монел се използва за производство на продукти, използвани в корозионна среда, условия на повишен механичен стрес. Това корабостроене, химическата и нефтената промишленост, производството на медицински инструменти, отговорни части от машини и устройства.

константан

Има бял цвят с характерен жълтеникав излив. Съставът включва: мед -59% - никел - 39-41% - манган - 1-2%. Точка на топене 1260 ° С. Тази медно-никелова сплав получи своето име поради основното свойство - термична стабилност. Има много добри стойности на електрическото съпротивление с ниска стойност на коефициента на топлинно разширение. Сплавът е предназначен за производство на тел за термодвойки, за производство на измервателни уреди, както и за електрически нагревателни елементи, работещи при температури до 400-500 градуса.

Проводник, изработен от константан, е подложен на специална топлинна обработка, в резултат на което металът на повърхността образува тънък оксиден филм. Благодарение на това продуктът не се нуждае от допълнително лакиране или защитно покритие. Константин е много пластмасов. Тази характеристика дава възможност да се използва при заваряване на медни никелови сплави.

Недостатъкът на константа е неговият достатъчно висок ЕМФ - около 43 μV. Това изключва използването на тел и лента от него в прецизни измервателни устройства.

Манганови

Съдържа приблизително 5% никел, 12% манган и медна основа. Точката на топене е 960 ° С. Интересно е, че манганинът е изобретен от американския Едуард Венстън около 1888 г. на базата на изобретения константан като специален материал за намотките на електрически измервателни уреди. Той наистина има висока електрическа съпротивление, както и изключително нисък ЕМП, съчетан с мед (не повече от 1 μV), който го отличава от константа.

За да се намали температурния коефициент на съпротивление, мангановият проводник се темперира при температури около 600 градуса във вакуум, след което се охлажда бавно. Тази технология ви позволява да увеличите температурата, при която материалът запазва своите електрически свойства, до 200 ° С. Вече навитите в бобината проводници се нагряват многократно до 150 ° С. По този начин се постига ефектът от изкуственото стареене, след което се свеждат до минимум промените в кристалната структура на метала.

Основната област на приложение на манганин като материал със стабилни индекси на електрическо съпротивление е производството на различни висококачествени инструменти за измерване на електрически ток (ток, напрежение, мощност).

Kopel

Друга специална сплав. Съдържа мед, 43% никел, малко желязо и манган. Точка на топене 1290 ° С. Благодарение на оптималното съотношение на стабилно ниското съпротивление и високата ТЕМП, съчетано с различни метали, сплавта се използва за изработване на жици за термодвойки и електроди. Индикаторът за топлопроводимостта на материала се увеличава пропорционално на работната температура:

• при 100 градуса по Целзий - 6.95V;
• при 600 до 49V.

Kopel е много топлоустойчива - без да нарушава основните свойства, може да издържа на нагряване до 600 градуса и е устойчива на корозия.
Kopel се използва в термодвойки на сензори за безконтактно измерване на температурата. Те използват термодвойки с максимален TEPS - с хром, мед или желязо. Тези елементи са положителни електроди и копел-отрицателни. Термодвойката kopel-chromel се използва главно в пирометрията за постоянно наблюдение на температурния режим в диапазона от 200 до 600 градуса в промишлени и лабораторни инсталации.

Процесът на топене

При производството на медни никелови сплави съществуват сравнително сходни технологии. Мелхиор, никелово сребро, куниал, константан, мангани се разтопяват първо в индукционни пещи под слой от калциниран въглен. Добавянето на отпадъци към таксата е разрешено до 80%.

Процесът на топене започва с мед и никел. Тъй като те се стопят, отпадъците се добавят в големи парчета, а след това малки. Последното място е заредено с цинк. След окончателното топене на заряда, манганът и силиконът (никелово сребро) се деоксидизират или силиций и манган (константан и купроникел). След това цялата шлака се отстранява от повърхността на стопилката и се добавя повече въглен. Загрява се маслата с нажежаема жичка до около 1300 ° C, ако е необходимо, добавете манганов хлорид за рафиниране.

Технологията на кухнята се различава леко, тъй като съдържа алуминий. Преди въвеждането на алуминий, 0,1% манган за дезоксидация се добавя непременно към стопилката. И след разтваряне на алуминий, повърхността на стопилката се поръсва с поток. Ако това не е направено, се образуват филми, от които стопилката става негодна за изливане.

Химическите, физическите и структурните свойства определят обхвата на приложение на различни медни никелови сплави. ГОСТ 492-73, ГОСТ 5063-73, ГОСТ 5187-70, ГОСТ 5220-78, ГОСТ 17217-79 и ГОСТ 10155-75 стандарти са основни при тяхното производство.

Монети на монети

Приблизително от края на века преди последното, монети от медно-никелова сплав бяха изсечени навсякъде. Съставът й е много различен в различните монетни дворове. Но основно съдържаше до 30% никел, малко количество желязо и мед като основа. Тъй като конвенционалните метални за монети да бъде основно податлив мека, издръжлив и евтин, практичен начин определя състава на сплавта на монета. Впоследствие, особено популярен за производството на монети, се използва cupronickel.

Съвременните руски монети са изработени от различни сплави. По-специално монетите, издавани преди 2009 г., се състоят изцяло от никел сребро. Стоманени монети с номинална стойност от един и пет цента и медни пет рубла монети са покрити с тънък слой никел сребро. Такъв материал се нарича "биметал". Така че цената на производството на метални пари намалява все повече.

Сплавите от мед и никел са леко податливи на окисляване във въздуха. Следователно знаменията му могат да бъдат намерени само на стари монети или такива, които отдавна са били в агресивна среда. Експертите - ловци на съкровища и нумизмати използват различни средства за почистване на ценни копия на монети - от национални рецепти до съвременни технологии.
Почистването с разтвор на сапун премахва само зелените медни оксиди. Нанесете също зехтин, оцетна киселина, паста "Гоя". Трябва да се има предвид, че тези средства могат не само да свалят плаката, но и да реагират със самата сплав, като навредят на монетата. Най-ефективен, нежен и бърз е почистването на монети от медно-никелова сплав чрез електролиза.