Koper is een ductiel metaal, gemakkelijk te verwerken, heeft elektrische en thermische geleidbaarheid. Om de prestatie-eigenschappen te verbeteren, worden verschillende legeringscomponenten in de samenstelling geïntroduceerd. Dit artikel gaat over een legering van koper en nikkel, die de weerstand tegen corrosie verhoogt, de sterkte en elektrische weerstand verhoogt.
Wat doet het toevoegen van nikkel aan koper?
Nikkel wordt in de legering geïntroduceerd als de belangrijkste legeringscomponent. Het verhoogt de hardheid van koper aanzienlijk. Metalen zijn begiftigd met een zeldzame eigenschap, ze lossen volledig in elkaar op. Wanneer ze samengesmolten zijn, veranderen homogene legeringen van twee metalen, afhankelijk van de verhouding, hun eigenschappen als volgt:
- Verhoogt de weerstand tegen zuren en logen.
- Verhoogt de hittebestendigheid.
- Corrosiebestendigheid wordt ontwikkeld.
- Verhoogt de elasticiteit en sterkte.
- De temperatuurcoëfficiënt van weerstand neemt af.
Classificatie
Met behulp van mechanische, chemische en fysische eigenschappen, evenals de reikwijdte, koper-nikkellegeringen voorwaardelijkkan worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen:
Structureel - gekenmerkt door hoge corrosieweerstand en hoge sterkte. Deze omvatten kopernikkel, dat tot 30% nikkel en kleine hoeveelheden andere metalen bevat, nikkelzilver, dat een uitstekende sterkte heeft, en een speciale kunallegering met aluminiumadditieven, die goed door druk wordt verwerkt
Elektrisch - hebben een hoge elektrische weerstand. Deze omvatten de thermo-elektrode legering kopel, die een hoog geh alte aan nikkel, manganine en constantaan bevat. Gebruikt in de elektrotechniek voor het compenseren van draden, thermokoppels en reostaten
Legeringen worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen, gebruikt in apparaten, warmtewisselaars, dus ze zijn onderworpen aan strenge eisen voor chemische samenstelling en fysieke kenmerken.
Melchior
Een legering van koper en nikkel, waarvan de naam kopernikkel is, kan tot 22% van de belangrijkste legeringscomponent van nikkel, ongeveer 80% koper en niet meer dan 0,6% onzuiverheden bevatten. Het staat bekend om zijn hoge sterkte, ductiliteit en corrosieweerstand. De legering leent zich goed voor bewerking, het wordt gestanst, gesneden, geslagen, gesoldeerd, gepolijst, er wordt druk uitgeoefend in welke vorm dan ook (koud en warm). Melchior wordt geproduceerd in de vorm van tapes, strips en buizen. Het metaal is zilver van kleur. Het wordt gebruikt bij de productie van condensorbuizen, airconditioneronderdelen en wordt gebruikt bij het maken van instrumenten.
Bovendien, vanlegeringen maken medische producten, goedkope sieraden, munten en schalen. Om het uiterlijk te verbeteren van producten die zijn gecoat met een dunne laag zilver.
Neusilbers
Legeringen van nikkel, koper en zink bevatten tot 35 procent nikkel en 45 procent zink, en de rest is koper. Neusilbers (uit het Duits vertaald als "nieuw zilver") hebben een mooie zilveren kleur, ze oxideren niet in de lucht, ze zijn bestand tegen oplossingen van organische zuren en zouten. Vanwege hun hoge corrosieweerstand worden niet-ferromagnetische legeringen gebruikt bij het maken van instrumenten, gebruikt voor de vervaardiging van medische instrumenten, horlogemechanismen.
Bij de vervaardiging van producten voor de sieradenindustrie worden desoxidatiemiddelen aan de legeringen toegevoegd, die de hoeveelheid koperoxide kunnen verminderen, de vervormbaarheid en sterkte kunnen vergroten. Met een toename van de nikkellegering nemen de hardheid en sterkte toe. Met de introductie van aluminium worden de legeringen dispersiegehard en neemt ook de weerstand tegen corrosie toe. De aanwezigheid van lood in nikkelzilver geeft het metaal elasticiteit en verbetert de snijprestaties.
Hoge weerstand legeringen
Voor de vervaardiging van elektrische kachels zijn geleiders vereist materiaal met een hoge specifieke en lage temperatuurweerstandscoëfficiënt. Nauwkeurige weerstanden voor apparaten zijn in de regel gemaakt van manganines - een legering van koper, nikkel en mangaan. Het bestaat uit 86% koper, mangaan 13% en nikkel ongeveer 3%. Voorstabilisatie in manganines introduceert een kleine hoeveelheid ijzer, zilver en aluminium. De legeringen hebben een hoog smeltpunt, dat is 960 graden, de gemiddelde dichtheid is iets meer dan 8 g/cm 3. en oranje kleur.
Manganines zijn weinig afhankelijk van de temperatuur van de elektrische weerstand, wat erg belangrijk is voor hun gebruik in elektrische meetapparatuur met een hoge mate van nauwkeurigheid. Een ander voordeel van de legeringen is een zeer kleine thermische EMF in combinatie met koper. Manganine wordt kunstmatig verouderd om de elektromechanische eigenschappen te stabiliseren. De draad wordt ongeveer twee uur onder vacuüm verwarmd tot 400 graden, waarna hij lange tijd op kamertemperatuur wordt gehouden om stabiele eigenschappen te verkrijgen. De legering wordt gebruikt voor de vervaardiging van extra weerstanden, spoelen, shunts, zeer nauwkeurige meetinstrumenten.
Constantan
Welke legering van koper en nikkel, samen met manganine, behoort tot de legeringen met een hoge elektrische weerstand? Dit is constantaan, het bevat tot 65% koper, tot 41% nikkel en ongeveer 2% mangaan. Deze legering heeft een specifieke zilvertint, een gemiddelde dichtheid en een smeltpunt van 1270 graden. De industrie produceert een draad van constantaan met een diameter van 0,02-5 millimeter. Aanzienlijke thermo-EMF in combinatie met koper beperkt het gebruik van de legering in nauwkeurige elektrische meetinstrumenten. Maar het vindt toepassing in thermokoppels voor het meten van temperaturen tot 300 graden.
Constantaan draad vanEen legering van koper en nikkel ondergaat een speciale warmtebehandeling door deze te verhitten tot 900 graden en vervolgens af te koelen. Als gevolg hiervan vormt zich een donkergrijze oxidefilm op het oppervlak, die een isolerende laag vormt en geen extra beschermende coating vereist. De legering leent zich goed voor verspaning en heeft daarom hoge technologische eigenschappen. Het vindt toepassing in meetinstrumenten, elektrische verwarmingselementen en reostaten met temperaturen tot 400 graden.
Conclusie
Koper-nikkellegeringen worden in verschillende industrieën gebruikt. Ze zijn van kunststof en hebben corrosiewerende eigenschappen. Hiervan worden onderdelen gemaakt die een verantwoord doel hebben, toegepast in warmtewisselaars en apparaten. Daarom worden er strenge eisen gesteld aan legeringen wat betreft dichtheid en chemische samenstelling.
