Legura od bakrenog nikla: svojstva, GOST. Proizvodnja legura bakrenog-nikla. Čišćenje novca iz legure bakro-nikla

Grupa pripada grupi obojenih metala.

Kako bi se poboljšala mehanička svojstva, izvedba i svojstva bakra, upotrebljavaju se spojevi s drugim metalima. Kao rezultat fuzijskog procesa, struktura kristalnih rešetki se mijenja, dodatne veze nastaju između iona i atoma. To je ono što povećava čvrstoću legure u odnosu na čisti metal.

Zašto je bakar spojen s niklom

Prilikom spajanja nikla je glavni element za lijevanje. Ima otpornost na koroziju, stoga se uglavnom koristi za otvrdnjavanje. Kada se legira s bakrom, formiraju se kontinuirane čvrste otopine. Legura od bakrenog nikla stekla je niz novih svojstava:

• povećava otpornost na toplinu materijala;
• značajno se smanjuje koeficijent temperature električnog otpornosti;
• postoji velika otpornost na koroziju, posebno u morskoj vodi.

klasifikacija

Svojstva legure bakro-nikla ovise o postotku nikla i drugih tvari u njemu. Trenutno su stvoreni mnogi novi specijalni materijali s jedinstvenim karakteristikama. Ovisno o polju primjene, oni su podijeljeni na strukturalne i elektrotehničke.

• Strukturne - imaju visoku antikorozivnu i čvrstoću. Proizvodi od njih su otporni na agresivna okruženja. To je nikal srebro, nikal srebro i cunial. Zasebno mjesto na ovom popisu je Monel, čija je sastav i proporcionalni omjer elemenata nešto drugačiji.
• Elektrotehnički - karakterizira povećana električna otpornost i termoelektrična svojstva, koriste se u elektrotehnici i elektrotehnici. Ovo je konstantan, mangan i kopule.

Poznavanje kemijskog sastava i fizičkih svojstava omogućava određivanje legure bakro-nikla u jednoj od skupina.

nikl srebro

Sadrži oko 80% bakra, oko 20% nikla, a također i malo mangana i željeza. Takva legura bila je poznata ljudima još od 3. stoljeća prije Krista. e. pod nazivom "bijeli bakar" zahvaljujući svjetlo-srebrna boja, podsjeća na srebro. Ima visoku antikorozivna svojstva, kao i veliku čvrstoću i otpornost na trošenje legure bakrenog-nikla. Talište je oko 1170 ° C. Dobra plastičnost omogućuje rukovanje proizvodima s njega pod pritiskom. Koristi se u proizvodnji kondenzatora, proizvodi medicinske instrumente, jeftin nakit, pribor za jelo, kovanice.

novo srebro

Ova legura bakar-nikla s dodatkom cinka, koja ima srebrnastu, zelenkastu boju. Ovisno o marki, može sadržavati do 35% nikla i do 45% cinka, a ostalo - bakar. Takav čvrsti sadržaj cinka značajno smanjuje troškove proizvodnje. Neusilber ima iste mehaničke osobine kao i srebro nikla. Otporna je na koroziju, izdržljiva, dovoljno plastična za obradu u toplim i hladnim uvjetima tlakom.

Ponekad je dodatno dopiran s olovom radi bolje obrade. Većina je napravljena od dijelova instrumenata, satova, medicinskih instrumenata. Zanimljivo je da je zahvaljujući jeftinosti sada od njega, češće od nakita od srebra, proizvode nakit, medalje i medalje. Neusilber se također koristi u proizvodnji cakline.

Kunial

Sastoji se od bakrene baze, nikla - do 20%, malih aditiva aluminija. Fusirano na temperaturi od 1183 ° C, praćeno gašenjem i starenjem, što postiže vrlo visoku otpornost i nisku temperaturu. Podijeljen je na marke A (MNA13-3) i B (MNA 6-1,5).
Mark A ima dvije važne karakteristike - visoku čvrstoću i jedinstvenu otpornost na koroziju u agresivnom okruženju. Na primjer, u morskoj vodi, to se može koristiti desetljećima. Stoga se legura koristi za izradu dijelova posebnih namjena (propelera).

Mark B posjeduje svojstva opruge, stoga se široko koristi za izradu elastičnih elemenata odgovornog korištenja. Također, vrlo je otporan na udarce u mraku. Izrađuje strukturne dijelove koji rade pod uvjetima niskih temperatura.

Monel

Sadrži oko dvije trećine nikla i trećinu bakra. Talište je 1350 ° C. Glavna svojstva ove legure bakar-nikla je njegova otpornost na koroziju. Ima visoku mehaničku osobinu - čvrstoću i plastičnu deformaciju. Monel brand NZHMMts sadrži oko 28% bakra, 3% željeza, oko 3% magnezija, malu količinu kobalta i nikla.

Monel-400 ima iste karakteristike. To je brend Special Metals Corporation i patentiran je 1906. godine. Stoga, druga proizvodna poduzeća ne mogu koristiti ovo ime. Tako je postojala još jedna legura - Nicorros. Međutim, ti su materijali identični u svim kemijskim i tehničkim karakteristikama, budući da legura sadrži više od polovice nikla kao postotak, njegov je trošak vrlo visok. Međutim, postoji tehnologija za proizvodnju legure bakar-nikla pomoću sirovina iz prirodnih sulfidnih ruda sa sadržajem oba elementa, bez prethodnog podjele na pojedine komponente. To omogućuje značajno smanjenje troškova konačnog proizvoda.

Monel se koristi za proizvodnju proizvoda koji se koriste u korozivnom okruženju, uvjetima povećanog mehaničkog stresa. Ova brodogradnja, kemijska i naftna industrija, proizvodnja medicinskih instrumenata, odgovorni dijelovi strojeva i uređaja.

konstantnosti

Ima bijelu boju s karakterističnim žućkastim izljevom. Sastav uključuje: bakar -59% - nikal - 39-41% - mangan - 1-2%. Talište 1260 ° C. Ova legura bakar-nikal dobila je svoje ime zbog glavne imovine - toplinske stabilnosti. Ima vrlo dobre električne otporne vrijednosti s malom vrijednošću koeficijenta toplinske ekspanzije. Legura ide za proizvodnju žice za termoelemente, za proizvodnju mjernih instrumenata, kao i za električne elemente grijanja koji rade na temperaturama do 400-500 stupnjeva.

Žica od konstante podvrgava se posebnoj toplinskoj obradi, zbog čega metal na površini tvori tanki oksidni film. Zahvaljujući tome, proizvod ne zahtijeva dodatnu lakiranu ili zaštitnu prevlaku. Constantan je vrlo plastična. Ova svojstva omogućuju njegovo korištenje pri zavarivanju legura bakrenog nikla.

Nedostatak konstantnog je njegov dovoljno visok EMF - oko 43 μV. To isključuje upotrebu žice i trake od njega u visokotrpnim mjernim uređajima.

manganinska

Sadrži oko 5% nikla, 12% mangana i bakrenu bazu. Talište je 960 ° C. Zanimljivo je da je američki Edward Venston izumio oko 1888. godine na temelju konstante izumljenog kao poseban materijal za namotavanje električnih mjernih instrumenata. Ima visoku električnu otpornost, kao i izuzetno nizak EMF povezan s bakrom (ne više od 1 μV), što ga razlikuje od konstantnog.

Kako bi se smanjio koeficijent temperature otpora, manganska žica se annealed na temperaturama od oko 600 stupnjeva u vakuumu, a zatim polako hladi. Ova tehnologija omogućuje povećanje temperature na kojoj materijal zadržava električna svojstva do 200 ° C. Žica već namotana u zavojnicu dodatno se zagrijava do 150 ° C. Stoga se postiže učinak umjetnog starenja, nakon čega se smanjuju promjene kristalne strukture metala.

Glavno područje primjene mangana kao materijala s stabilnim indeksima električne otpornosti je proizvodnja različitih visokovrijednih instrumenata za mjerenje električne struje (struje, napona, snage).

Kopel

Još jedna posebna legura. Sadrži bakar, 43% nikal, neki željezo i mangan. Talište 1290 ° C. Zbog optimalnog omjera stabilno niske otpornosti i visokog TEMP-a, u kombinaciji s različitim metalima, legura se koristi za izradu žica za termoparove i elektrode. Pokazatelj toplinske vodljivosti materijala povećava se proporcionalno radnoj temperaturi:

• na 100 stupnjeva Celzijusa - 6,95 V;
• na 600 do 49 V.

Kopel je vrlo otporan na toplinu - bez prekidanja osnovnih svojstava koji mogu izdržati zagrijavanje do 600 stupnjeva i otporni su na koroziju.
Kopel se koristi u termoparama senzorskih uređaja za mjerenje temperature bez dodirivanja. Upotrebljavaju termoparpe s maksimumom TEPS - s kromom, bakrom ili željezo, koji su pozitivni elektrode i kopel-negativni. Termopar kopel-kromel se uglavnom koristi u pirometriji za stalno praćenje temperature režima u rasponu od 200 do 600 stupnjeva u industrijskim i laboratorijskim instalacijama.

Proces taljenja

U proizvodnji legura bakar-niklom, postoje relativno slične tehnologije. Melchior, nikal srebro, kunial, konstantan, mangan se prvo rastali u indukcijskim pećima pod slojem kalciniranog ugljena. Dodavanje otpada na punjenje dozvoljeno je do 80%.

Proces taljenja započinje bakrom i niklom. Dok se rastopi, otpad se dodaje u velikim komadima, a zatim malim. Posljednje mjesto je napunjeno cinkom. Nakon konačnog taljenja naboja, mangan i silikon (nikal srebro) su deoksidirani, ili silikon i mangan (konstantan i kuproniksel). Nakon toga, svu trosku se ukloni s površine taline i doda se još drvenog ugljena. Zagrijte žarulju sa žarnom niti na oko 1300 ° C, dodajte mangan klorid za preradu, ako je potrebno.

Tehnologija kuhanja kunialy malo se razlikuje, jer sadrže aluminij. Prije uvođenja aluminija nužno je dodano 0.1% mangana za deoksidaciju u talinu. I nakon otapanja aluminija, površina taline je posuta tekućinom. Ako to nije učinjeno, nastaju filmovi od kojih se talina postaje neprikladna za izlijevanje.

Kemijska, fizikalna i strukturna svojstva određuju raspon primjene različitih legura bakar-nikla. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17217-79 i GOST 10155-75 standardi su osnovni u njihovoj proizvodnji.

Novac novca

Otprilike od kraja stoljeća prije prošle godine kovanice legure bakro-nikla bile su posvuda bile svezane. Njezin je sastav bio vrlo različit u različitim uzorcima. No u osnovi je sadržavao do 30% nikla, manju nečistoću od željeza i bakra kao bazu. Od konvencionalne metal za kovanice biti primarno rastezljiv, kovan, izdržljiv i jeftin, praktičan način možemo odrediti sastav kovanice legure. Nakon toga, posebno popularan za proizvodnju kovanica je korišten cupronickel.

Suvremeni ruski novčići izrađeni su od raznih legura. Konkretno, kovanice izdane prije 2009. godine u potpunosti se sastoje od nikalnog srebra. Čelični novčići s nominalnom vrijednošću od jedne i pet centi i bakrenih pet rubalja kovanica pokriveni su tankim slojem nikla srebra. Takav materijal zvao se "bimetal". Tako se trošak proizvodnje metalnog novca sve više i više smanjuje.

Allocije bakra i nikla blago su osjetljive na oksidaciju u zraku. Zato se njegovi znakovi mogu naći samo na starim novčićima ili onima koji su odavno bili u agresivnom okruženju. Stručnjaci-lovci na blago i numizmatičari koriste različite načine čišćenja vrijednih kopija kovanica - od nacionalnih recepata do naprednih tehnologija.
Čišćenje otopinom sapuna uklanja samo zelenkaste bakrene okside. Nanesite i maslinovo ulje, octenu kiselinu, paste "Goya". Mora se imati na umu da ta sredstva ne mogu samo ukloniti plak, već i reagirati sa samom legurama, šteteći novac. Najučinkovitiji, nježniji i brži je čišćenje novčića od legure bakro-nikla elektrolizom.