Kobber-nikkel: egenskaper, GOST. Fremstilling av kobber-nikkellegeringer. Rengjørings mynter av kobber-nikkel-legering

Kobber tilhører gruppen av ikke-jernholdige metaller. I ren form har det høy termisk og elektrisk ledningsevne, er det imidlertid først og fremst anvendes i elektroindustrien. Kobber - et meget seigt materiale, som egner seg godt til trykkbehandlingen i kulde og varme.

For å forbedre de mekaniske utforming og ytelsesegenskaper kobberforbindelsen ved hjelp av det med andre metaller. Som et resultat endrer fusjonsprosessen strukturen av krystallgitter, er det ytterligere kommunikasjon mellom ioner og atomer. Nemlig det øker legering styrke i forhold til rent metall.

Hva kobber legert med nikkel

Når legerende nikkel er den viktigste legeringselement. Den har en korrosjonsmotstand, men er hovedsakelig brukt for herding. Ved å legere det med kobber danner kontinuerlige faste oppløsninger. Kobber-nikkel får en rekke nye funksjoner:

• øker varmemotstanden av materialet;
• betydelig redusert temperaturkoeffisient for resistivitet;
• Det er høy motstand mot korrosjon, spesielt i saltvann.

klassifisering

Egenskapene til kobber-nikkel-legering avhengig av prosentdelen av inneholdt nikkel og andre stoffer. I dag er opprettet en rekke nye spesielle materialer med unike harakteristikami.V avhengig av anvendelsen, blir de delt opp i strukturelle og elektriske.

• Strukturell - har høy korrosjonsbestandige og styrkeegenskaper. Produkter av dem er motstandsdyktig mot aggressive medier. Denne tyske sølv, nikkel sølv og kunial. En spesiell plass i denne listen er Monel, hvis sammensetning og de forholdsvise mengder av elementene er noe forskjellige.
• Electro - å ha økt elektrisk motstand og termoelektriske egenskaper, deres anvendelse i energi og elektroteknikk. Det Constantan, manganin og Copel.

Kjennskap til den kjemiske sammensetning og fysikalske egenskaper for å bestemme den kobber-nikkel-legering i en av gruppene.

nysølv

Den omfatter omtrent 80% kobber, 20% nikkel, så vel som lite jern og mangan. En slik legering er kjent for personer med i det tredje århundre før Kristus. e. kalt "white kobber" på grunn av lys sølvfarge, som ligner sølv. Den har gode antikorrosjonsegenskaper og en stor margin av sikkerhet og holdbarhet av kobber-nikkel-legering. Smeltepunkt - omtrent 1170 ° C. God duktilitet kan håndtere produkter av press. Brukes i produksjon av kondensatorer, er det laget av medisinske instrumenter, billige smykker, bestikk, mynter.

nysølv

Dette kobber-nikkel-legering med tilsetning av sink med en sølvfarge med en grønnaktig fargetone. Avhengig av hvilken type kan inneholde opp til 35% nikkel og opp til 45% sink, resten - kobber. Slikt fast sinkinnhold reduserer i betydelig grad kostnadene ved produksjonen. Nysølv har omtrent de samme mekaniske egenskaper som den cupronickel. Det er motstandsdyktig mot korrosjon, holdbar, formbare nok til å behandles i den varme og kalde trykkmetode.

Noen ganger kan ytterligere dopet fører til bedre maskinering. Hovedsakelig fordi det produserer komponenter instrumenter, klokker og medisinske instrumenter. Det er interessant at i dag på grunn av den lave kostnaden på grunn av ham oftere enn tysk sølv, produserer smykker, medaljer og bestillinger. Sølv Nikkel er også brukt i fremstillingen av emaljen.

Kunial

Den består av et kobberbase-nikkel - 20%, små tilsetninger av aluminium. Smeltet ved en temperatur på 1183 ° C etterfulgt av bråkjøling og aldring enn oppnådd meget høy styrke og motstand mot lave temperaturer. Oppdelt i klasse A (MNA13-3) og B (6-1,5 MNA).
Merke A har to viktige egenskaper - høy styrke og unik korrosjonsbestandighet i korrosive miljøer. For eksempel i sjøvann, det kan brukes i flere tiår. Derfor er en legering som brukes for fremstilling av deler for spesielle formål (propeller).

Grade B har fjærende egenskaper, slik at det er mye brukt til å fremstille elastiske elementer ansvarlig bestemmelsessted. Det er også svært motstandsdyktig mot brudd i kulden. Fra det produsere strukturelle deler som anvendes ved lave temperaturer.

Monel

Den inneholder omtrent to tredjedeler nikkel og en tredjedel kobber. Smeltepunkt - 1350 ° C. Den viktigste egenskap ved kobber-nikkel-legering - korrosjonsbestandighet. Den har gode mekaniske egenskaper - styrke og plastisk deformasjon. Monel merke NMZhMts inneholder omtrent 28% kobber, 3% jern, ca. 3% av magnesium, en liten mengde av kobolt og nikkel.

Den har de samme egenskapene Monel-400. Han er en merkevare av Special Metals Corporation og ble patentert i 1906. Derfor kan andre industribedrifter ikke bruke dette navnet. Så det er en annen legering - Nicorros. Disse materialer er identiske i alle kjemisk og teknisk harakteristikam.Tak legeringen inneholder mer enn halvparten av prosentandelen av nikkel, kostnadene er ganske høy. Men det er teknologien for fremstilling av kopper-nikkellegering ved bruk av råmaterialer av naturlig sulfidmalmer med innholdet av de to elementene, uten forutgående oppdeling i enkelte bestanddeler. Dette kan betydelig redusere kostnadene for det endelige produktet.

Monel blir brukt for produksjon, ekspluatruemyh i aggressive miljøer ved høy mekanisk belastning. Dette skipsbygging, kjemisk og oljeindustrien, fremstilling av medisinske instrumenter, kritiske deler av maskiner og apparater.

constantan

Det er hvit i fargen med en karakteristisk gulaktig melasse. Sammensetningen består av: -59% kobber; nikkel - 39 til 41%; Mangan - 1-2%. Smeltetemperaturen 1260 ° C. Dette kobber-nikkel-legering har fått sitt navn fra den viktigste egenskapen - termisk stabilitet. Den har meget god ytelse for den elektriske motstand ved en lav temperaturutvidelseskoeffisient. Legeringen er for produksjon av termoelementledning, ved fremstilling av instrumenter, så vel som elektriske varmeelementer som opererer ved temperaturer opp til 400-500 grader.

Ledninger laget av konstantan, underkastes spesiell varmebehandling, og som et resultat av hvilket metalloverflate for å danne en tynn oksydfilm. Med dette produktet krever ikke ekstra lakkering eller beskyttende belegg. Konstantan er meget plastisk. Denne egenskapen muliggjør bruk ved sveising av kobber-nikkellegeringer.

Ulempen med constantan er dens relativt høye EMF - ca 43 mV. Dette eliminerer bruk av ledninger og bånd av ham i høy presisjon måleinstrumenter.

manganin

Det inneholdende ca. 5% nikkel, 12% mangan og kobber basen. Smeltepunkt - 960 ° C. Interessant nok var det manganin oppfunnet av amerikanske Edward Venstonom om i 1888 på grunnlag de også oppfunnet constantan som et spesielt materiale for viklingene av elektriske apparater. Den har en høy elektrisk motstand og meget lav EMF sammenkoblet med kobber (ikke mer enn 1 mV), som skiller den fra konstantan.

For å redusere den temperaturkoeffisienten til motstanden manganovuyu tråd glødes ved temperaturer på ca. 600 ° i vakuum, og deretter langsomt avkjølt. Denne teknologien gjør det mulig å øke den temperatur ved hvilken et materiale som beholder sine elektriske egenskaper opp til 200 ° C. Allerede i såret coil ledningen ytterligere gjentatte ganger oppvarmet til 150 ° C. Dermed blir det oppnådd den effekten av kunstig elding, hvoretter endringer i den krystallinske struktur av metallet reduseres til et minimum.

Hovedområdet for anvendelse av manganin lignende materiale med stabile resistivitet - produksjon forskjellige presisjonsinstrumenter for å måle ytelsen av den elektriske strøm (strømstyrke, spenning, strøm).

Kopel

En annen spesiell legering. Den inneholder kobber, 43% nikkel, lite jern og mangan. Smeltetemperaturen 1290 ° C. Med det optimale forholdet stabilt lav resistivitet og høy TEDS sammenkoblet med forskjellige metallegeringer som anvendes for fremstilling av tråd for termoelementene og elektrodene. Indikator Teds materialet øker i forhold til den arbeidstemperatur:

• 100 grader Celsius - 6,95V;
• ved 600 - 49B.

Copel meget termisk stabil - uten å forstyrre de grunnleggende egenskapene tåler varme opp til 600 grader, og er motstandsdyktig mot korrosjon.
Copel termoføler blir brukt i anordninger for kontaktløs temperaturmåling. Termoelementene benyttes med maksimal TEDS - krom, kobber eller jern Disse elementene er positive elektroder og Copel -negative. Kopel-kromel termoelement brukes hovedsakelig i pyrometry for kontinuerlig overvåkning av temperaturen i området fra 200 til 600 grader i industrielle og laboratoriet.

smelteprosessen

I produksjon av kobber-nikkellegeringer holder seg forholdsvis lignende teknologier. Melchior, nysølv, kunial, konstantan, manganin først smeltes i en induksjonsovn under en kull seng kalsinert. Å tilsette til den batch av avfallet for å være 80%.

Prosessen starter med smelting av kobber og nikkel. Som de smelte lagt avfalls store biter, så fint. Den siste lastet sink. Etter den endelige smelting av chargen produserende desoksyderes med mangan og silisium (nysølv), eller silisium og mangan (konstantan og nysølv). Deretter fjernes fra smeltens overflate og hele slagg tilsettes til og med trekull. Oppvarm brennmassen til en temperatur på 1300 ° C, ble det tilsatt manganklorid for raffinering hvis det er nødvendig.

Litt forskjellig teknikk koke kunialey fordi de inneholder aluminium. Før innføring av aluminium i smelten er nødvendig for å legge til 0,1% mangan for desoxydasjon. Etter oppløsning av aluminiumsmelteoverflaten stenke fluks. Dersom dette ikke gjøres, vil filmen dannet fra hvilken smeiten blir uegnet for helling.

Kjemiske, fysikalske og strukturelle egenskaper bestemmer målområdet forskjellige kobber-nikkel-legeringer. GOST 492-73, GOST 5063-73, 5187-70 GOST, GOST 5220-78, GOST 17217-79 10155-75 og GOST standarder er enkel i sin fremstilling.

mynter

Rundt slutten av forrige århundre overalt begynte å mynte mynter av kobber-nikkel-legering. Dens sammensetning er sterkt variert i forskjellige myntverk. Men hovedsakelig den inneholder opp til 30% nikkel, jern og kobber mindre forurensning som base. Siden konvensjonelle metall for mynter primært å være seigt, smibart, varig og billig, praktisk måte vi fastslått at sammensetningen av myntlegeringen. Deretter spesielt populært for fremstilling av nikkel-sølvmynter anvendt.

Moderne russiske mynter er laget av forskjellige legeringer. Spesielt helt bestå av nikkel sølvmynter utgitt før 2009. Stål mynter av en og to cents og fem-rubelen kobber belagt med et tynt lag av nikkel sølv. Slikt materiale kalles "bimetall". Så mer og mer redusert kostnadene for produksjon av metallisk penger.

Legeringer av kobber og nikkel, som er mottakelige for lite luftoksidasjon. Derfor kan symptomene bli funnet bare på de gamle mynter, eller de som lenge hadde vært i fiendtlige miljøer. Eksperter, skattejegere og mynt brukes til rengjøring av eksemplarer av mynter ulike virkemidler - fra populære oppskrifter til avansert teknologi.
Rengjøring med såpe og vann fjerner bare god grønn kobberoksyder. Anvendt som olivenolje, eddiksyre, pasta "Goya". Vi må huske på at disse verktøyene ikke bare kan fjerne plakk, men også reagere med seg legering, forårsaker skade på mynten. Den mest effektive, skånsom og rask rengjøring av mynter er en kobber-nikkel-legering ved elektrolyse.