Kupfer ist ein duktiles Metall, leicht zu verarbeiten, elektrisch und thermisch leitfähig. Um die Leistungseigenschaften zu verbessern, werden verschiedene Legierungskomponenten in seine Zusammensetzung eingeführt. Dieser Artikel konzentriert sich auf eine Legierung aus Kupfer und Nickel, die ihre Korrosionsbeständigkeit erhöht, die Festigkeit und den elektrischen Widerstand erhöht.
Was bewirkt die Zugabe von Nickel zu Kupfer?
Nickel wird als Hauptlegierungskomponente in die Legierung eingebracht. Es erhöht die Härte von Kupfer erheblich. Metalle sind mit einer seltenen Eigenschaft ausgestattet, sie lösen sich vollständig ineinander auf. Homogene Legierungen zweier Metalle ändern beim Verschmelzen je nach Anteil ihre Eigenschaften wie folgt:
- Erhöht die Beständigkeit gegen Säuren und Laugen.
- Erhöht die Hitzebeständigkeit.
- Korrosionsbeständigkeit wird entwickelt.
- Erhöht Elastizität und Festigkeit.
- Der Temperaturkoeffizient des Widerstands nimmt ab.
Klassifizierung
Unter Berücksichtigung der mechanischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie des Anwendungsbereichs von Kupfer-Nickel-Legierungen bedingtkann in zwei Hauptgruppen unterteilt werden:
Strukturell - gekennzeichnet durch hohe Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit. Dazu gehören Kupfernickel, das bis zu 30 % Nickel und geringe Mengen anderer Metalle enthält, Neusilber, das eine hervorragende Festigkeit aufweist, und eine spezielle Kunal-Legierung mit Aluminiumzusätzen, die sich durch Druck gut verarbeiten lässt
Elektrisch - haben einen hohen elektrischen Widerstand. Dazu gehört die Thermoelektrodenlegierung Kopel, die einen hohen Anteil an Nickel, Manganin und Konstantan enthält. Wird in der Elektrotechnik für Ausgleichsdrähte, Thermoelemente und Rheostate verwendet
Legierungen werden zur Herstellung von Teilen verwendet, die in Geräten und Wärmetauschern verwendet werden, daher unterliegen sie strengen Anforderungen an die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften.
Melchior
Eine Legierung aus Kupfer und Nickel, deren Name Kupfernickel ist, kann bis zu 22 % des Hauptlegierungsbestandteils Nickel, etwa 80 % Kupfer und nicht mehr als 0,6 % Verunreinigungen enth alten. Es ist bekannt für seine hohe Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit. Die Legierung lässt sich gut zerspanen, sie wird gestanzt, geschnitten, geprägt, gelötet, poliert, Druck wird in jeglicher Form (k alt und heiß) ausgeübt. Melchior wird in Form von Bändern, Bändern und Rohren hergestellt. Das Metall ist silberfarben. Es wird bei der Herstellung von Kondensatorrohren, Klimaanlagenteilen und im Instrumentenbau verwendet.
Außerdem abLegierungen stellen medizinische Produkte, preiswerten Schmuck, Münzen und Geschirr her. Zur Verbesserung des Aussehens von Produkten, die mit einer dünnen Silberschicht beschichtet sind.
Neusilbers
Legierungen aus Nickel, Kupfer und Zink enth alten bis zu 35 Prozent Nickel und 45 Prozent Zink, der Rest ist Kupfer. Neusilbers haben eine schöne silberne Farbe, sie oxidieren nicht an der Luft, sie sind beständig gegen Lösungen organischer Säuren und Salze. Aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit werden nichtferromagnetische Legierungen im Instrumentenbau, zur Herstellung von medizinischen Instrumenten und Uhrwerken verwendet.
Bei der Herstellung von Produkten für die Schmuckindustrie werden den Legierungen Desoxidationsmittel zugesetzt, die die Menge an Kupferoxid reduzieren, die Duktilität und Festigkeit erhöhen können. Mit zunehmender Nickellegierung nehmen Härte und Festigkeit zu. Mit der Einführung von Aluminium werden die Legierungen dispersionsgehärtet, zudem steigt die Korrosionsbeständigkeit. Das Vorhandensein von Blei in Neusilber verleiht dem Metall Elastizität und verbessert die Schneidleistung.
Hochfeste Legierungen
Für die Herstellung von elektrischen Heizungen werden Leiter benötigt, die einen hohen spezifischen und niedrigen Temperaturwiderstandskoeffizienten aufweisen. Präzise Widerstände für Geräte bestehen in der Regel aus Manganinen - einer Legierung aus Kupfer, Nickel und Mangan. Es besteht zu 86 % aus Kupfer, zu 13 % aus Mangan und zu etwa 3 % aus Nickel. FürStabilisierung in Manganin führen eine kleine Menge Eisen, Silber und Aluminium ein. Die Legierungen haben einen hohen Schmelzpunkt von 960 Grad, die durchschnittliche Dichte beträgt etwas mehr als 8 g / cm 3. und orange Farbe.
Manganine sind wenig von der Temperatur des elektrischen Widerstands abhängig, was für ihren Einsatz in elektrischen Messgeräten mit hoher Genauigkeit sehr wichtig ist. Ein weiterer Vorteil der Legierungen ist eine sehr geringe thermische EMF gepaart mit Kupfer. Manganin wird künstlich ge altert, um die elektromechanischen Eigenschaften zu stabilisieren. Der Draht wird etwa zwei Stunden lang im Vakuum auf 400 Grad erhitzt und danach lange bei Raumtemperatur geh alten, um stabile Eigenschaften zu erh alten. Die Legierung wird zur Herstellung von Zusatzwiderständen, Spulen, Shunts, hochpräzisen Messgeräten verwendet.
Konstantan
Welche Legierung aus Kupfer und Nickel gehört zusammen mit Mangan zu den Legierungen mit hohem elektrischem Widerstand? Das ist Konstantan, es enthält bis zu 65 % Kupfer, bis zu 41 % Nickel und etwa 2 % Mangan. Diese Legierung hat einen spezifischen Silberton, eine durchschnittliche Dichte und einen Schmelzpunkt von 1270 Grad. Die Industrie stellt einen Draht aus Konstantan her, dessen Durchmesser 0,02 bis 5 Millimeter beträgt. Signifikante Thermo-EMF gepaart mit Kupfer schränkt den Einsatz der Legierung in elektrischen Präzisionsmessgeräten ein. Aber es findet Anwendung in Thermoelementen zum Messen von Temperaturen bis zu 300 Grad.
Konstantandraht vonEine Legierung aus Kupfer und Nickel wird einer speziellen Wärmebehandlung unterzogen, indem sie auf 900 Grad erhitzt und anschließend abgekühlt wird. Dadurch bildet sich auf seiner Oberfläche ein dunkelgrauer Oxidfilm, der eine isolierende Schicht bildet und keiner zusätzlichen Schutzbeschichtung bedarf. Die Legierung eignet sich gut für die Bearbeitung und hat daher hohe technologische Eigenschaften. Es findet Anwendung in Messgeräten, elektrischen Heizelementen und Rheostaten mit Temperaturen bis 400 Grad.
Schlussfolgerung
Kupfer-Nickel-Legierungen werden in verschiedenen Industrien eingesetzt. Sie sind aus Kunststoff und haben Korrosionsschutzeigenschaften. Daraus werden Teile hergestellt, die einen verantwortungsvollen Zweck haben, der in Wärmetauschern und Geräten verwendet wird. Daher werden an Legierungen strenge Anforderungen hinsichtlich Dichte und chemischer Zusammensetzung gestellt.
