510 Shares 6483 views

Miedź-nikiel: Właściwości, GOST. Wytwarzanie stopów miedzi z niklem. Czyszczenie monet ze stopu miedź-nikiel

Miedź należy do grupy metali nieżelaznych. W czystej postaci, że ma wysoką przewodność cieplną i elektryczną, to jednak stosuje się głównie w przemyśle elektrotechnicznym. Miedzi – bardzo ciągliwy materiał, który nadaje się również do obróbki ciśnieniowej na zimno i na gorąco.


W celu poprawienia własności mechanicznych konstrukcji i skuteczności właściwości związku miedzi przy użyciu z innymi metalami. W wyniku tego, proces zgrzewania zmiany struktury sieci krystalicznej, dodatkowe połączenie pomiędzy jonów i atomów. Mianowicie, zwiększa wytrzymałość stopów w porównaniu do czystego metalu.

Co stopowa miedzi z niklem

W przypadku stopu niklu jest głównym pierwiastkiem stopowym. Posiada odporność na korozję, jednak stosowany jest głównie do utwardzania. W przypadku stopu go z formy miedzi ciągłych roztworów stałych. Miedź-nikiel nabywa szereg nowych funkcji:

  • Zwiększa odporność cieplna materiału;
  • znacznie zmniejszyć współczynnik temperaturowy oporności;
  • jest wysoka odporność na korozję, zwłaszcza w słonej wodzie.

klasyfikacja

Właściwości stopu miedź-nikiel, zależy od procentu zawartej niklu i innych substancji. Obecnie stworzył wiele nowych materiałów specjalnych z unikalnym harakteristikami.V zależności od zastosowania, są one podzielone na strukturalne i elektryczne.

  • Strukturalny – posiada wysokie właściwości antykorozyjne i wytrzymałościowe. Produkty z nich są odporne na agresywne media. Ten niemiecki srebro, nikiel i srebro kunial. Szczególne miejsce w tej liście jest Monel, których skład i proporcje pierwiastków są nieco inne.
  • Electro – aby zwiększyły oporność elektryczną i właściwości termoelektrycznych, ich zastosowanie w energetyce i elektrotechnice. To konstantanu, manganinu i Copel.

Znajomość składu chemicznego i właściwości fizycznych, w celu określenia stopu miedź-nikiel, w jednej z tych grup.

niemiecki srebrny

Zawiera on około 80% miedzi, 20% niklu, a także mało żelaza i manganu. Taki stop jest znany ludziom nawet w III wieku pne. e. zwany „biały miedź” ze względu na jasny kolor srebrny, który przypomina srebra. Posiada wysokie właściwości antykorozyjne oraz duży margines bezpieczeństwa i trwałości stopu miedzi i niklu. Temperatura topnienia – w przybliżeniu 1170 ° C, Dobra plastyczność może obsłużyć Produkty ciśnieniem. Wykorzystywane w produkcji kondensatorów, z którego jest wykonany instrumentów medycznych, tanie biżuteria, sztućce, monety.

niklowo-srebrny

Stop miedź-nikiel z dodatkiem cynku o kolorze srebrnym z zielonkawy odcień. W zależności od rodzaju mogą zawierać do 35% niklu i do 45% cynku, resztę – miedź. Taka zawartość substancji stałych cynku znacznie zmniejsza koszty jego produkcji. Niemiecki srebro ma w przybliżeniu takie same właściwości mechaniczne jak cupronickel. Jest on odporny na korozję, trwałe wystarczająco ciągliwe być przetwarzane w sposób gorącej i zimnej ciśnienia.

Czasami dodatkowo domieszkowany prowadzić do lepszej obróbki. Głównie dlatego, że produkuje instrumenty akcesoria, zegarki i instrumentów medycznych. Interesujące jest to, że dziś ze względu na niski koszt, bo nim częściej niż niemieckiego srebra, produkcja biżuterii, medale i rozkazy. Nikiel Srebro jest również stosowany w produkcji szkliwa.

Kunial

Składa się ona z niklem miedzi – 20%, małą zawartość aluminium. Fuzji w temperaturze 1183 ° C, a następnie chłodzenie i proces starzenia nie osiągnął bardzo wysokiej wytrzymałości i odporności w niskich temperaturach. Podzielone na grupy A (MNA13-3) i B (6-1,5 MNA).
Marka A ma dwie ważne cechy – wysoką wytrzymałość i wyjątkową odporność na korozję w środowiskach korozyjnych. Na przykład, w wodzie morskiej, może być obsługiwany przez dziesięciolecia. Dlatego też, stop wykorzystywany do produkcji części dla celów specjalnych (śmigieł).

Gatunek B ma właściwości sprężyste, dlatego jest szeroko stosowany do wytwarzania elementów elastycznych właściwego przeznaczenia. Jest również bardzo odporny na przerwy w zimnie. Z niej wytwarzać elementy konstrukcyjne pracujące w niskiej temperaturze.

Monel

Zawiera on około dwóch-trzecich niklu i jedną trzecią miedzi. Temperatura topnienia – 1350 ° C, Główną właściwością stopu miedź-nikiel – odporność na korozję. Posiada wysokie właściwości mechaniczne – siły i odkształcenia plastycznego. Monelu marki NMZhMts zawiera około 28% miedzi, 3% żelaza, około 3% magnezu, niewielką ilość kobaltu i niklu.

Posiada te same cechy Monelu-400. Jest to marka Special Metals Corporation i został opatentowany w 1906 roku. Dlatego inne firmy produkujące Nie można używać tej nazwy. Więc nie ma innego stopu – Nicorros. Jednak, materiały te są identyczne we wszystkich chemikaliów i techniczne harakteristikam.Tak stop zawiera więcej niż połowa procentowej zawartości niklu, ich koszt jest stosunkowo wysoki. Jednakże, nie jest technologia wytwarzania stopu miedzi, niklu, przy użyciu surowców naturalnych rud siarczkowych z Treść obu elementów, bez uprzedniego rozdzielania na poszczególne składniki. Może to znacząco obniżyć koszty produktu końcowego.

Monel jest używany do produkcji ekspluatruemyh w agresywnym środowisku pod wysokim obciążeniu mechanicznym. Ten przemysł stoczniowy, chemiczny i przemysł naftowy, produkcja instrumentów medycznych, krytycznych części maszyn i urządzeń.

konstantan

Jest to biały kolor z charakterystyczną żółtawo melasy. Kompozycja składa się z: -59%, miedzi; nikiel – 39-41%; Mangan – 1,2%. Temperatura topnienia 1260 ° C, Stop miedź-nikiel otrzymał nazwę od głównej właściwości – stabilizacji termicznej. Ma bardzo dobre właściwości rezystancji elektrycznej na niskim współczynniku rozszerzalności temperatury. Stop jest do produkcji drutów termopary do produkcji instrumentów, jak i elektrycznych elementów grzejnych, które pracują w temperaturach aż do 400-500 ° C.

Przewody z konstantan, poddaje się specjalnej obróbce cieplnej, w wyniku której powierzchnia metalu do tworzenia cienkiej warstwy tlenku. Z tego produktu nie wymaga dodatkowego lakierowania lub powłokę ochronną. Konstantan jest bardzo plastyczne. Ta właściwość pozwala na jego stosowanie w zgrzewania stopów miedź-nikiel.

Wadą konstantan jest ich stosunkowo wysoki EMF – około 43 mV. To eliminuje stosowanie przewodów i taśm o nim w przyrządów pomiarowych o wysokiej precyzji.

manganinu

Jest zawierający około 5% niklu, 12% manganu i na bazie miedzi. Temperatura topnienia – 960 ° C Co ciekawe, manganinu została wynaleziona przez amerykańskiego Edward Venstonom około 1888 na podstawie oni także wynalazł konstantan jako specjalny materiał do uzwojeń urządzeń elektrycznych. To ma wysoką oporność elektryczną oraz bardzo niskie EMF w połączeniu z miedzią (nie więcej niż 1 mV), który odróżnia go od konstantanu.

Aby zmniejszyć współczynnik temperaturowy rezystancji przewodów manganovuyu wyżarza się w temperaturze około 600 ° pod obniżonym ciśnieniem, a następnie powoli ochłodzono. Technologia ta umożliwia zwiększenie temperatury, w którym materiał zachowuje swoje właściwości elektryczne do 200 ° C, Już w przewodzie cewki rany dodatkowo wielokrotnie ogrzewa się do temperatury 150 ° C W ten sposób uzyskuje się efekt sztucznego starzenia, po czym zmienia się w strukturze krystalicznej metalu są zminimalizowane.

Głównym obszarem stosowania manganinu podobnego materiału ze stabilnymi rezystywności – produkcję różnych precyzyjnych instrumentów do mierzenia wydajności prądu elektrycznego (natężenie, napięcie, moc).

Kopel

Kolejny specjalny stop. Zawiera on 43% miedzi, niklu, żelaza i manganu mały. Temperatura topnienia 1290 ° C, Przy optymalnym stosunku stabilną małej rezystywności i dużych TEDS połączeniu z różnych stopów metali stosowanych do wytwarzania drutu dla termopary i elektrody. Materiał wskaźnik TEDS wzrasta proporcjonalnie do temperatury roboczej:

  • w temperaturze 100 ° C – 6,95V;
  • 600 – 49B.

Copel bardzo stabilne termicznie – bez zakłócania właściwości zasadowe mogą wytrzymać w temperaturze do 600 ° i jest odporna na korozję.
Copel czujnik termoelement znajduje zastosowanie w urządzeniach do bezstykowego pomiaru temperatury. Termoelementy są wykorzystywane z maksymalną TEDS – chromu, miedzi lub żelaza, elementy te są dodatnie i Copel elektrody ujemnej. Kopel-chromel termoelement jest używany głównie w pirometrii ciągłe monitorowanie temperatury w zakresie od 200 do 600 stopni w warunkach przemysłowych i laboratoryjnych.

proces wytapiania

W produkcji stopów miedź-nikiel stosować stosunkowo podobnych technologii. Melchior, srebro, kunial, konstantan, manganinu najpierw stapia w piecu indukcyjnym w złożu węgla drzewnego kalcynuje. Dodanie do wsadu odpadów do 80%.

Proces rozpoczyna się od wytopu miedzi i niklu. Po ich stopieniu dodano do odpadów dużych fragmentów, a następnie dobrze. Ostatni załadowany cynku. Po ostatnim topienia wsadu produkcją odtleniano magnezem i krzemem (nikiel lub srebro), krzemu i manganu (konstantan nikiel srebra). Następnie usuwa się z powierzchni stopu i cały żużel dodaje się jeszcze węgla. Ogrzać spalania masę do temperatury około 1300 ° C, dodano chlorek manganu do rafinacji, jeśli to konieczne.

Nieco inna technika gotowania kunialey ponieważ zawierają aluminium. Przed wprowadzeniem glinu w stanie stopionym jest konieczne, aby dodać 0,1% manganu, do odtleniania. Po rozpuszczeniu stopić aluminium strumień posypywania powierzchni. Jeżeli to nie nastąpi, folia utworzona z którym stopiony materiał staje się niezdatna do nalewania.

Chemicznych, fizycznych i strukturalnych właściwości określić miejsce docelowe różnych stopów miedź-nikiel. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17217-79 i GOST 10155-75 są podstawowe standardy w ich produkcji.

bicie monet

Pod koniec ubiegłego stulecia wszędzie zaczęły bić monety ze stopu miedzi i niklu. Jej skład jest bardzo zróżnicowany w różnych mennic. Jednak przede wszystkim, kompozycja zawiera do 30% niklu, żelaza, miedzi i drobnych zanieczyszczeń w postaci zasady. Od konwencjonalnych metalowych monet być przede ciągliwe, miękkiej, trwały i tani, praktyczny sposób, że określa się skład stopu monety. Następnie szczególnie popularne do wytwarzania niklu srebra monet używany.

Współczesne rosyjskie monety są wykonane z różnych stopów. W szczególności, w całości składa się z niklu srebrnych monet wydanych przed 2009 r. monet ze stali z jednego lub dwóch centów i pięć rubli miedź powleczone cienką warstwą niklu, srebra. Taki materiał jest nazywany „bimetal”. Więc coraz bardziej zmniejsza się koszty produkcji metalicznego pieniądze.

Stopy miedzi i niklu, mało wrażliwych na utlenianie powietrzem. Dlatego, jej objawy można znaleźć tylko na starych monet, lub tych, które już od dawna w nieprzyjaznym środowisku. Eksperci, poszukiwaczy skarbów i moneta używana do czyszczenia okazy monet różnych środków – od popularnych receptur do zaawansowanych technologii.
Czyszczenie mydłem usuwa tylko dobre zielone tlenki miedzi. Stosowany jako olej z oliwek, kwas octowy, pasta „Goya”. Musimy pamiętać, że narzędzia te mogą nie tylko usunąć płytkę nazębną, ale także reagują ze sobą stop, powodując uszkodzenie monety. Najbardziej skuteczne, łagodne i szybkie czyszczenie monet jest stop miedziowo-niklowy przez elektrolizę.