Koper-Nikkel: eigenschappen, GOST. Productie van koper-nikkellegeringen. Reinigen munten van koper-nikkellegering

Koper behoort tot de groep van non-ferrometalen. In zuivere vorm heeft een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid, wordt echter voornamelijk in de elektrotechnische industrie. Koper - een zeer taai materiaal, dat zich goed leent om de druk behandeling in de koude en warme.

Het mechanische ontwerp en prestatie-eigenschappen van de koperverbinding gebruikt met andere metalen te verbeteren. Dientengevolge, het fusieproces verandert de structuur van de kristalroosters, zijn er extra communicatie tussen ionen en atomen. Namelijk het verhoogt legering sterkte vergeleken met zuiver metaal.

Wat koper gelegeerd met nikkel

Wanneer legeren nikkel is het belangrijkste legeringselement. Het heeft een corrosiebestendigheid wordt echter voornamelijk gebruikt voor het harden. Wanneer legeren met koperen vorm continu vaste oplossingen. Koper-Nikkel verwerft een aantal nieuwe features:

• verhoogt de hittebestendigheid van het materiaal;
• aanzienlijk verminderd temperatuurcoëfficiënt van de weerstand;
• er hoge corrosiebestendigheid, in het bijzonder in zout water.

classificatie

De eigenschappen van koper-nikkellegering is afhankelijk van het percentage bevatte nikkel en andere stoffen. Op dit moment, creëerde een heleboel nieuwe speciale materialen met unieke harakteristikami.V afhankelijk van de toepassing, worden ze onderverdeeld in structurele en elektrische.

• Structurele - hebben een hoge roestwerende en sterkte-eigenschappen. Producten van hen zijn bestand tegen agressieve media. Deze Duitse zilver, nikkel zilver en kunial. Een bijzondere plaats in deze lijst Monel, waarvan de samenstelling en de hoeveelheden van de elementen zijn enigszins anders.
• Electro - elektrische weerstand en thermo-elektrische eigenschappen hebben verhoogd, het gebruik van energie en elektrotechniek. Het constantaan, manganin en Copel.

Kennis van de chemische samenstelling en fysische eigenschappen voor de koper-nikkellegering in een van de groepen te bepalen.

pleetzilver

Omvat ongeveer 80% koper, 20% nikkel, en zo weinig ijzer en mangaan. Een dergelijke legering is bekend dat mensen ook in de derde eeuw voor Christus. e. genaamd "wit koper" als gevolg van licht zilver kleur, die zilver lijkt. Het heeft een hoge anti-corrosie-eigenschappen en een grote veiligheidsmarge en duurzaamheid van het koper-nikkellegering. Smeltpunt - ongeveer 1170 ° C Goede rekbaarheid kan omgaan met producten van de druk. Gebruikt bij de productie van condensatoren, het is gemaakt van medische instrumenten, goedkope sieraden, bestek, munten.

nieuwzilveren

Deze koper-nikkel legering met toevoeging van zink met een zilveren kleur met een groenachtige tint. Afhankelijk van het type kunnen tot 35% nikkel bevatten, en tot 45% zink en de rest - koper. Dergelijke vaste zinkgehalte vermindert de kosten van de productie. Duits zilver heeft ongeveer dezelfde mechanische eigenschappen als de kopernikkel. Het is bestand tegen corrosie, duurzaam, vervormbaar genoeg in de warme en koude drukmethode te verwerken.

Soms verder gedoteerd leiden tot betere bewerking. Vooral omdat het produceert componenten instrumenten, horloges en medische instrumenten. Het is interessant dat vandaag de dag als gevolg van de lage kosten als gevolg van hem vaker dan de Duitse zilver, produceren sieraden, medailles en orders. Nieuwzilver wordt ook gebruikt bij de bereiding van email.

Kunial

Het bestaat uit een koperen basis nikkel - 20%, kleine toevoegingen van aluminium. Gesmolten bij een temperatuur van 1183 ° C gevolgd door afschrikken en veroudering dan bereikte zeer grote sterkte en bestandheid tegen lage temperaturen. Verdeeld in klasse A (MNA13-3) en B (6-1,5 MNA).
Merk A heeft twee belangrijke eigenschappen - hoge sterkte en unieke weerstand tegen corrosie in corrosieve omgevingen. Bijvoorbeeld, in het zeewater, het kan worden bediend voor decennia. Daarom, een legering voor het maken van onderdelen voor speciale doeleinden (schroeven).

Grade B verende eigenschappen, zodat het wordt veel gebruikt om elastische elementen vervaardigen verantwoordelijk bestemming. Het is ook zeer goed bestand tegen onderbrekingen in de kou. Van het te produceren bouwdelen werken bij lage temperaturen.

Monel

Het bevat ongeveer tweederde nikkel en eenderde koper. Smeltpunt - 1350 ° C. De belangrijkste eigenschap van het koper-nikkellegering - corrosiebestendigheid. Het heeft een hoge mechanische eigenschappen - sterkte en plastische vervorming. Monel merk NMZhMts bevat ongeveer 28% koper, 3% ijzer, ongeveer 3% magnesium, een kleine hoeveelheid kobalt en nikkel.

Het heeft dezelfde kenmerken Monel-400. Hij is een merk van Special Metals Corporation en werd gepatenteerd in 1906. Daarom kunnen ook andere industriële bedrijven deze naam niet gebruiken. Dus er is een andere legering - Nicorros. Echter, deze materialen zijn in alle chemische en technische harakteristikam.Tak de legering meer dan de helft van het percentage nikkel, de kosten vrij hoog. Er is echter de productietechnologie van koper-nikkellegering gebruikte grondstof van natuurlijke ertsen sulfide met de inhoud van de twee elementen, zonder voorafgaande scheiding in individuele bestanddelen. Dit kan een aanzienlijke vermindering van de kosten van het eindproduct.

Monel wordt gebruikt voor productiedoeleinden, ekspluatruemyh in agressieve milieus bij hoge mechanische belasting. Dit scheepsbouw, chemische en olie-industrie, vervaardiging van medische instrumenten, kritieke delen van machines en apparaten.

constantaan

Het is wit van kleur met een karakteristieke gele stroop. De samenstelling bestaat uit: -59% koper; nikkel - 39-41%; Mangaan - 1-2%. Smeltpunt 1260 ° C Deze koper-nikkellegeringen heeft zijn naam gekregen van het hoofdgebouw - thermische stabiliteit. Het heeft zeer goede prestaties van de elektrische weerstand bij lage temperatuur uitzettingscoëfficiënt. De legering voor de vervaardiging van thermokoppeldraad, bij de vervaardiging van instrumenten, alsmede elektrische verwarmingselementen die werken bij temperaturen tot 400-500 graden.

Draden gemaakt van constantaan, onderworpen aan een speciale warmtebehandeling, als gevolg waarvan het metaaloppervlak een dunne oxidefilm. Met dit product heeft extra lakken of beschermende bekleding vereisen. Constantan is zeer plastisch. Deze eigenschap maakt het gebruik ervan in lassen van koper-nikkellegeringen.

Het nadeel van constantaan is zijn tamelijk hoog EMF - ongeveer 43 mV. Dit elimineert het gebruik van kabels en tapes van hem in high-precision meetinstrumenten.

manganin

Het is met ongeveer 5% nikkel, 12% mangaan en koper base. Smeltpunt - 960 ° C Interessant is dat de manganin uitgevonden door de Amerikaanse Edward Venstonom over in 1888 op basis zij constantaan vond ook als een speciaal materiaal voor de wikkelingen van elektrische apparaten. Het heeft een hoge elektrische weerstand en zeer lage EMF gecombineerd met koper (niet meer dan 1 mV), waardoor het zich van constantaan.

Om de temperatuurcoëfficiënt van kabelweerstand manganovuyu verminderen wordt uitgegloeid bij een temperatuur van ongeveer 600 graden onder vacuüm, en vervolgens langzaam afgekoeld. Deze technologie maakt het mogelijk de temperatuur waarbij een materiaal behoudt zijn elektrische eigenschappen tot 200 ° C stijgen Reeds in de gewikkelde wikkeldraad steeds verder verhit tot 150 ° C Dit bereikt het effect van kunstmatige veroudering, waarna veranderingen in de kristalstructuur van het metaal geminimaliseerd.

Het belangrijkste toepassingsgebied van manganin achtig materiaal met stabiele weerstand - vervaardigen verschillende precisie-instrumenten om de prestatie van de elektrische stroom (stroom, spanning, vermogen) te meten.

Kopel

Een andere speciale legering. Het bevat koper, 43% nikkel, weinig ijzer en mangaan. Smeltpunt 1290 ° C De optimale verhouding stabiele lage weerstand en hoge TEDS gepaard met verschillende metaallegeringen gebruikt voor de vervaardiging van de draad voor thermokoppels en elektroden. Indicator TEDS materiaal toeneemt in verhouding tot de werktemperatuur:

• bij 100 graden Celsius - 6,95V;
• 600 - 49B.

Copel zeer thermisch stabiel - zonder de fundamentele eigenschappen kan warmte weerstaan tot 600 graden en corrosiebestendig.
Copel thermokoppel wordt gebruikt in inrichtingen voor contactloze temperatuurmeting. De thermokoppels worden gebruikt maximale TEDS - chroom, koper of ijzer Deze elementen zijn positieve elektroden en Copel -negatieve. Kopel-chromel thermokoppel wordt hoofdzakelijk gebruikt in pyrometrie voor continue bewaking van de temperatuur in het traject van 200 tot 600 graden in de industrie en laboratorium instellingen.

smelten proces

Bij de productie van koper-nikkellegeringen zich relatief vergelijkbare technologie. Melchior, nieuwzilver, kunial, constantaan, manganin eerst gesmolten in een inductieoven onder een houtskoolbed gecalcineerd. Het toevoegen aan het mengsel van afvalstoffen tot 80% bedragen.

Het proces begint met het smelten van koper en nikkel. Terwijl ze smelten de toegevoegde afval grote brokken, dan is dat prima. De laatst geladen zink. Na de laatste smelten van de lading produceren gedesoxideerd met mangaan en silicium (nieuwzilver) of silicium en mangaan (constantaan en nieuwzilver). Daarna wordt het smeltoppervlak verwijderd en het geheel slak zelfs houtskool toegevoegd. Verhit de brandende massa op een temperatuur van ongeveer 1300 ° C, werd mangaanchloride voor raffinage eventueel toegevoegd.

Iets andere kooktechniek kunialey omdat ze bevatten aluminium. Voordat we aluminium in de smelt is vereist om 0,1% mangaan toe te desoxidatie. Na oplossen van het aluminium smeltoppervlak strooi flux. Als dit niet gebeurt, de film gevormd waaruit de smelt wordt ongeschikt voor het gieten.

Chemische, fysische en structurele eigenschappen bepalen het bestemmingsgebied verschillende koper-nikkellegeringen. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17217-79 en GOST 10155-75 normen basisch fabricage.

muntstelsel

Rond het einde van de vorige eeuw overal begon te mint munten van koper-nikkel legering. De samenstelling sterk variëren in verschillende munt. Maar vooral bevat tot 30% nikkel, ijzer en koper geringe verontreiniging als basis. Aangezien conventionele metalen voor munten vooral taai, buigzaam, duurzaam en goedkoop zijn, praktische manier hebben we de samenstelling van de munt legering. Vervolgens vooral populair voor de vervaardiging van nieuwzilver munten gebruikt.

Moderne Russische munten zijn gemaakt van verschillende legeringen. In het bijzonder volledig uit nieuwzilver munten uitgegeven vóór 2009. Staal munten van een en twee cent en vijf roebel koper gecoat met een dunne laag nikkel zilver. Dergelijk materiaal wordt "bimetaal". Dus meer en meer verminderde de kosten van de productie van metalen geld.

Legeringen van koper en nikkel, weinig gevoelig voor luchtoxidatie. Daarom kan de symptomen alleen gevonden worden op de oude munten, of degenen die lang in een vijandige omgeving was geweest. Experts, schatzoekers en munt wordt gebruikt voor het reinigen van exemplaren van munten verschillende middelen - van populaire recepten om geavanceerde technologieën.
Reinigen met water en zeep en verwijdert alleen goed groen koper oxiden. Toegepast olijfolie, azijnzuur, pasta "Goya". We moeten in gedachten houden dat deze tools plaque niet alleen kan verwijderen, maar ook met zichzelf reageren legering, waardoor schade aan de munt. De meest efficiënte, snelle en zachte reiniging van munten is een koper-nikkellegering door elektrolyse.