Kobber-nikkel: egenskaber, GOST. Fremstilling af kobber-nikkellegeringer. Rengøring mønter af kobber-nikkel-legering

Kobber tilhører gruppen af ikke-jernholdige metaller. I ren form den har en høj termisk og elektrisk ledningsevne, er det imidlertid hovedsagelig anvendes i den elektriske industri. Kobber - et meget sejt materiale, som egner sig godt til trykbehandlingen i kulde og varme.

At forbedre de mekaniske design og funktionsegenskaber af kobberforbindelsen bruge den med andre metaller. Som et resultat, fusionsprocessen ændrer strukturen af krystalgitrene, der er yderligere kommunikation mellem ioner og atomer. Nemlig det øger legering styrke i forhold til rent metal.

Hvad kobber legeret med nikkel

Når legerende nikkel er det vigtigste legeringselement. Det har en korrosionsbestandighed, dog anvendes primært til hærdning. Når legere den med kobber danner kontinuerlige faste opløsninger. Kobber-nikkel erhverver en række nye funktioner:

• forøger varmebestandigheden af materialet;
• signifikant reduceret temperaturkoefficient resistivitet;
• der er høj korrosionsbestandighed, især i saltvand.

klassifikation

Egenskaberne af kobber-nikkel-legering afhænger af procentdelen af indeholdt nikkel og andre stoffer. På nuværende tidspunkt er skabt en masse nye specielle materialer med unikke harakteristikami.V afhængigt af programmet, er de inddelt i strukturel og elektrisk.

• Strukturel - har høje korrosionshindrende og styrkeegenskaber. Produkter af dem er resistente over for aggressive medier. Denne tyske sølv, nikkel sølv og kunial. En særlig plads i denne liste er Monel, hvis sammensætning og andelene af elementerne er noget anderledes.
• Electro - at have forøget elektrisk modstand og termoelektriske egenskaber, deres anvendelse i energi og elektroteknik. Det konstartantraad, Manganinmålere og Copel.

Kendskab til den kemiske sammensætning og fysiske egenskaber til bestemmelse af kobber-nikkel-legering i en af grupperne.

tysk sølv

Det omfatter ca. 80% kobber, 20% nikkel, samt lidt jern og mangan. En sådan legering er kendt for at folk selv i III århundrede f.Kr.. e. kaldet "hvid kobber" på grund af lys sølv farve, som ligner sølv. Det har høje anti-korrosionsegenskaber, og en stor sikkerhedsmargin og holdbarhed af kobber-nikkel-legering. Smeltepunkt - omtrent 1170 ° C. God duktilitet kan håndtere Produkter af tryk. Anvendes i produktionen af kondensatorer, er den lavet af medicinske instrumenter, billige smykker, bestik, mønter.

nysølv

Denne kobber-nikkel-legering med tilsætning af zink har en sølvfarvet med et grønligt skær. Afhængigt af typen kan indeholde op til 35% nikkel og op til 45% zink, resten - kobber. Sådan fast zinkindhold reducerer omkostningerne ved produktionen betydeligt. Nysølv har omtrent de samme mekaniske egenskaber som kobbernikkel. Det er modstandsdygtige over for korrosion, holdbar, plastisk nok til at blive behandlet i den varme og kolde trykmetoden.

Nogle gange yderligere doteret føre til bedre bearbejdning. Hovedsageligt fordi det fremstiller komponenter instrumenter, ure og medicinske instrumenter. Det er interessant, at i dag på grund af oftere end tysk sølv de lave omkostninger på grund af ham, producerer smykker, medaljer og ordrer. Nikkel Sølv anvendes også til fremstilling af emalje.

Kunial

Den består af en kobber base, nikkel - 20%, små tilsætninger af aluminium. Kondenseret ved en temperatur på 1183 ° C efterfulgt af standsning og ældning end opnået meget høj styrke og modstandsdygtighed over for lave temperaturer. Opdelt i klasse A (MNA13-3) og B (6-1,5 MNA).
Brand A har to vigtige egenskaber - høj styrke og enestående korrosionsbestandighed i korroderende miljøer. For eksempel i havvand, det kan betjenes i årtier. Derfor, en legering, der anvendes til fremstilling af dele til særlige formål (propeller).

Grade B har fjedrende egenskaber, så det er meget anvendt til at fremstille elastiske elementer ansvarlig destination. Det er også meget modstandsdygtig over for brud i kulden. Fra det producere konstruktionsdele opererer ved lave temperaturer.

Monel

Den indeholder omkring to tredjedele nikkel og en tredjedel kobber. Smeltepunkt - 1350 ° C. Den vigtigste egenskab ved kobber-nikkel legering - korrosionsbestandighed. Det har høje mekaniske egenskaber - styrke og plastisk deformation. Monel mærke NMZhMts indeholder ca. 28% kobber, 3% jern, cirka 3% af magnesium, en lille mængde kobolt og nikkel.

Den har de samme egenskaber Monel-400. Han er et mærke af Special Metals Corporation og blev patenteret i 1906. Derfor kan andre produktionsvirksomheder ikke bruge dette navn. Så er der en anden legering - Nicorros. Disse materialer er imidlertid identiske i alle kemiske og tekniske harakteristikam.Tak legeringen indeholder mere end halvdelen procentdelen af nikkel, omkostningerne er temmelig høj. Der er imidlertid den teknologi i produktionen af kobber-nikkel-legering ved anvendelse af råmaterialer af naturlige sulfidmalme med indholdet af de to elementer, uden forudgående adskillelse i enkelte bestanddele. Dette kan reducere omkostningerne ved det endelige produkt betydeligt.

Monel anvendes til produktion, ekspluatruemyh i aggressive miljøer under højt mekanisk belastning. Denne skibsbygning, kemiske og olieindustrien, fremstilling af medicinske instrumenter, kritiske dele af maskiner og anordninger.

konstartantraad

Det er hvidt i farve med en karakteristisk gullig melasse. Præparatet består af: -59% kobber; nikkel - 39-41%; Mangan - 1-2%. Smeltetemperatur 1260 ° C. Denne kobber-nikkel legering har modtaget sit navn fra den vigtigste egenskab - termisk stabilitet. Det har meget gode resultater af den elektriske modstand ved lav temperatur udvidelseskoefficient. Legeringen er til fremstilling af termotråd, til fremstilling af instrumenter, samt elektriske varmeelementer, der opererer ved temperaturer på op til 400-500 grader.

Tråde fremstillet af konstantan, underkastes særlig varmebehandling, som et resultat af hvilket metaloverfladen at danne en tynd oxidfilm. Med dette produkt kræver ikke ekstra lakering eller beskyttende belægning. Konstartantraad er meget plastik. Denne egenskab tillader dets anvendelse ved svejsning kobber-nikkellegeringer.

Ulempen ved konstartantraad er dens temmelig høj EMF - omkring 43 mV. Dette eliminerer brug af ledninger og bånd af ham i høj-præcisions måleinstrumenter.

Manganinmålere

Det indeholder ca. 5% nikkel, 12% mangan og kobber base. Smeltepunkt - 960 ° C. Interessant nok blev det Manganinmålere opfundet af amerikanske Edward Venstonom om i 1888 på grundlag de også opfundet konstartantraad som et særligt materiale til vindinger elektriske apparater. Det har en høj elektrisk modstand og meget lav EMF parret med kobber (ikke mere end 1 mV), som adskiller den fra konstantan.

For at reducere temperaturkoefficient manganovuyu tråd er udglødet ved temperaturer på omkring 600 grader under vakuum, og derefter langsomt afkølet. Denne teknologi gør det muligt at forøge den temperatur, ved hvilken et materiale bevarer sine elektriske egenskaber op til 200 ° C. Allerede i såret spiraltråden yderligere gentagne gange opvarmet til 150 ° C. Herved opnås effekten af kunstig ældning, efter hvilke ændringer i den krystallinske struktur af metallet minimeres.

Det vigtigste anvendelsesområde for Manganinmålere lignende materiale med stabile resistivitet - fremstilling forskellige præcisionsinstrumenter til at måle effektiviteten af den elektriske strøm (ampere, spænding, strøm).

Kopel

Anden særlig legering. Det indeholder kobber, 43% nikkel, lidt jern og mangan. Smeltetemperatur 1290 ° C. Med det optimale forhold stabilt lav resistivitet og høj TEDS parret med forskellige metallegeringer, der anvendes til fremstilling af tråd til termoelementerne og elektroder. Indikator TEDS materiale øges proportionalt med arbejdstemperaturen:

• ved 100 ° C - 6,95V;
• ved 600 - 49B.

Copel meget termisk stabil - uden at forstyrre de grundlæggende egenskaber kan modstå varme op til 600 grader og er modstandsdygtige over for korrosion.
Copel termoelement sensor anvendes i anordninger til kontaktløs temperaturmåling. Termoelementerne anvendes med maksimal TEDS - chrom, kobber eller jern Disse elementer er positive elektroder og Copel -negativ. Kopel-chromel termoelement anvendes hovedsagelig i pyrometri til kontinuerlig overvågning af temperaturen i området fra 200 til 600 grader i industrielle og laboratoriet indstillinger.

smeltning proces

I produktionen af kobber-nikkellegeringer klæber relativt lignende teknologier. Melchior, nysølv, kunial, konstartantraad, Manganinmålere først smeltes i en induktionsovn under en kul seng kalcineret. Tilføjelse til batchen af affald til at være 80%.

Processen begynder med smeltning af kobber og nikkel. Som de smelte tilsat affald store klumper, så fint. Den sidste loaded zink. Efter den endelige smeltning af ladningen producerer deoxideret med mangan og silicium (nysølv), eller silicium og mangan (konstantan og nysølv). Derefter fjernes fra smelten overflade og hele slagge tilsættes selv trækul. Opvarme den brændende masse til en temperatur på ca. 1300 ° C, blev tilsat manganchlorid til raffinering om nødvendigt.

Lidt anderledes madlavning teknik kunialey fordi de indeholder aluminium. Forud for indførelse af aluminium i smelten er påkrævet for at tilføje 0,1% mangan til deoxidation. Efter opløsning af aluminium smelte overfladen drys flux. Hvis dette ikke sker, filmen dannet ud fra hvilken smelten bliver uegnet til at hælde.

Kemiske, fysiske og strukturelle egenskaber bestemme destination area forskellige kobber-nikkellegeringer. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17.217-79 og GOST 10155-75 standarder er grundlæggende i deres fremstilling.

møntsystem

Omkring slutningen af sidste århundrede overalt begyndte at præge mønter af kobber-nikkel-legering. Dets sammensætning er stærkt varieret i forskellige pastiller. Men hovedsagelig det indeholder højst 30% nikkel, jern mindre urenhed og kobber som en base. Eftersom konventionelle metal til mønter primært at være sejt, plastisk, holdbar og billig, praktisk måde bestemte vi sammensætningen af mønten legering. Efterfølgende især populære til fremstilling af nikkel sølvmønter anvendes.

Moderne russiske mønter er fremstillet af forskellige legeringer. Især helt bestå af nikkel sølvmønter udstedt før 2009. Stål mønter af en og to cent og fem-rubler kobber belagt med et tyndt lag af nysølv. Et sådant materiale kaldes "bimetal". Så mere og mere reduceret omkostningerne ved fremstilling af metallisk penge.

Legeringer af kobber og nikkel, lidt modtagelige for luftoxidation. Derfor kan dens symptomer kun findes på de gamle mønter, eller dem, der længe havde været i fjendtlige miljøer. Eksperter, skattejægere og mønt, der anvendes til rensning af enheder af mønter forskellige midler - fra populære opskrifter til avancerede teknologier.
Rengøring med vand og sæbe fjerner kun gode grønne kobber oxider. Anvendes som olivenolie, eddikesyre, pasta "Goya". Vi må huske på, at disse værktøjer ikke kun kan fjerne plak, men også reagere med sig selv legering, der forårsager skade på mønten. Den mest effektive, skånsom og hurtig rengøring af mønter er en kobber-nikkel-legering ved elektrolyse.