Ο χαλκός είναι ένα όλκιμο μέταλλο, εύκολο στην επεξεργασία, έχει ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Για να βελτιωθούν οι ιδιότητες απόδοσης, εισάγονται διάφορα κράματα στη σύνθεσή του. Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί σε ένα κράμα χαλκού και νικελίου, το οποίο αυξάνει την αντοχή του στη διάβρωση, αυξάνει την αντοχή και την ηλεκτρική αντίσταση.
Τι κάνει η προσθήκη νικελίου στον χαλκό;
Το νικέλιο εισάγεται στο κράμα ως το κύριο συστατικό κράματος. Αυξάνει σημαντικά τη σκληρότητα του χαλκού. Τα μέταλλα είναι προικισμένα με ένα σπάνιο χαρακτηριστικό, διαλύονται εντελώς το ένα στο άλλο. Όταν συντήκονται, ανάλογα με την αναλογία, τα ομοιογενή κράματα δύο μετάλλων αλλάζουν τις ιδιότητές τους ως εξής:
- Αυξάνει την αντοχή σε οξέα και αλκάλια.
- Αυξάνει την αντίσταση στη θερμότητα.
- Ανάπτυξη αντοχής στη διάβρωση.
- Αυξάνει την ελαστικότητα και τη δύναμη.
- Ο συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης μειώνεται.
Ταξινόμηση
Χρησιμοποιώντας μηχανικές, χημικές και φυσικές ιδιότητες, καθώς και το πεδίο εφαρμογής, κράματα χαλκού-νικελίου υπό όρουςμπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες ομάδες:
Δομικό - χαρακτηρίζεται από υψηλή αντοχή στη διάβρωση και υψηλή αντοχή. Αυτά περιλαμβάνουν χαλκονικέλιο, που περιέχει έως και 30% νικέλιο και μικρές ποσότητες άλλων μετάλλων, νικέλιο ασήμι, το οποίο έχει εξαιρετική αντοχή, και ένα ειδικό κράμα kunal με πρόσθετα αλουμινίου, το οποίο επεξεργάζεται καλά με πίεση
Ηλεκτρικά - έχουν υψηλή ηλεκτρική αντίσταση. Αυτά περιλαμβάνουν το κράμα θερμοηλεκτροδίων kopel, το οποίο περιέχει υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο, μαγγανίνη και κονσταντάνη. Χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική μηχανική για αντιστάθμιση καλωδίων, θερμοζευγών και ρεοστάτες
Τα κράματα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων, που χρησιμοποιούνται σε συσκευές, εναλλάκτες θερμότητας, επομένως υπόκεινται σε αυστηρές απαιτήσεις για τη χημική σύνθεση και τα φυσικά χαρακτηριστικά.
Melchior
Ένα κράμα χαλκού και νικελίου, του οποίου το όνομα είναι χαλκονικέλιο, μπορεί να περιέχει έως και 22% του κύριου συστατικού κράματος του νικελίου, περίπου 80% χαλκό και όχι περισσότερο από 0,6% ακαθαρσίες. Διακρίνεται για την υψηλή αντοχή, ολκιμότητα και αντοχή στη διάβρωση. Το κράμα προσφέρεται καλά στη μηχανική κατεργασία, σφραγίζεται, κόβεται, κόβεται, συγκολλάται, γυαλίζεται, ασκείται πίεση σε οποιαδήποτε μορφή (κρύο και ζεστό). Το Melchior παράγεται με τη μορφή ταινιών, λωρίδων και σωλήνων. Το μέταλλο έχει ασημί χρώμα. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή σωλήνων συμπυκνωτή, εξαρτημάτων κλιματιστικών, και χρησιμοποιείται στην κατασκευή οργάνων.
Επιπλέον, απόκράματα κάνουν ιατρικά προϊόντα, φθηνά κοσμήματα, νομίσματα και πιάτα. Για να βελτιώσετε την όψη των προϊόντων επικαλυμμένων με ένα λεπτό στρώμα ασημιού.
Neusilbers
Τα κράματα νικελίου, χαλκού και ψευδαργύρου περιέχουν έως και 35 τοις εκατό νικέλιο και 45 τοις εκατό ψευδάργυρο και το υπόλοιπο είναι χαλκός. Τα Neusilbers (που μεταφράζονται από τα γερμανικά ως "νέο ασήμι") έχουν όμορφο ασημί χρώμα, δεν οξειδώνονται στον αέρα, είναι ανθεκτικά σε διαλύματα οργανικών οξέων και αλάτων. Λόγω της υψηλής αντοχής τους στη διάβρωση, τα μη σιδηρομαγνητικά κράματα χρησιμοποιούνται στην οργανοποιία, που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ιατρικών οργάνων, μηχανισμών ρολογιών.
Στην κατασκευή προϊόντων για τη βιομηχανία κοσμημάτων, στα κράματα προστίθενται αποοξειδωτικά, τα οποία μπορούν να μειώσουν την ποσότητα οξειδίου του χαλκού, να αυξήσουν την ολκιμότητα και την αντοχή. Με την αύξηση του κράματος νικελίου, η σκληρότητα και η αντοχή του αυξάνονται. Με την εισαγωγή του αλουμινίου, τα κράματα σκληρύνονται με διασπορά και η αντίσταση στη διάβρωση αυξάνεται επίσης. Η παρουσία μολύβδου στο νικέλιο ασήμι δίνει στο μέταλλο ελαστικότητα και βελτιώνει την απόδοση κοπής.
Κράματα υψηλής αντοχής
Για την κατασκευή ηλεκτρικών θερμαντήρων απαιτούνται αγωγοί υλικό που έχει υψηλό ειδικό και χαμηλό συντελεστή αντίστασης θερμοκρασίας. Οι ακριβείς αντιστάσεις για συσκευές, κατά κανόνα, κατασκευάζονται από μαγγανίνες - ένα κράμα χαλκού, νικελίου και μαγγανίου. Αποτελείται από 86% χαλκό, μαγγάνιο 13% και νικέλιο περίπου 3%. Γιασταθεροποίηση σε μαγγανίνες εισάγει μια μικρή ποσότητα σιδήρου, αργύρου και αλουμινίου. Τα κράματα έχουν υψηλό σημείο τήξης, το οποίο είναι 960 μοίρες, η μέση πυκνότητα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από 8 g / cm 3. και πορτοκαλί χρώμα.
Τα μαγγανίνες εξαρτώνται ελάχιστα από τη θερμοκρασία της ηλεκτρικής αντίστασης, η οποία είναι πολύ σημαντική για τη χρήση τους σε ηλεκτρικές συσκευές μέτρησης με υψηλό βαθμό ακρίβειας. Ένα άλλο πλεονέκτημα των κραμάτων είναι ένα πολύ μικρό θερμικό EMF σε συνδυασμό με χαλκό. Η μαγγανίνη παλαιώνεται τεχνητά για να σταθεροποιήσει τις ηλεκτρομηχανικές ιδιότητες. Το σύρμα θερμαίνεται σε κενό στους 400 βαθμούς για περίπου δύο ώρες, μετά το οποίο διατηρείται σε θερμοκρασία δωματίου για μεγάλο χρονικό διάστημα για να αποκτήσει σταθερές ιδιότητες. Το κράμα χρησιμοποιείται για την κατασκευή πρόσθετων αντιστάσεων, πηνίων, παρακαμπτηρίων, οργάνων μέτρησης υψηλής ακρίβειας.
Κωνσταντάν
Ποιο κράμα χαλκού και νικελίου, μαζί με το μαγγανίνη, ανήκει στα κράματα υψηλής ηλεκτρικής αντίστασης; Αυτό είναι κονταντάν, περιέχει έως και 65% χαλκό, έως και 41% νικέλιο και περίπου 2% μαγγάνιο. Αυτό το κράμα έχει συγκεκριμένο τόνο αργύρου, μέση πυκνότητα και σημείο τήξης 1270 μοίρες. Η βιομηχανία παράγει ένα σύρμα από σταθερτάνη, η διάμετρος του οποίου είναι 0,02-5 χιλιοστά. Ο σημαντικός θερμοηλεκτρικός ηλεκτρισμός σε συνδυασμό με τον χαλκό περιορίζει τη χρήση του κράματος σε ηλεκτρικά όργανα μέτρησης ακριβείας. Βρίσκει όμως εφαρμογή σε θερμοστοιχεία για μέτρηση θερμοκρασιών έως 300 βαθμούς.
Σύρμα Constantan απόΈνα κράμα χαλκού και νικελίου υποβάλλεται σε ειδική θερμική επεξεργασία θερμαίνοντάς το στους 900 βαθμούς και στη συνέχεια ψύχοντάς το. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται στην επιφάνειά του ένα σκούρο γκρι φιλμ οξειδίου, το οποίο σχηματίζει ένα μονωτικό στρώμα και δεν απαιτεί πρόσθετη προστατευτική επίστρωση. Το κράμα προσφέρεται καλά στη μηχανική κατεργασία, επομένως έχει υψηλές τεχνολογικές ιδιότητες. Βρίσκει εφαρμογή σε όργανα μέτρησης, ηλεκτρικά θερμαντικά στοιχεία και ρεοστάτες με θερμοκρασίες έως 400 βαθμούς.
Συμπέρασμα
Τα κράματα χαλκού-νικελίου χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες. Είναι πλαστικά και έχουν αντιδιαβρωτικές ιδιότητες. Από αυτά κατασκευάζονται εξαρτήματα που έχουν υπεύθυνο σκοπό, που χρησιμοποιούνται σε εναλλάκτες θερμότητας και συσκευές. Ως εκ τούτου, επιβάλλονται αυστηρές απαιτήσεις στα κράματα όσον αφορά την πυκνότητα και τη χημική σύσταση.
