Tembaga-Nikel: hartanah, GOST. Pengeluaran aloi tembaga-nikel. Pembersihan syiling aloi tembaga-nikel

Tembaga tergolong dalam kumpulan logam bukan ferus. Dalam bentuk tulen ia mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi, ia bagaimanapun digunakan terutamanya dalam industri elektrik. Copper - bahan yang sangat mulur, yang meminjamkan dirinya dengan baik untuk rawatan tekanan dalam kesejukan dan panas.

Untuk meningkatkan reka bentuk dan prestasi sifat-sifat mekanikal sebatian kuprum dengan menggunakan ia dengan logam lain. Hasilnya, proses pelakuran perubahan struktur kekisi kristal, terdapat komunikasi tambahan antara ion dan atom. Iaitu ia meningkatkan kekuatan aloi berbanding logam tulen.

Apa tembaga dialoikan dengan nikel

Apabila pengaloian nikel adalah utama unsur pengaloian. Ia mempunyai rintangan kakisan, bagaimanapun, adalah terutamanya digunakan untuk pengerasan. Apabila pengaloian dengan bentuk tembaga larutan pepejal berterusan. Tembaga-Nikel memperoleh beberapa ciri-ciri baru:

• meningkatkan rintangan haba bahan;
• berkurangan pekali suhu rintangan;
• terdapat rintangan yang tinggi kepada kakisan, terutamanya di dalam air garam.

klasifikasi

Sifat-sifat aloi tembaga-nikel bergantung kepada peratusan nikel terkandung dan bahan-bahan lain. Pada masa ini, mencipta banyak bahan-bahan khas baru dengan harakteristikami.V unik bergantung kepada permohonan itu, mereka dibahagikan kepada struktur dan elektrik.

• Structural - mempunyai anticorrosion dan ciri-ciri kekuatan yang tinggi. Produk daripada mereka adalah tahan kepada media agresif. Ini perak Jerman, perak nikel dan kunial. Sebuah tempat khas dalam senarai ini adalah Monel, yang komposisi dan bahagian unsur-unsur adalah agak berbeza.
• Electro - telah meningkat rintangan elektrik dan harta termoelektrik, penggunaannya dalam tenaga dan kejuruteraan elektrik. Ia konstantan, manganin dan Copel.

Pengetahuan komposisi kimia dan ciri-ciri fizikal untuk menentukan aloi tembaga-nikel dalam salah satu kumpulan.

perak Jerman

Ia terdiri daripada kira-kira 80% tembaga, 20% nikel, dan juga sedikit besi dan mangan. Seperti aloi diketahui orang walaupun dalam abad ke III SM. e. dipanggil "tembaga putih" kerana warna perak cahaya, yang menyerupai perak. Ia mempunyai ciri-ciri anti-kakisan yang tinggi, dan margin besar keselamatan dan ketahanan daripada aloi tembaga-nikel. takat lebur - kira-kira 1170 ° C. kemuluran yang baik boleh mengendalikan Produk tekanan. Digunakan dalam pengeluaran kapasitor, ia diperbuat alat-alat perubatan, barang kemas murah, kutleri, syiling.

perak nikel

Ini aloi tembaga-nikel dengan tambahan zink mempunyai warna perak dengan warna kehijauan. Bergantung kepada jenis yang boleh mengandungi sehingga 35% daripada nikel dan sehingga 45% zink, yang lain - tembaga. Seperti kandungan zink pepejal ketara mengurangkan kos pengeluaran. Jerman perak mempunyai kira-kira sifat-sifat mekanikal sama seperti cupronickel itu. Ia tahan kakisan, tahan lama, cukup mudah dibentuk untuk diproses dalam kaedah tekanan panas dan sejuk.

Kadang-kadang didopkan lagi membawa kepada pemesinan yang lebih baik. Terutamanya kerana ia mengeluarkan komponen instrumen, jam tangan dan alat-alat perubatan. Adalah menarik bahawa hari ini kerana kos yang rendah kerana dia lebih kerap daripada perak Jerman, mengeluarkan barang kemas, pingat dan pesanan. Nikel perak juga digunakan dalam pembuatan enamel.

Kunial

Ia terdiri daripada nikel asas tembaga - 20%, tambahan kecil aluminium. Bersatu pada suhu 1183 ° C diikuti oleh pelindapkejutan dan penuaan daripada mencapai kekuatan yang sangat tinggi dan rintangan kepada suhu yang rendah. Dibahagikan kepada gred A (MNA13-3) dan B (6-1,5 MNA).
Jenama A mempunyai dua ciri-ciri penting - kekuatan yang tinggi dan rintangan kakisan yang unik dalam persekitaran yang mengakis. Sebagai contoh, di dalam air laut, ia boleh digunakan selama beberapa dekad. Oleh itu, aloi yang digunakan untuk membuat bahagian-bahagian untuk tujuan khas (kipas).

Gred B mempunyai ciri-ciri berdaya tahan, jadi ia digunakan secara meluas untuk mengeluarkan unsur-unsur elastik destinasi bertanggungjawab. Ia juga sangat tahan rehat dalam kesejukan. Daripadanya menghasilkan bahagian-bahagian struktur yang beroperasi dalam keadaan suhu yang rendah.

Monel

Ia mengandungi kira-kira dua pertiga nikel dan tembaga satu pertiga. takat lebur - 1350 ° C. Harta utama aloi tembaga-nikel - rintangan kakisan. Ia mempunyai ciri-ciri mekanikal yang tinggi - kekuatan dan ubah bentuk plastik. Monel jenama NMZhMts mengandungi kira-kira 28% tembaga, besi 3%, kira-kira 3% daripada magnesium, sejumlah kecil kobalt dan nikel.

Ia mempunyai ciri-ciri sama Monel-400. Beliau adalah jenama Special Metals Corporation dan telah dipatenkan pada tahun 1906. Oleh itu, syarikat-syarikat perkilangan lain tidak boleh menggunakan nama ini. Jadi ada aloi lain - Nicorros. Walau bagaimanapun, bahan-bahan ini adalah sama dalam semua kimia dan teknikal harakteristikam.Tak aloi mengandungi lebih daripada separuh peratusan nikel, kosnya agak tinggi. Walau bagaimanapun, terdapat teknologi pengeluaran aloi tembaga-nikel menggunakan bahan-bahan mentah bijih sulfida semula jadi dengan kandungan kedua-dua elemen, tanpa pemisahan sebelum ke juzuk individu. Ini boleh mengurangkan kos produk akhir.

Monel digunakan untuk pengeluaran, ekspluatruemyh dalam persekitaran yang agresif di bawah pembebanan mekanikal yang tinggi. Ini industri minyak pembinaan kapal, kimia dan, pembuatan alat-alat perubatan, bahagian kritikal mesin dan peranti.

konstantan

Ia berwarna putih dengan sirap pekat kekuningan ciri. komposisi terdiri daripada: -59% tembaga; nikel - 39-41%; Mangan - 1-2%. suhu lebur 1260 ° C. Ini aloi tembaga-nikel telah menerima namanya daripada harta utama - kestabilan terma. Ia mempunyai prestasi yang sangat baik rintangan elektrik pada pekali pengembangan suhu yang rendah. aloi adalah untuk pengeluaran dawai suhu, dalam pembuatan instrumen, serta unsur-unsur pemanasan elektrik yang beroperasi pada suhu sehingga 400-500 darjah.

Wayar diperbuat daripada konstantan, tertakluk kepada rawatan haba khas, hasil yang permukaan logam untuk membentuk sebuah filem oksida nipis. Dengan produk ini tidak memerlukan penyemburan lakuer tambahan atau salutan pelindung. Konstantan adalah sangat plastik. Hartanah ini membenarkan penggunaannya dalam kimpalan aloi tembaga-nikel.

Kelemahan konstantan adalah EMF agak tinggi - kira-kira 43 mV. Ini menghapuskan penggunaan wayar dan pita beliau dalam alat pengukur tinggi ketepatan.

manganin

Ia mengandungi kira-kira 5% nikel, 12% mangan dan asas tembaga. takat lebur - 960 ° C. Menariknya, manganin yang telah dicipta oleh Amerika Edward Venstonom kira-kira dalam 1888 atas dasar mereka juga mencipta konstantan sebagai bahan khas untuk belitan peralatan elektrik. Ia mempunyai kerintangan yang tinggi elektrik dan EMF sangat rendah dipasangkan dengan tembaga (tidak lebih daripada 1 mV), yang membezakannya daripada konstantan.

Dalam usaha untuk mengurangkan pekali suhu dawai rintangan manganovuyu disepuh lindap pada suhu kira-kira 600 darjah di bawah vakum, dan kemudian perlahan-lahan disejukkan. Teknologi ini membolehkan untuk meningkatkan suhu di mana bahan yang mengekalkan sifat-sifat elektrik sehingga kepada 200 ° C. Sudah pada wayar luka gegelung lagi berulang kali dipanaskan kepada 150 ° C. Ini mencapai kesan penuaan tiruan, selepas mana perubahan dalam struktur kristal logam dikurangkan.

Kawasan utama permohonan manganin seperti bahan dengan kerintangan stabil - pembuatan pelbagai instrumen ketepatan untuk mengukur prestasi arus elektrik (aliran elektrik, voltan, kuasa).

Kopel

Lain aloi khas. Ia mengandungi tembaga, 43% nikel, besi kecil dan mangan. suhu lebur 1290 ° C. Dengan nisbah optimum secara stabil kerintangan rendah dan Teds tinggi dipasangkan dengan aloi logam yang berbeza digunakan untuk mengeluarkan wayar untuk termogandingan dan elektrod. bahan penunjuk Teds bertambah berkadaran dengan suhu kerja:

• pada 100 darjah Celsius - 6,95V;
• 600 - 49B.

Copel sangat stabil dari segi haba - tanpa mengganggu sifat-sifat asas boleh menahan haba sehingga 600 darjah dan tahan kakisan.
Copel sensor thermocouple digunakan dalam alat-alat untuk pengukuran suhu sentuh. The termogandingan digunakan dengan Teds maksimum - kromium, tembaga atau besi Elemen-elemen ini elektrod positif dan Copel -negative. Kopel-chromel thermocouple digunakan terutamanya dalam pyrometry untuk pemantauan berterusan suhu dalam julat 200-600 darjah dalam persekitaran industri dan makmal.

proses peleburan

Dalam pengeluaran aloi tembaga-nikel mematuhi teknologi yang agak sama. Melchior, perak nikel, kunial, konstantan, manganin pertama cair dalam relau induksi di bawah katil arang calcined. Menambah kepada kelompok sisa menjadi 80%.

Proses ini bermula dengan peleburan tembaga dan nikel. Kerana mereka mencairkan sisa tambah ketulan besar, maka denda. Zink dimuatkan lepas. Selepas lebur akhir caj menghasilkan deoxidized dengan mangan dan silikon (perak nikel), atau silikon dan mangan (konstantan dan perak nikel). Selepas itu dikeluarkan daripada permukaan leburan dan seluruh sanga ditambah walaupun arang. Panaskan massa yang terbakar pada suhu kira-kira 1300 ° C, ditambah klorida mangan untuk memperbaiki jika perlu.

Sedikit berbeza teknik memasak kunialey kerana ia mengandungi aluminium. Sebelum memperkenalkan aluminium dalam leburan diperlukan untuk menambah 0.1% mangan untuk deoxidation. Selepas membubarkan aluminium mencairkan permukaan taburkan fluks. Jika ini tidak dilakukan, filem itu terbentuk daripada yang cair menjadi tidak layak untuk mencurah.

Kimia, sifat fizikal dan struktur menentukan kawasan destinasi yang berbeza aloi tembaga-nikel. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17.217-79 dan GOST 10.155-75 standard adalah asas dalam pembuatan mereka.

sistem mata wang

Sekitar akhir abad yang lalu di mana-mana mula syiling mint aloi tembaga-nikel. Komposisinya amat diubah dalam mints berbeza. Tetapi terutamanya ia mengandungi sehingga 30% nikel, besi berhadas kecil dan tembaga sebagai asas. Sejak logam konvensional untuk syiling untuk menjadi terutamanya mulur, mudah dibentuk, tahan lama dan murah, cara yang praktikal kami menentukan komposisi aloi duit syiling. Selepas itu sangat popular untuk mengeluarkan syiling perak nikel digunakan.

syiling Rusia moden diperbuat daripada aloi yang berbeza. Khususnya, benar-benar terdiri daripada syiling perak nikel dikeluarkan sebelum 2009. syiling keluli satu dan dua sen dan lima ruble tembaga disalut dengan lapisan nipis perak nikel. bahan itu dipanggil "bimetal". Jadi lebih ramai mengurangkan kos pembuatan wang logam.

Aloi tembaga dan nikel, sedikit terdedah kepada pengoksidaan udara. Oleh itu, simptom boleh didapati hanya pada syiling lama, atau orang-orang yang telah lama dalam persekitaran yang bermusuhan. Pakar, pemburu harta dan duit syiling yang digunakan untuk pembersihan spesimen syiling pelbagai cara - dari resipi popular untuk teknologi canggih.
Pembersihan dengan sabun dan air membuang oksida tembaga hijau sahaja yang baik. Digunakan sebagai minyak zaitun, asid asetik, pasta "Goya". Kita mesti ingat bahawa alat ini bukan sahaja boleh membuang plak, tetapi juga bertindak balas dengan diri mereka sendiri aloi, menyebabkan kerosakan kepada duit syiling. Pembersihan paling cekap, lemah lembut dan pesat syiling adalah aloi tembaga-nikel melalui elektrolisis.