Как называется сплав меди с никелем?

Медь — пластичный металл, хорошо поддающийся обработке, обладает электрической и теплопроводностью. Для улучшения эксплуатационных свойств в его состав вводятся различные компоненты сплава. В этой статье мы остановимся на сплаве меди и никеля, который увеличивает его коррозионную стойкость, увеличивает его прочность и электрическое сопротивление.

Что дает добавка к меди никеля?

Никель вводится в сплав как основной легирующий компонент. Значительно увеличивает твердость меди. Металлы наделены редкой особенностью, они полностью растворяются друг в друге. При соединении, в зависимости от пропорции, однородные сплавы двух металлов меняют свои свойства следующим образом:

• Повышает эластичность и прочность.
• Повышенная устойчивость к кислотам и щелочам.
• Температурный коэффициент сопротивления уменьшается.
• Развитая коррозионная стойкость.
• Повышается термостойкость.

Классификация

По механическим, химическим и физическим свойствам, а также по области применения медно-никелевые сплавы можно условно разделить на две основные группы:

• Конструкционный — отличается высокой коррозионной стойкостью и большой прочностью. К ним относятся мельхиор, содержащий до 30% никеля и небольшое количество других металлов, серебряный никель с превосходной прочностью и специальный куниальный сплав с добавками алюминия, который хорошо обрабатывается под давлением.

• Электрические: у них высокое электрическое сопротивление. К ним относятся копель из термоэлектродного сплава, который содержит большое количество никеля, манганина и константана. Используется в электротехнике для компенсационных кабелей, термопар и реостатов.

Сплавы используются для изготовления деталей, они используются в устройствах, теплообменниках, поэтому предъявляются жесткие требования по химическому составу и физическим характеристикам.

Мельхиор

Сплав меди с никелем, получивший название мельхиора, может содержать до 22% основного компонента сплава никеля, около 80% меди и не более 0,6% примесей. Он известен своей высокой прочностью, пластичностью и устойчивостью к коррозии. Сплав хорошо поддается механической обработке, его штампуют, режут, чеканят, сваривают, полируют, подвергают давлению в любом виде (холодном и горячем). Мельхиор выпускается в виде лент, полосок и трубок. Металл серебристого цвета. Он идет на изготовление трубок конденсаторов, деталей систем кондиционирования и используется в приборостроении.

Кроме того, из сплава изготавливают изделия медицинского назначения, недорогие украшения, монеты и утварь. Для улучшения внешнего вида изделия покрывают тонким слоем серебра.

Нейзильберы

Сплавы никеля, меди и цинка содержат до 35 процентов никеля и 45 процентов цинка, а остальное — медь. Нейзильбер (в переводе с немецкого «новое серебро») имеет красивый серебристый цвет, не поддается окислению на воздухе, показывает устойчивость в растворах органических кислот и солей. Из-за высокой коррозионной стойкости неферромагнитные сплавы используются в производстве инструментов, используются для изготовления медицинских инструментов, часовых механизмов.

При изготовлении изделий для ювелирной промышленности в сплавы добавляют флюсы, которые позволяют уменьшить количество оксида меди, повысить пластичность и прочность. По мере увеличения содержания никеля в сплаве увеличивается его твердость и прочность. С введением алюминия сплавы твердеют путем диспергирования, при этом повышается коррозионная стойкость. Присутствие свинца в никеле придает металлу эластичность и улучшает режущие характеристики.

Сплавы высокого сопротивления

Для изготовления электронагревательных приборов требуются проводники, материал которых имеет высокий удельный коэффициент сопротивления и при невысокой температуре. Точные резисторы для устройств, как правило, делают из манганина — сплава меди, никеля и марганца. Содержит 86% меди, 13% марганца и примерно 3% никеля. Для стабилизации в манганины вводятся небольшие количества железа, серебра и алюминия. Сплавы имеют высокую температуру плавления 960 градусов, среднюю плотность чуть более 8 г / см3 и оранжевого цвета.

Манганы имеют небольшую температурную зависимость электрического сопротивления, что очень важно для их использования в электрических измерительных приборах с высокой степенью точности. Еще одно преимущество сплавов — очень низкая термо-ЭДС в паре с медью. Для стабилизации электромеханических свойств проводят искусственное старение манганина. Проволока нагревается под вакуумом до 400 градусов около двух часов, после чего выдерживается при комнатной температуре в течение длительного времени для получения стабильных свойств. Сплав используется для изготовления дополнительных резисторов, катушек, шунтов, высокоточных измерительных приборов.

Константан

Какие сплавы меди и никеля вместе с манганином являются сплавами с высоким электрическим сопротивлением? Это константан, в нем содержится до 65% меди, до 41% никеля и около 2% марганца. Этот сплав имеет специфический серебристый оттенок, среднюю плотность и температуру плавления 1270 градусов. Промышленность выпускает проволоку из константана, диаметр которой составляет 0,02-5 миллиметров. Значительная термо-ЭДС в сочетании с медью ограничивает использование сплава в прецизионных электрических измерительных приборах. Но он находит применение в термопарах для измерения температуры до 300 градусов.

Проволока из константана из медно-никелевого сплава проходит специальную термообработку: нагревается до 900 градусов и затем охлаждается. В результате на его поверхности образуется темно-серая оксидная пленка, которая образует изолирующий слой и не требует дополнительного защитного покрытия. Сплав хорошо поддается механической обработке, поэтому обладает высокими технологическими свойствами. Он находит применение в измерительных приборах, электрических резисторах и реостатах с температурой до 400 градусов.

Заключение

Медно-никелевые сплавы используются в различных отраслях промышленности. Они гибкие и обладают антикоррозийными свойствами. Из них изготавливают детали ответственного назначения, применяемые в теплообменниках и устройствах. Поэтому к сплавам предъявляются жесткие требования по плотности и химическому составу.