Tembaga-Nikel: properti, GOST. Produksi paduan tembaga-nikel. Membersihkan koin dari paduan tembaga-nikel

Tembaga milik kelompok logam non-ferrous. Dalam bentuk murni memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, itu Namun terutama digunakan dalam industri listrik. Tembaga - bahan yang sangat ulet, yang cocok baik untuk pengobatan tekanan dalam dingin dan panas.

Untuk meningkatkan desain dan kinerja sifat mekanik dari senyawa tembaga menggunakannya dengan logam lain. Akibatnya, proses fusi perubahan struktur kisi kristal, ada komunikasi tambahan antara ion dan atom. Yaitu meningkatkan kekuatan paduan dibandingkan dengan logam murni.

Apa tembaga paduan dengan nikel

Ketika paduan nikel utama unsur paduan. Memiliki ketahanan korosi, bagaimanapun, terutama digunakan untuk pengerasan. Ketika paduan dengan bentuk tembaga larutan padat terus menerus. Tembaga-Nikel mengakuisisi sejumlah fitur baru:

• meningkatkan ketahanan panas material;
• secara signifikan mengurangi koefisien suhu tahanan;
• ada resistensi yang tinggi terhadap korosi, terutama di air garam.

klasifikasi

Sifat-sifat paduan tembaga-nikel tergantung pada persentase nikel dan zat lainnya. Saat ini, menciptakan banyak bahan khusus baru dengan harakteristikami.V unik tergantung pada aplikasi, mereka dibagi menjadi struktural dan listrik.

• Struktural - memiliki anticorrosion dan kekuatan karakteristik tinggi. Produk dari mereka yang tahan terhadap media yang agresif. silver ini Jerman, perak nikel dan kunial. Sebuah tempat khusus dalam daftar ini adalah Monel, yang komposisi dan proporsi unsur-unsur yang agak berbeda.
• Elektro - telah meningkat hambatan listrik dan sifat termoelektrik, penggunaan energi dan teknik listrik. Ini constantan, Manganin dan Copel.

Pengetahuan tentang komposisi kimia dan karakteristik fisik untuk menentukan paduan tembaga-nikel di salah satu kelompok.

silver Jerman

Ini terdiri dari sekitar 80% tembaga, 20% nikel, serta sedikit zat besi dan mangan. Seperti sebuah paduan diketahui orang bahkan di SM abad III. e. disebut "putih tembaga" karena warna perak cahaya, yang menyerupai perak. Ia memiliki sifat anti-korosi tinggi, dan margin besar keselamatan dan daya tahan dari paduan tembaga-nikel. Titik lebur - kira-kira 1170 ° C. daktilitas yang baik dapat menangani Produk tekanan. Digunakan dalam produksi kapasitor, terbuat dari peralatan medis, perhiasan murah, sendok garpu, koin.

perak nikel

Ini paduan tembaga-nikel dengan penambahan seng memiliki warna perak dengan rona kehijauan. Tergantung pada jenis mungkin berisi hingga 35% nikel dan hingga 45% seng, sisanya - tembaga. konten seng padat seperti secara signifikan mengurangi biaya produksi. perak Jerman memiliki sekitar sifat mekanik yang sama seperti cupronickel tersebut. Hal ini tahan terhadap korosi, tahan lama, cukup mudah dibentuk untuk diproses dalam metode tekanan panas dan dingin.

Kadang-kadang lebih doped menyebabkan mesin yang lebih baik. Terutama karena memproduksi instrumen komponen, jam tangan dan peralatan medis. Sangat menarik bahwa hari ini karena biaya rendah karena dia lebih sering daripada perak Jerman, memproduksi perhiasan, medali dan perintah. Nikel Perak juga digunakan dalam pembuatan enamel.

Kunial

Ini terdiri dari dasar tembaga nikel - 20%, penambahan kecil aluminium. Menyatu pada suhu 1183 ° C diikuti dengan pendinginan dan penuaan daripada yang dicapai kekuatan yang sangat tinggi dan ketahanan terhadap suhu rendah. Dibagi menjadi grade A (MNA13-3) dan B (6-1,5 MNA).
Merek A memiliki dua karakteristik penting - kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang unik dalam lingkungan korosif. Misalnya, dalam air laut, dapat dioperasikan selama beberapa dekade. Oleh karena itu, sebuah paduan yang digunakan untuk membuat bagian-bagian untuk tujuan khusus (baling-baling).

Grade B memiliki sifat ulet, sehingga banyak digunakan untuk memproduksi elemen elastis tujuan bertanggung jawab. Hal ini juga sangat tahan terhadap istirahat dalam dingin. Dari itu memproduksi komponen struktural yang beroperasi dalam kondisi suhu rendah.

monel

Ini berisi sekitar dua-pertiga nikel dan tembaga sepertiga. Titik lebur - 1350 ° C. Properti utama dari paduan tembaga-nikel - ketahanan korosi. Ia memiliki sifat mekanik yang tinggi - kekuatan dan deformasi plastik. Monel merek NMZhMts mengandung sekitar 28% tembaga, 3% besi, sekitar 3% dari magnesium, sejumlah kecil kobalt dan nikel.

Ini memiliki karakteristik yang sama Monel-400. Dia adalah merek khusus Logam Corporation dan telah dipatenkan pada tahun 1906. Oleh karena itu, perusahaan manufaktur lain tidak dapat menggunakan nama ini. Jadi ada paduan lain - Nicorros. Namun, bahan ini identik dalam semua kimia dan harakteristikam.Tak teknis paduan mengandung lebih dari setengah persentase nikel, biaya agak tinggi. Namun, ada teknologi produksi paduan tembaga-nikel menggunakan bahan baku bijih sulfida alami dengan isi dari dua elemen, tanpa pemisahan sebelum ke konstituen masing-masing. Hal ini dapat secara signifikan mengurangi biaya produk akhir.

Monel digunakan untuk produksi, ekspluatruemyh di lingkungan agresif bawah beban mekanik yang tinggi. galangan kapal ini, industri minyak kimia dan, pembuatan instrumen medis, bagian-bagian penting dari mesin dan perangkat.

constantan

Hal ini berwarna putih dengan molase kekuningan karakteristik. Komposisi terdiri dari: -59% tembaga; nikel - 39-41%; Mangan - 1-2%. Suhu leleh 1260 ° C. paduan tembaga-nikel ini telah menerima namanya dari properti utama - stabilitas termal. Ini memiliki kinerja yang sangat baik dari tahanan listrik pada koefisien ekspansi suhu rendah. paduan adalah untuk produksi kawat termokopel, dalam pembuatan instrumen, serta elemen pemanas listrik yang beroperasi pada suhu sampai 400-500 derajat.

Kawat terbuat dari constantan, mengalami perlakuan panas khusus, sebagai akibat dari yang permukaan logam untuk membentuk sebuah film tipis oksida. Dengan produk ini tidak memerlukan lacquering tambahan atau lapisan pelindung. Constantan sangat plastik. Properti ini mengizinkan penggunaannya dalam pengelasan paduan tembaga-nikel.

Kerugian dari constantan adalah EMF cukup tinggi - sekitar 43 mV. Ini menghilangkan penggunaan kabel dan kaset dari dia dalam instrumen pengukuran presisi tinggi.

Manganin

Hal ini mengandung sekitar 5% nikel, 12% mangan dan tembaga dasar. Titik lebur - 960 ° C. Menariknya, Manganin yang diciptakan oleh Amerika Edward Venstonom tentang tahun 1888 atas dasar mereka juga menemukan constantan sebagai bahan khusus untuk gulungan peralatan listrik. Itu memang memiliki resistivitas tinggi listrik dan EMF sangat rendah dipasangkan dengan tembaga (tidak lebih dari 1 mV), yang membedakannya dari constantan.

Untuk mengurangi koefisien suhu kawat resistansi manganovuyu anil pada suhu sekitar 600 derajat di bawah vakum, dan kemudian perlahan-lahan didinginkan. Teknologi ini memungkinkan untuk meningkatkan suhu di mana material mempertahankan sifat listrik sampai dengan 200 ° C. Sudah di kawat luka kumparan lanjut berulang kali dipanaskan sampai 150 ° C. Ini mencapai efek penuaan buatan, setelah perubahan dalam struktur kristal logam diminimalkan.

Area utama aplikasi Manganin seperti bahan dengan resistivitas stabil - pembuatan berbagai instrumen presisi untuk mengukur kinerja arus listrik (ampere, tegangan, daya).

Kopel

paduan khusus lain. Ini berisi tembaga, 43% nikel, sedikit besi dan mangan. Suhu leleh 1290 ° C. Dengan rasio optimal secara stabil resistivitas rendah dan TEDS tinggi dipasangkan dengan paduan logam yang berbeda yang digunakan untuk pembuatan kawat untuk termokopel dan elektroda. Indikator TEDS bahan meningkat sebanding dengan suhu kerja:

• pada 100 derajat Celcius - 6,95V;
• pada 600 - 49B.

Copel sangat termal stabil - tanpa mengganggu sifat dasar dapat menahan panas hingga 600 derajat dan tahan terhadap korosi.
sensor thermocouple Copel digunakan dalam perangkat untuk pengukuran temperatur contactless. Termokopel digunakan dengan TEDS maksimum - kromium, tembaga atau besi Elemen ini elektroda positif dan Copel -negatif. Kopel-Chromel termokopel digunakan terutama di pyrometry untuk terus memantau suhu di kisaran 200-600 derajat dalam pengaturan industri dan laboratorium.

proses peleburan

Dalam produksi paduan tembaga-nikel mematuhi teknologi yang relatif sama. Melchior, perak nikel, kunial, constantan, Manganin pertama meleleh dalam tungku induksi di bawah tempat tidur arang dikalsinasi. Menambah batch limbah menjadi 80%.

Proses ini dimulai dengan peleburan tembaga dan nikel. Ketika mereka mencair limbah menambahkan potongan besar, maka baik. Yang terakhir seng dimuat. Setelah leleh akhir dari tuduhan memproduksi deoxidized dengan mangan dan silikon (perak nikel), atau silikon dan mangan (constantan dan perak nikel). Setelah itu dihapus dari permukaan lelehan dan seluruh slag ditambahkan bahkan arang. Panaskan massa membakar dengan suhu sekitar 1300 ° C, ditambahkan mangan klorida untuk memperbaiki jika diperlukan.

Sedikit berbeda teknik memasak kunialey karena mengandung aluminium. Sebelum memperkenalkan aluminium dalam lelehan diperlukan untuk menambah 0,1% mangan untuk deoksidasi. Setelah melarutkan aluminium mencair fluks taburi permukaan. Jika hal ini tidak dilakukan, film terbentuk dari yang mencair menjadi tidak layak untuk menuangkan.

Kimia, sifat fisik dan struktural menentukan daerah tujuan paduan tembaga-nikel yang berbeda. GOST 492-73, GOST 5063-73, GOST 5187-70, GOST 5220-78, GOST 17.217-79 dan GOST standar 10.155-75 dasar dalam pembuatan mereka.

penciptaan

Sekitar akhir abad terakhir di mana-mana mulai koin mint dari paduan tembaga-nikel. Komposisinya adalah sangat bervariasi dalam permen yang berbeda. Tapi terutama mengandung hingga 30% nikel, besi pengotor minor dan tembaga sebagai basis. Karena logam konvensional untuk koin untuk menjadi terutama ulet, mudah dibentuk, tahan lama dan murah, cara praktis kami menentukan komposisi paduan koin. Selanjutnya sangat populer untuk pembuatan koin perak nikel digunakan.

koin Rusia modern terbuat dari paduan yang berbeda. Secara khusus, benar-benar terdiri dari koin perak nikel yang diterbitkan sebelum 2009. koin baja satu dan dua sen dan lima rubel tembaga dilapisi dengan lapisan tipis perak nikel. Bahan tersebut disebut "bimetal". Jadi semakin banyak mengurangi biaya pembuatan uang logam.

Paduan tembaga dan nikel, sedikit rentan terhadap oksidasi udara. Oleh karena itu, gejala dapat ditemukan hanya pada koin-koin kuno, atau orang-orang yang sudah lama di lingkungan yang bermusuhan. Para ahli, pemburu harta karun dan koin yang digunakan untuk pembersihan spesimen koin berbagai cara - dari resep populer dengan teknologi canggih.
Membersihkan dengan sabun dan air menghilangkan oksida tembaga hijau hanya baik. Diaplikasikan sebagai minyak zaitun, asam asetat, pasta "Goya". Kita harus diingat bahwa alat ini tidak hanya dapat menghilangkan plak, tetapi juga bereaksi dengan diri mereka sendiri paduan, menyebabkan kerusakan koin. Pembersihan yang paling efisien, lembut dan cepat koin adalah paduan tembaga-nikel dengan elektrolisis.