Meď-nikel: vlastnosti, GOST. Výroba zliatin medi a niklu. Čistenie mince z medi a niklu

Meď patrí do skupiny neželezných kovov. Vo svojej čistej forme, že má vysokú tepelnú a elektrickú vodivosť, je však používa predovšetkým v elektrotechnickom priemysle. Meď - veľmi ťažný materiál, ktorý sám hodí aj k tlakovým spracovaním za studena a za tepla.

Pre zlepšenie mechanických konštrukčné aj prevádzkové vlastnosti zlúčeniny medi za použitia s inými kovmi. V dôsledku toho je proces fúzie mení štruktúru kryštálových mriežkach, existujú ďalšie komunikácie medzi iónmi a atómami. Konkrétne sa zvyšuje pevnosť zliatiny v porovnaní s čistého kovu.

Čo medi legovanej niklom

Pri legovanie nikel je hlavný legujúci prvok. Má odolnosť proti korózii, ale je používaný predovšetkým pre kalenie. Pri legovanie to s meďou forme kontinuálnych tuhých roztokov. Meď-nikel získava rad nových funkcií:

• zvyšuje tepelná odolnosť materiálu;
• výrazne znižuje teplotný koeficient odporu;
• je vysoká odolnosť proti korózii, a to najmä v slanej vode.

klasifikácia

Vlastnosti medi a niklu, závisí na percente obsiahnutých niklu a ďalších látok. V súčasnej dobe vytvoril mnoho nových špeciálnych materiálov s unikátnym harakteristikami.V v závislosti od aplikácie, ktoré sú rozdelené do štruktúrnych a elektrických.

• Štrukturálne - majú vysokú antikoróznu a pevnostné charakteristiky. Výrobky z nich sú odolné voči agresívnym médiám. Tento nemecký striebra, niklu, striebra a kunial. Osobitné miesto v tomto zozname je Monel, ktorého zloženie a proporcie jednotlivých prvkov sú trochu odlišné.
• Electro -, že sa zvýšil elektrický odpor a termoelektrické vlastnosti, ich použitie v oblasti energetiky a elektrotechniky. To konštantán, manganinové a NiFeCu.

Znalosť chemického zloženia a fyzikálnych vlastností pre určenie zliatiny medi, niklu, v niektorom z týchto skupín.

german silver

Skladá sa približne 80% medi, 20% niklu, rovnako ako málo železa a mangánu. Taká zliatina je známe, že ľudia aj v III storočí pred naším letopočtom. e. s názvom "biely policajt" kvôli svetlo striebornej farby, ktorý sa podobá striebro. Má vysoké antikorózne vlastnosti a vysokú bezpečnosť a trvanlivosť zliatiny medi a niklu. Teplota topenia - približne 1170 ° C, Dobrá tvárnosť zvládne Produkty tlaku. Používa sa pri výrobe kondenzátorov, je vyrobený z lekárske nástroje, lacné šperky, príbory, mince.

nikel striebro

Tento medi a niklu s prídavkom zinku, ktorý má striebornú farbu s nazelenalý odtieň. V závislosti od typu môže obsahovať až do 35% niklu, a až 45% zinku, zvyšok - meď. Takýto obsah pevného zinku podstatne znižuje náklady na jeho výrobu. Alpaka má približne rovnaké mechanické vlastnosti ako niklovej. Je odolný voči korózii, odolné, dostatočne temperované, ktoré majú byť spracované v teplej a studenej tlakovým spôsobom.

Niekedy ďalej dopoval vedú k lepšiemu obrábanie. Hlavne preto, že je výrobcom komponentov prístroje, hodinky a lekárske nástroje. Je zaujímavé, že dnes z dôvodu nízkej náklady kvôli nemu častejšie než nemecké striebro, vyrábať šperky, medaily a poriadky. Nickel Silver je tiež použitý pri výrobe skloviny.

Kunial

Skladá sa z medenej teleso nikel - 20%, malým prídavkom hliníka. Fused pri teplote 1183 ° C s následným prudkým ochladením a starnutie než dosiahne veľmi vysokú pevnosť a odolnosť voči nízkym teplotám. Rozdelená do platovej triedy A (MNA13-3) a B (6-1,5 MNA).
Značka A má dve dôležité vlastnosti - vysokú pevnosť a jedinečnú odolnosť proti korózii v koróznom prostredí. Napríklad v morskej vode, to môže byť prevádzkovaný po celé desaťročia. Z tohto dôvodu, zliatina používa na výrobu dielov pre špeciálne účely (vrtule).

Stupeň B má pružné vlastnosti, takže sa široko používa pre výrobu elastických prvkov zodpovedný cieľ. Je tiež veľmi odolný voči výpadkom v chlade. Z nej vyrábať konštrukčné diely pracujúce pri nízkych teplotách.

Monel

Obsahuje asi dve tretiny niklu a jednu tretinu meď. Teplota topenia - 1350 ° C, Hlavné vlastností zliatiny medi a niklu - odolnosť proti korózii. Má vysoké mechanické vlastnosti - pevnosť a plastickej deformácie. Monel značka NMZhMts obsahuje asi 28% medi, 3% železa, asi 3% horčíka, malé množstvo kobaltu a niklu.

Má rovnaké vlastnosti Monel-400. Je to značka Special Metals Corporation a bol patentovaný v roku 1906. Preto sa ďalšie výrobné podniky nemôžu používať tento názov. Tak je tu ďalší zliatina - Nicorros. Avšak, tieto materiály sú identické vo všetkých chemických a technické harakteristikam.Tak zliatina obsahuje viac ako polovica percenta niklu, jeho cena je pomerne vysoká. Avšak, tam je technológia výroby medi a niklu s využitím suroviny prírodných sulfidovej rudy s obsahom dvoch prvkov, a to bez predchádzajúceho rozdelenia na jednotlivé zložky. To môže výrazne znížiť náklady na konečný produkt.

Monel sa používa pre výrobu, ekspluatruemyh v agresívnom prostredí pri vysokom mechanickom zaťažení. Táto stavba lodí, chemický a ropný priemysel, výroba lekárskych prístrojov, kritických častí strojov a zariadení.

konštantán

Je bielej farby s charakteristickým nažltlé melasy. Kompozícia sa skladá z: -59% medi; nikel - 39 až 41%; Mangán - 1-2%. teplota topenia 1260 ° C, Tento medi a niklu získal svoje meno od hlavnej vlastnosť - tepelnú stabilitu. To má veľmi dobrý výkon elektrického odporu na expanznej teplotu nízkym koeficientom. Zliatina je pre výrobu termočlánkového drôtu, pri výrobe prístrojov, rovnako ako elektrické vykurovacie prvky, ktoré pracujú pri teplotách až do 400-500 stupňov.

Drôty z konštantán, podrobí zvláštnej tepelnej úprave, v dôsledku ktorej je kovový povrch k vytvoreniu oxidu tenký film. S týmto produktom nevyžaduje ďalšie nátery alebo ochranný povlak. Konštantán je veľmi plast. Táto vlastnosť umožňuje jeho použitie v zvárania zliatiny medi a niklu.

Nevýhodou konštantán je jeho pomerne vysoká EMF - asi 43 mV. To eliminuje použitie drôtov a pásky z neho vo vysoko presných meracích prístrojov.

manganinové

Je obsahujúci asi 5% hmotnostných niklu, 12% mangánu a medi základne. Teplota topenia - 960 ° C Je zaujímavé, že manganinové bol vynájdený americkým Edward Venstonom asi v roku 1888 na základe tiež vynašiel Constantan ako špeciálny materiál pre vinutia elektrických spotrebičov. To má vysoký elektrický odpor a veľmi nízkou EMF spárované s meďou (nie viac ako 1 mV), ktorý ju odlišuje od konštantán.

Aby sa znížil koeficient teplotnej odolnosti manganovuyu drôtu sa žíha pri teplote asi 600 ° vo vákuu, a potom sa pomaly ochladí. Táto technológia umožňuje zvýšiť teplotu, pri ktorej materiál, uchováva svoje elektrické vlastnosti až do 200 ° C. Už v navinuté cievky drôtu opakovane ďalej zahrievaná na teplotu 150 ° C, Tým sa dosahuje účinok umelého starnutia, po ktorý sa mení v kryštalickej štruktúre kovu sú minimalizované.

Hlavnou oblasťou použitia manganinové podobného materiálu so stabilnými resistivity - výrobu rôznych presných nástrojov na meranie výkonu elektrického prúdu (prúd, napätie, výkon).

Kopel

Ďalšie špeciálne zliatina. Obsahuje meď, 43% niklu, málo železa a mangánu. teplota topenia 1290 ° C, S optimálnom pomere stabilne nízkej odolnosti a vysoké TEDS spárované s rôzne kovové zliatiny používané na výrobu drôtu pre termočlánky a elektród. Indikátor TEDS materiálu sa zvyšuje v pomere k pracovnej teplote:

• na 100 stupňov Celzia - 6,95V;
• pri 600 - 49b.

NiFeCu veľmi teplotne stabilný - bez negatívneho vplyvu na základné vlastnosti vydrží teplu do 600 stupňov a je odolný proti korózii.
NiFeCu čidlo termočlánku sa používa v zariadení pre meranie teploty bezkontaktné. Tieto termočlánky sa používajú s maximálnymi TEDS - chróm, meď alebo železo Tieto prvky sú kladné elektródy a NiFeCu -negativní. Kopel-chromel termočlánok sa používa hlavne v pyrometre pre kontinuálne sledovanie teploty v rozmedzí od 200 do 600 stupňov v priemyselných a laboratórnych podmienkach.

tavenie

Pri výrobe zliatiny medi, niklu dodržiavať pomerne podobné technológie. Melchior, nikel striebro, kunial, konštantán, manganinové najprv roztavená v indukčnej peci pod dreveného uhlia posteľou kalcinuje. Pridanie do dávky odpadu až 80%.

Proces začína tavenie medi a niklu. Lebo roztavení pridá odpadu veľké kusy, a potom v poriadku. Posledný načítaný zinku. Po konečnej tavenie vsádzky produkujúce deoxiduje s mangánu a kremíka (nikel striebra), alebo kremíka a mangánu (konštantán a alpaky). Potom sa odstráni z povrchu taveniny a celý troska sa pridáva aj uhlie. Zahrejte horiace hmoty na teplotu asi 1300 ° C, bol pridaný chlorid mangánatý pre rafináciu v prípade potreby.

Trochu iná varenie technika kunialey pretože obsahujú hliník. Pred zavedením hliníka v tavenine je nutné, aby sa pridá 0,1% mangánu pre deoxidáciu. Po rozpustení hliníka roztavenie povrchu posypať tok. Ak to tak nie je, film vytvorený z ktorej sa tavenina stane nevhodnou pre liatie.

Chemické, fyzikálne a štrukturálne vlastnosti určujú cieľovej oblasti rôzne zliatiny medi a niklu. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17217-79 a 10155-75 Normy sú základné pri ich výrobe.

razba

Okolo konca minulého storočia všade začali raziť mince z medi a niklu. Jeho zloženie je značne líšili v rôznych mincovní. Ale hlavne obsahuje až 30% niklu, železa menšie nečistoty a medi ako báza. Vzhľadom k tomu, konvenčné kovové pre mince je primárne ťažný, poddajný, trvanlivé a lacné, praktický spôsob, ako určuje zloženie mincí zliatiny. Následne obzvlášť populárny pre výrobu niklu strieborné mince používané.

Moderné ruské mince sú vyrobené z rôznych zliatin. Najmä úplne pozostávať z niklu strieborné mince vydané pred rokom 2009. Oceľové mince jednej a dvoch centov a päť rubeľ medi potiahnuté tenkou vrstvou niklu striebra. Takýto materiál sa nazýva "bimetal". A tak stále viac a viac znižuje náklady na výrobu kovových peňazí.

Zliatiny medi a niklu, málo citlivé na oxidáciu vzduchom. Preto sa jej príznaky možno nájsť iba na starých mincí, alebo tie, ktoré už dávno v nepriateľskom prostredí. Odborníci, hľadači pokladov a mince používa na čistenie vzoriek mincí rôznych prostriedkov - od populárnych receptov s vyspelými technológiami.
Čistenie vodou a mydlom odstraňuje iba dobrých zelených oxidy medi. Aplikovaná ako olivový olej, kyselina octová, cestoviny "Goya". Musíme mať na pamäti, že tieto nástroje môžu nielen odstrániť povlak, ale aj reagovať so sebou zliatiny, čo spôsobuje škody na mince. Najúčinnejšia, jemný a rýchle čistenie mincí je meď, zliatiny niklu elektrolýzou.