Cobre-níquel: propiedades, gusto. Produción de aliaxes de cobre-níquel. Limpeza de moedas de aliaxe de cobre-níquel

Cobre pertence ao grupo de metais non férreos. Na súa forma pura, ten unha elevada condutividade térmica e eléctrica, e no entanto principalmente utilizado na industria eléctrica. Cobre - un material moi dúctil, que se presta ben ao tratamento presión en frío e quente.

Para mellorar as propiedades mecánicas de deseño e funcionamento do composto de cobre a usar-o cos outros metais. Como resultado, o proceso de fusión cambia a estrutura das redes cristalinas, non son de comunicación adicional entre os ións e átomos. É dicir que aumenta a forza da liga en comparación con metal puro.

Que cobre conectado con níquel

Cando de aliaxe de níquel é o principal elemento de liga. El ten unha resistencia á corrosión, con todo, é usado principalmente para o endurecemento. Cando liga con cobre forman solucións sólidas continuas. Cobre-níquel adquire unha serie de novas características:

• aumenta a resistencia á calor do material;
• reduciu significativamente o coeficiente de temperatura de resistividade;
• existe unha elevada resistencia á corrosión, especialmente en auga salgada.

clasificación

As propiedades da liga de cobre-níquel depende da porcentaxe de níquel contido e outras substancias. Polo momento, creou unha serie de novos materiais especiais con harakteristikami.V única función da aplicación, son divididos en estrutural e eléctrica.

• Estrutural - teñen altas anticorrosión e características de resistencia. Os produtos deles son resistentes a medios agresivos. Esta prata alemá, prata níquel e kunial. Un lugar especial nesta lista é Monel, cuxa composición e as proporcións dos elementos son un pouco diferentes.
• Electro - aumentar a resistencia eléctrica e propiedades térmicas, o uso de enerxía e enxeñaría eléctrica. El constantan, manganina e Copel.

O coñecemento da composición química e as características físicas para determinar a liga de cobre-níquel nun dos grupos.

prata alemá

Componse de aproximadamente o 80% de cobre, 20% de níquel, así como pouco ferro e manganeso. Tal liga é coñecido para as persoas, mesmo o século III aC. e. chamado "cobre branco", debido á cor prateada luz, que se asemella a prata. Ten elevadas propiedades anticorrosión, e unha gran marxe de seguridade ea durabilidade da liga de cobre-níquel. Punto de fusión - aproximadamente 1170 ° C. Boa ductilidade pode tratar con produtos de presión. Usado na produción de capacitores, está feito de instrumentos médicos, xoias baratas, cubertos, moedas.

níquel prata

Esta liga de cobre-níquel coa adición de cinco tendo unha cor de prata cunha tonalidade verde. Dependendo do tipo, poden conter ata un 35% de níquel e ata 45% de cinc, o resto - cobre. Tal contido de zinc sólido reduce significativamente o custo da súa produción. prata alemá ten aproximadamente as mesmas propiedades mecánicas como o cuproníquel. É resistente á corrosión, duradeiro, maleable abondo para ser procesado en forma de presión en quente e en frío.

Ás veces dopado aínda levar a mellor Usinagem. Sobre todo porque fabrica instrumentos de compoñentes, reloxos e instrumentos médicos. É interesante que hoxe por mor do baixo custo por causa del máis veces que a prata alemá, producir xoias, medallas e ordes. Nickel Silver tamén se usa na fabricación de pintura.

Kunial

É constituída por unha base de níquel de cobre - 20%, pequenas adicións de aluminio. Fundido a unha temperatura de 1183 ° C, seguida por tempero e envellecemento que os obtidos moi alta resistencia e resistencia ás baixas temperaturas. Dividida en grao A (MNA13-3) e B (6-1,5 MNA).
Marca a ten dúas características importantes - alta resistencia e resistencia á corrosión exclusivo en ambientes corrosivos. Por exemplo, na auga do mar, que pode ser operado por décadas. Por conseguinte, unha liga usada para a fabricación de pezas para fins especiais (hélices).

Grao B ten propiedades resilientes, de xeito que é amplamente utilizado para fabricar elementos elásticos destino responsable. Tamén é moi resistente a saltos no frío. A partir del, producir pezas estruturais que operan en condicións de baixa temperatura.

Monel

Contén preto de dous terzos de níquel e un terzo de cobre. Punto de fusión - 1350 ° C. A principal propiedade de aliaxe de cobre-níquel - resistencia á corrosión. Ten elevadas propiedades mecánicas - resistencia e de deformación plástica. Monel marca NMZhMts contén preto de 28% de cobre, 3% de ferro, preto de 3% de magnesio, unha pequena cantidade de cobalto e níquel.

Ten as mesmas características Monel-400. É unha marca da Special Metals Corporation e foi patentada en 1906. Polo tanto, outras empresas de manufactura non pode usar este nome. Polo tanto, non hai outra liga - Nicorros. Con todo, estes materiais son idénticos en todos os produtos químicos e harakteristikam.Tak técnica a liga contén máis de metade da porcentaxe de níquel, o seu custo é relativamente elevado. Con todo, existe a tecnoloxía de produción de aliaxes de cobre-níquel utilizando materias primas de minerais de sulfuro naturais co contido dos dous elementos, sen separación previa en compoñentes individuais. Isto pode reducir significativamente o custo do produto final.

Monel se usa para a produción, ekspluatruemyh en ambientes agresivos baixo elevada carga mecánica. Esta industria de construción naval aceite, químicos e, fabricación de instrumentos médicos, pezas de máquinas críticas e dispositivos.

constantan

El é de cor branca cunha característica de melaza amarelados. A composición consta: -59% de cobre; níquel - 39-41%; Manganeso - 1-2%. temperatura de fusión 1260 ° C. Esta liga de cobre-níquel recibiu o seu nome da propiedade principal - a estabilidade térmica. Ten un rendemento moi bo da resistencia eléctrica a un coeficiente de expansión de temperatura baixa. A liga é para a produción de fíos de termopar, na fabricación de instrumentos, así como elementos de calefacción eléctricos, que operan a temperaturas superiores a 400-500 graos.

Os fíos feitos de constantan, sometido a un tratamento térmico especial, como un resultado de que a superficie do metal para formar unha película fina de óxido. Con este produto non require lacado adicional ou revestimento protector. Constantan é moi plástico. Esta propiedade permite o seu uso en soldeo de aliaxes de cobre-níquel.

A desvantaxe de constantan é a súa relativamente alta EMF - preto de 43 mV. Isto elimina o uso de fíos e cintas del en instrumentos de medida de alta precisión.

manganina

É que contén preto de 5% de níquel, 12% de manganeso e cobre de base. Punto de fusión - 960 º C. Curiosamente, o manganina foi inventado polo estadounidense Edward Venstonom sobre en 1888 con base tamén inventaron constantan como un material especial para os enrolamentos de aparellos eléctricos. Ela ten unha resistividade eléctrica de alta e moi baixa EMF vinculación con cobre (non máis que 1 mV), que o distingue constantan.

Para reducir o coeficiente de temperatura de resistencia do fío manganovuyu é recocido, a temperaturas de preto de 600 graos, baixo baleiro, e logo arrefeceu-se lentamente. Esta tecnoloxía permite aumentar a temperatura á cal un material conserva as súas propiedades eléctricas ata 200 º C. Xa no fío da bobina ferida Calefacción aínda máis repetido de 150 ° C. Isto conséguese o efecto de envellecemento artificial, despois do que cambios na estrutura cristalina do metal son minimizados.

A principal área de aplicación manganina como material con resistividade estables - fabricación de diversos instrumentos de precisión para medir o rendemento da corrente eléctrica (amperaje, tensión, potencia).

Kopel

Outra liga especial. Contén cobre, 43% de níquel, manganeso e pouco ferro. temperatura de fusión 1290 ° C. Coa proporción óptima de forma estable e baixa resistividade Teds elevados vinculados con diferentes ligas de metais utilizados para a fabricación de fíos aos termopares e os electrodos. Indicador Teds material aumenta en proporción coa temperatura de traballo:

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

Copel moi estable térmicamente - sen perturbar as propiedades básicas poden soportar a calor ata 600 graos e é resistente á corrosión.
sensor de termopar Copel é usado en dispositivos para a medición da temperatura sin contacto. Os termopares son usados con Teds máximos - cromo, cobre ou ferro Estes elementos son electrodos positivos e Copel -negativa. Kopel-chromel termopar é usado principalmente en pirometria para monitorización continua da temperatura durante o período de 200 a 600 graos en ambientes industriais e de laboratorio.

proceso de fundición

Na produción de aliaxes de cobre-níquel unirse tecnoloxías relativamente semellantes. Melchor, níquel prata, kunial, constantan, manganina primeiro fundida nun forno de inducción, baixo un leito de carbón vexetal calcinado. Sumándose o lote de residuos a ser do 80%.

O proceso iníciase coa fundición de cobre e níquel. Como fundir os anacos grandes de residuos engadiu, entón todo ben. A última cinco cargado. Tras a fusión final da carga producindo desoxidado con manganeso e silicio (níquel prata), ou de silicio e de manganeso (constantan e prata níquel). Logo eliminado a partir da superficie do material fundido e toda a escoria engádese mesmo carbón. Quenta-se a masa de queima para unha temperatura de aproximadamente 1300 ° C, engadiuse cloruro de manganeso para a refinación se é necesario.

Lixeiramente diferente técnica de cocción kunialey porque conteñen aluminio. Antes de introducir aluminio en fundido é necesario para engadir 0,1% de manganeso para a desoxidação. Despois de disolver o aluminio fundir fluxo Espolvoreo superficie. Se isto non é feito, a película formado a partir da cal a masa fundida convértese en impropio para o baleirado.

Propiedades químicas, físicas e estruturais determinar a área de destino diferentes ligas de cobre-níquel. Gusto 492-73, gusto 5063-73, gusto 5187-70, gusto 5220-78, gusto 17217-79 e gusto 10155-75 patróns son básicos na súa fabricación.

acuñado

Ao redor de finais do século pasado comezou a todas as partes para acuñar moedas de aliaxe de cobre-níquel. A súa composición é moi variado, en diferentes balas. Pero, sobre todo, que contén o 30% de níquel, ferro menor impureza e cobre como base. Desde metálico convencional para moedas ser principalmente dúctil e maleable, duradeiro e barato, forma práctica determinouse a composición da liga da moeda. Posteriormente especialmente popular para a fabricación de moedas de níquel prata usado.

moedas rusos modernos están feitos de aliaxes diferentes. En particular, completamente consisten en moedas de prata de níquel emitidas antes de 2009. moedas de aceiro de un e dous céntimos e cobre cinco rublo revestida cunha fina capa de prata de níquel. Este material é chamado de "bimetálico". Entón, cada vez máis reducido o custo de produción de moeda metálica.

Aliaxes de cobre e níquel, pouco sensibles á oxidación ao aire. Polo tanto, os seus síntomas poden ser atopados só nas antigas moedas, ou aqueles que foi por moito tempo en ambientes hostís. Expertos, cazadores de tesouro e moedas utilizados para a limpeza de espécimes de moedas de varios medios - de ingresos populares para tecnoloxías avanzadas.
A limpeza con xabón e auga elimina só bos óxidos de cobre verde. Aplicado como aceite, ácido acético, masas "Goya". Debemos ter en conta que estas ferramentas non só pode eliminar a placa bacteriana, pero tamén reaccionan con eles mesmos liga, causando danos a moeda. A limpeza máis eficiente, suave e rápida de moedas é unha liga de cobre-níquel por electrólise.