Coure-níquel: propietats, GOST. Producció d'aliatges de coure-níquel. Neteja de monedes d'aliatge de coure-níquel

Copper pertany al grup dels metalls no fèrrics. En la seva forma pura té una alta conductivitat tèrmica i elèctrica, però, s'utilitza principalment en la indústria elèctrica. Copper - un material molt dúctil, que es presta bé al tractament de pressió en el fred i calent.

Per millorar les propietats de disseny i rendiment mecàniques del compost de coure s'utilitza amb altres metalls. Com a resultat, el procés de fusió canvia l'estructura de les xarxes cristal·lines, hi ha comunicació addicional entre els ions i àtoms. És a dir que augmenta resistència de l'aliatge en comparació amb el metall pur.

Què coure aliat amb níquel

Quan l'aliatge de níquel és el principal element d'aliatge. Té una resistència a la corrosió, però, s'utilitza principalment per l'enduriment. Quan aliatge amb solucions sòlides contínues forma de coure. Coure-Níquel adquireix una sèrie de noves característiques:

• augmenta la resistència a la calor del material;
• significativament reduït coeficient de temperatura de resistivitat;
• hi ha una alta resistència a la corrosió, especialment en aigua salada.

classificació

Les propietats de l'aliatge de coure-níquel depèn del percentatge de níquel contingut i altres substàncies. En l'actualitat, va crear una gran quantitat de nous materials especials amb harakteristikami.V única funció de l'aplicació, que es divideixen en estructural i elèctrica.

• Estructurals - tenen altes característiques anticorrosives i de resistència. Articles d'ells són resistents a mitjans agressius. Aquesta plata alemanya, alpaca i kunial. Un lloc especial en aquesta llista és Monel, la composició i les proporcions dels elements són una mica diferents.
• Electro - en haver augmentat la resistència elèctrica i propietats termoelèctriques, el seu ús en l'energia i l'enginyeria elèctrica. Es constantà, manganina i Copel.

El coneixement de la composició química i característiques físiques per determinar l'aliatge de coure-níquel en un dels grups.

plata alemanya

Es compon d'aproximadament 80% de coure, 20% de níquel, així com poc ferro i manganès. Tal aliatge es coneix a la gent, fins i tot al segle III abans de Crist. e. denominat "coure blanc" a causa del color de la llum de plata, que s'assembla a la plata. Té propietats anti-corrosió a alta, i un gran marge de seguretat i la durabilitat de l'aliatge de coure-níquel. Punt de fusió - aproximadament 1170 ° C. Bona ductilitat pot gestionar els productes de la pressió. S'utilitza en la producció de condensadors, que està feta d'instruments mèdics, joieria barata, coberts, monedes.

alpaca

Aquest aliatge de coure-níquel amb l'addició de zinc que té un color de plata amb un to verdós. Depenent del tipus pot contenir fins a un 35% de níquel i fins a 45% de zinc, la resta - coure. Aquest contingut de zinc sòlid redueix significativament el cost de la seva producció. plata alemanya té aproximadament les mateixes propietats mecàniques com el cuproníquel. És resistent a la corrosió, durador, prou mal·leable per a ser processat en el mètode de pressió calenta i freda.

De vegades dopat, a més, portar a un millor mecanitzat. Sobretot perquè es fabrica instruments components, rellotges i instruments mèdics. És interessant que en l'actualitat a causa del baix cost gràcies a ell més sovint que la plata alemanya, produir joies, medalles i ordres. Níquel plata també s'utilitza en la fabricació d'esmalt.

Kunial

Es compon d'un níquel base de coure - 20%, petites addicions d'alumini. Fosa a una temperatura de 1183 ° C seguit per tremp i envelliment que aconsegueix molt alta resistència i resistència a les baixes temperatures. Dividit en grau A (MNA13-3) i B (6-1,5 MNA).
Marca A té dues característiques importants - alta resistència i resistència a la corrosió únic en ambients corrosius. Per exemple, en aigua de mar, que pot ser operat per dècades. Per tant, un aliatge utilitzat per a la fabricació de peces per a fins especials (hèlixs).

Grau B té propietats elàstiques, pel que és àmpliament utilitzat per a la fabricació d'elements elàstics destí responsable. També és molt resistent a les ruptures en el fred. D'ella produir parts estructurals que operen en condicions de baixa temperatura.

monel

Conté al voltant de dos terços de níquel i un terç de coure. Punt de fusió - 1350 ° C. La principal propietat de l'aliatge de coure-níquel - resistència a la corrosió. Té altes propietats mecàniques - força i deformació plàstica. Monel marca NMZhMts conté aproximadament el 28% de coure, 3% de ferro, 3% de magnesi, una petita quantitat de cobalt i níquel.

Té les mateixes característiques Monel-400. Ell és una marca de Special Metals Corporation i va ser patentat en 1906. Per tant, altres empreses de fabricació no poden utilitzar aquest nom. Així que no és altre aliatge - Nicorros. No obstant això, aquests materials són idèntics en tots els productes químics i harakteristikam.Tak tècnica l'aliatge conté més de la meitat el percentatge de níquel, el seu cost és força elevat. No obstant això, no és la tecnologia de producció d'aliatge de coure-níquel utilitzant matèries primeres de minerals de sulfur naturals amb el contingut dels dos elements, sense separació prèvia en constituents individuals. Això pot reduir significativament el cost del producte final.

Monel s'utilitza per a la producció, ekspluatruemyh en ambients agressius sota alta càrrega mecànica. Aquesta indústria d'oli de la construcció naval, químiques i, la fabricació d'instruments mèdics, parts crítiques de màquines i dispositius.

constantan

És de color blanc amb una característica de la melassa de color groguenc. La composició consta de: -59% de coure; níquel - 39-41%; Manganès - 1-2%. Temperatura de fusió 1260 ° C. Aquest aliatge de coure-níquel ha rebut el seu nom de la propietat principal - estabilitat tèrmica. Té molt bon rendiment de la resistència elèctrica en un coeficient d'expansió de baixa temperatura. L'aliatge és per a la producció de cable de termoparell, en la fabricació d'instruments, així com elements d'escalfament elèctrics que operen a temperatures de fins a 400-500 graus.

Filferros fetes de constantan, es va sotmetre a tractament tèrmic especial, com a resultat de la qual cosa la superfície metàl·lica per formar una pel·lícula prima d'òxid. Amb aquest producte no requereix lacat addicional o capa protectora. Constantan és molt plàstic. Aquesta propietat permet el seu ús en la soldadura d'aliatges de coure-níquel.

El desavantatge d'constantan és la seva força alt EMF - aproximadament 43 mV. Això elimina l'ús de filferros i cintes d'ell en els instruments de mesura d'alta precisió.

manganina

Es que conté aproximadament 5% de níquel, 12% de manganès i la base de coure. Punt de fusió - 960 ° C. Curiosament, el manganina va ser inventat pel nord-americà Edward Venstonom aproximadament el 1888 sobre la base que també van inventar constaten com un material especial per als bobinats dels aparells elèctrics. Es té una alta resistivitat elèctrica i molt baixa EMF aparellat amb el coure (no més d'1 mV), que el distingeix de constantà.

Per tal de reduir el coeficient de temperatura de resistència de filferro manganovuyu es recuece a temperatures d'aproximadament 600 graus sota buit, i després es va refredar lentament. Aquesta tecnologia permet augmentar la temperatura a la qual un material conserva les seves propietats elèctriques de fins a 200 ° C. Ja en el cable de la bobina ferida va escalfar addicionalment diverses vegades per a 150 ° C. Això aconsegueix l'efecte d'envelliment artificial, després que els canvis en l'estructura cristal·lina del metall es redueixen al mínim.

L'àrea principal d'aplicació de manganina com el material amb resistivitat estables - la fabricació de diversos instruments de precisió per mesurar el rendiment del corrent elèctric (amperatge, tensió, potència).

Kopel

Una altra aliatge especial. Conté coure, 43% de níquel, poc ferro i manganès. Temperatura de fusió 1290 ° C. Amb la relació òptima de forma estable baixa resistivitat i alta TIDS aparellat amb diferents aliatges de metall utilitzat per a la fabricació de fils per als termoparells i elèctrodes. Indicador TIDS material augmenta en proporció a la temperatura de treball:

• a 100 graus Celsius - 6,95V;
• a 600 - 49B.

Copel molt estable tèrmicament - sense pertorbar les propietats bàsiques poden suportar temperatures de fins a 600 graus i és resistent a la corrosió.
sensor de termoparell Copel s'utilitza en dispositius per al mesurament de temperatura sense contacte. Els termoparells s'utilitzen amb un màxim de TIDS - crom, coure o ferro Aquests elements són elèctrodes positius i Copel-negatius. termoparell Kopel-Chromel s'utilitza principalment en pirometria per al control continu de la temperatura en l'interval de 200 a 600 graus en entorns industrials i de laboratori.

procés de fosa

En la producció d'aliatges de coure-níquel adherir tecnologies relativament similars. Melchior, alpaca, kunial, constantà, manganina primer lloc es fon en un forn d'inducció sota un llit de carbó vegetal calcinat. Addició a la barreja de residus a 80%.

El procés comença amb la fosa de coure i níquel. A mesura que es fonen els grans trossos de rebuig afegit, llavors està bé. L'últim zinc carregat. Després de la de fusió final de la càrrega de produir desoxidat amb el manganès i el silici (alpaca), o de silici i de manganès (constantan i alpaca). A partir de llavors retirat de la superfície de massa fosa i s'afegeix tota l'escòria fins i tot carbó. Escalfar la massa crema a una temperatura d'aproximadament 1300 ° C, es va afegir clorur de manganès per refinar si cal.

Lleugerament diferent tècnica de cocció kunialey perquè contenen alumini. Abans de la introducció d'alumini en la massa fosa que es requereix per afegir 0,1% de manganès per a la desoxidació. Després de dissoldre l'alumini fondre flux escampar la superfície. Si això no es fa, la pel·lícula formada a partir del qual la massa fosa es converteix en no apta per a l'abocament.

Propietats químiques, físiques i estructurals determinar les diferents aliatges de coure-níquel a la zona de destinació. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17217-79 i 10155-75 GOST normes són bàsiques en la fabricació.

encunyació

Cap al final del segle passat per tot arreu van començar a encunyar monedes d'aliatge de coure i níquel. La seva composició es varia molt en diferents pastilles de menta. Però sobretot que conté fins a 30% de níquel, ferro impuresa menor i coure com a base. Com el metall convencional per monedes per ser principalment dúctil, mal·leable, resistent i de baix cost, de manera pràctica es va determinar la composició de l'aliatge de la moneda. Posteriorment especialment popular per a la fabricació de monedes de plata de níquel utilitzat.

Monedes russes modernes estan fetes de diferents aliatges. En particular, completament consistirà en monedes de plata de níquel emesos abans de 2009. monedes d'acer d'un i dos centaus i de coure de cinc ruble recobertes amb una fina capa de plata de níquel. Tal material es denomina "bimetall". Així que cada vegada més reduït el cost de fabricació de la moneda metàl·lica.

Aliatges de coure i níquel, poc susceptibles a l'oxidació de l'aire. Per tant, els seus símptomes es poden trobar només en les velles monedes, o els que havien estat durant molt temps en ambients hostils. Experts, els caçadors de tresors i monedes utilitzades per a la neteja de mostres de monedes de diversos mitjans - amb receptes populars a les tecnologies avançades.
La neteja amb aigua i sabó elimina només bones òxids de coure verd. Aplicat com a oli d'oliva, àcid acètic, pasta "Goya". Cal tenir en compte que aquestes eines no només es pot eliminar la placa, però també reaccionen amb ells mateixos aliatge, causant danys a la moneda. La neteja més eficient, suau i ràpida de monedes és un aliatge de coure-níquel per electròlisi.