Сплавы на основе меди и никеля кратко

Обновлено: 05.07.2024

Медь - элемент первой группы периодической системы, атомная масса 63,54, порядковый номер 29, температура плавления - 1083°С, кипения - 236О°С. Она имеет кубическую гранецентрированную решетку с параметром а = 0,361 им (3,61А). Плотность 8,93 г/см 2 . Твердость НВ 35 (350 МПа). Предел прочности относительно невысок - 220МПа (22 кг/мм 2 ).

Медь - это пластичный металл, единственный в природе светло-розового цвета. Медь встречается в самородном состоянии и очень легко восстанавливается из руды.

На воздухе, в присутствии углекислого газа, она покрывается пленкой зеленого цвета (патиной), гидроксидным карбонатом меди СuСО₃ • Сu(ОН)₂. При нагреве образуется черный налет оксида меди СuО.

Медь хорошо обрабатывается давлением, полируется и обладает красноватым блеском, который достаточно быстро исчезает. Медь - лучший после серебра проводник тепла и электричества и имеет очень высокую удельную теплоемкость.

Примеси по характеру взаимодействия с медью делятся на три группы:

- Ni, Zn, Sb, Sn, Al, As, P образуют твердые растворы, повышают механические свойства, но резко снижают электро - и теплопроводность;

- Рb, Вi нерастворимы в меди и образуют с ней в малых количествах легкоплавкие эвтектики, располагающиеся по границам зерен, затрудняют обработку давлением и вызывают разрушение. При более высоком содержании висмута снижается порог хладноломкости;

- кислород, сера образуют химические соединения, соответственно Сu₂О, Сu₂S которые, располагаясь на границах зерен, придают меди хрупкость.

Чистая медь не используется для изготовления украшений. Для изготовления недорогих ювелирных изделий применяют сплавы на основе меди: меди с никелем (мельхиор, нейзильбер) и меди с цинком (латуни).

Медь и никель, неограниченно растворимы как в жидком, так и в твердом состоянии. Диаграмма состояния Сu - Ni показана на рис. 5-1. Структура всех двойных медно-никелевых сплавов - твердый раствор этих элементов. Кристаллическая решетка - гранецентрированная кубическая.

Для художественных изделий применяются коррозионно-стойкие медно-никелевые сплавы: мельхиор, нейзильбер.

Диаграмма состояния Сu - Ni

Мельхиоры.Мельхиоры - цветные сплавы меди и никеля, содержащие никель от 18 до 30%. Они отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически, имеют высокую коррозионную стойкость. В таблице 5-1 приведен химический состав мельхиоров, используемых для изготовления художественных изделий.

Кроме никеля в некоторые марки мельхиоров вводят железо, марганец, хром. Легирование мельхиора железом и марганцем позволяет повышать коррозионную стойкость сплава. Наибольшее распространение получил мельхиор марки МН19 с пониженным, по сравнению с остальными, содержанием никеля, т .к. никель дефицитный и достаточно дорогой металл.

Сплавы МН19, МН30, МНЖМц30-1-1 однофазны по структуре, т. к. железо и марганец до 1% растворимы в мельхиоре. Эти сплавы хорошо деформируются как в холодном, так и в горячем состоянии. По коррозионной стойкости превосходят нержавеющую сталь. Для улучшения внешнего вида изделий из мельхиора их покрывают тонким слоем серебра.

Легирование мельхиора хромом приводит к расслоению твердого раствора по синодальному типу на два твердых раствора с одинаковой кристаллической решеткой, один из которых - α' - обогащен медью, а другой - α" - никелем. Это позволяет значительно упрочнять сплавы системы Сu - Ni - Сr. Так, если для сплава МН30 (Сu + 30% Ni) временное сопротивление составляет 130 - 350 МПа, для сплава МНХ30-3 (Сu + 30% Ni + 2,8% Сr) его значение возрастает до 600 МПа при относительном удлинении 30% (охлаждение на воздухе с Т = 900°С). Сплавы системы Сu - Ni - Сr технологичны, хорошо свариваются, обладают лучшей коррозионной стойкостью в морской воде, чем сплавы Сu + 30% Ni и Сu +30% Ni +1% Fе. Усталостная прочность их на 40% выше, чем у сплава Сu + 30% Ni.

Однако никель является дефицитным материалом. Технические потребности заставляют вести поиск новых сплавов, не уступающих по коррозионной стойкости мельхиорам.

Нейзильберы.Нейзильберы - сплавы системы Сu - Ni - Zn с содержанием никеля от 5 до 35% и цинка от 13 до 45%.

В системе Сu - Ni – Zn имеется обширная область твердых растворов. Сплавы с малым и средним содержанием цинка имеют однофазную структуру а-твердого раствора.

Для улучшения механических свойств нейзильберов, широко применяемых в центробежном литье при изготовлении ювелирных изделий, необходимо вводить добавки с учетом раскислительной способности, позволяющие уменьшить содержание оксида меди и повысить пластичность, а также прочностные свойства нейзильбера.

Кроме того, ряд добавок, например, Аl, Zn, V и др., улучшает коррозионную стойкость отливок.

С увеличением содержания никеля твердость и прочность сплавов повышаются. Нейзильбер и мельхиор хорошо деформируются, упрочняются деформационным наклепом. Введение алюминия в сплавы делает их дисперсионно-твердеющими (сплавы МНА13-3, МНА6-1,5), повышается также коррозионная стойкость. Свинцовистый нейзильбер обладает хорошими упругими свойствами, хорошо обрабатывается резанием. Температура полного отжига мельхиора МН19 и нейзильбера МНЦ15-20 составляет 600 - 780°С. Для уменьшения остаточных напряжений достаточен отжиг при температуре 250 - 300°С

В ювелирном деле нейзильбер используется для изготовления булавок, посеребренных столовых приборов, игл различных форм и др.

Сплавы на основе меди

Лекция № 9

Примеси по характеру взаимодействия с медью делятся на три группы:

Для художественных изделий применяются коррозионно-стойкие медно-никелевые сплавы: мельхиор, нейзильбер.

Диаграмма состояния Сu - Ni

Нейзильберы.Нейзильберы - сплавы системы Сu - Ni - Zn с содержанием никеля от 5 до 35% и цинка от 13 до 45%.

Кроме того, ряд добавок, например, Аl, Zn, V и др., улучшает коррозионную стойкость отливок.

К медно-никелевым сплавам относятся сплавы на основе меди, в которых основным легирующим элементом является никель. Легирование меди никелем значительно повышает ее механические свойства, коррозионную стойкость, термоэлектрические характеристики. Промышленные медно-никелевые сплавы можно условно разделить на две группы: конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся коррозионно-стойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер и куниаль. В качестве дополнительных легирующих элементов в них добавляют марганец, алюминий, цинк, железо, кобальт, свинец, а также хром, церий, магний, литий.

Мельхиоры имеют высокую коррозионную стойкость в различных средах - в пресной и морской воде, в органических кислотах, растворах солей, в атмосферных условиях. Добавки железа и марганца увеличивают стойкость медно-никелевых сплавов против ударной коррозии. Являясь твердыми растворами, мельхиоры обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии.

Сплавы на основе меди, в которых основными легирующими компонентами являются никель и цинк, называются нейзильберами. Они представляют собой твердые растворы на основе меди. Легирование цинком приводит к повышению механических свойств медно-никелевых сплавов и приданию им красивого серебристого цвета и удешевлению. Нейзильберы отличаются высокой коррозионной стойкостью: не окисляются на воздухе, сравнительно устойчивы в органических кислотах и растворах солей. Нейзильберы обрабатываются давлением в горячем (за исключением свинцовистого нейзильбера) и в холодном состоянии. Небольшое количество свинца вводится для улучшения обработки резанием.

Сплавы на основе тройной системы Сu-Ni-А1 называют куниалями. Эти сплавы отличаются высокими механическими и упругими свойствами, коррозионной стойкостью, устойчивостью при низких температурах. Обрабатываются давлением в горячем состоянии.

Согласно диаграмме состояния предел растворимости а-твердого раствора на основе меди резко уменьшается с понижением температуры. Поэтому куниали относятся к дисперсионно-твердеющим сплавам. Они упрочняются после термической обработки, заключающейся в закалке с 900-1000 °С в воду и старении при 500-600 1-2 ч. При старении происходит распад пересыщенного твердого раствора с образованием двух- или трехфазной структуры с мелкодисперсными выделениями 0-фазы, представляющей собой соединение NiAl, или одновременно 6- и Р-фазы, представляющей собой соединение NiAl₂.

К конструкционным медно-никелевым сплавам также относятся сплавы МН95-5 и МНЖ5-1, обладающие высокими механическими свойствами и коррозионной стойкостью, они не склонны к коррозионному растрескиванию.

Выделение в-фазы облегчает зарождение рекристаллизованных зерен вследствие обеднения пересыщенного твердого раствора и тормозит их рост благодаря снижению энергии их границ. В результате такой обработки образуются сверхмелкие зерна и мельчайшие выделения второй фазы, что приводит к росту механических свойств, особенно предела усталости, а при старении приобретается сверхпластичность.

Автор: Администрация

Краткие обозначения:
σ_в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	- предел упругости, МПа	J_к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	- предел текучести условный, МПа	σ_изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	- относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	- предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %	n	- количество циклов нагружения
s _в	- предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %	E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2	T	- температура, при которой получены свойства, Град
s _T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю	C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу	p_n и r	- плотность кг/м 3
HRC_э	- твердость по Роквеллу, шкала С	а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору	G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Никель — высокопрочный пластичный металл серебристо-белого цвета. Был открыт в 1751 году шведским химиком Акселем Кронстедтом. В периодической системе Д. И. Менделеева имеет номер 28 и символ Ni, атомная масса равна 58,71.

Никель — твердый и вязкий металл с ферромагнитными свойствами. Он хорошо поддается сварке, ковке, штамповке и прокатке. Отличается устойчивостью в химически активных средах, в том числе в щелочах. В атмосферных условиях покрывается защитной оксидной пленкой и не окисляется даже при температуре 800 ⁰С.

Физические свойства никеля:

Температура плавления — 1455 ⁰С.
Скрытая теплота плавления — 73 кал/г.
Температура кипения — 2913 ⁰С.
Скрытая теплота испарения — 1450 кал/г.
Плотность — 8800 кг/м3.
Предел прочности при растяжении отожженного никеля — 4000−5000 МПа.
Предел прочности при растяжении деформированного никеля — 7500−9000 МПа.
Предел текучести отожженного никеля — кГ/мм2.
Предел текучести деформированного никеля — 70 кГ/мм2.
Теплопроводность — 90,9 Вт/(м*К).
Удельное электросопротивление — 0,0684 мкОм*м.
Модуль упругости — 196−210 ГПа.
Модуль нормальной упругости — 20000 кГ/мм2.
Модуль сдвига — 7300 кГ/мм2.
Твердость литого никеля — 60−70 кГ/мм2.
Твердость отожженного никеля 70−90 кГ/мм2.
Твердость деформированного никеля — 200 кГ/мм2.

Благодаря своим свойствам никель в чистом виде и особенно в сплавах широко применяется в различных областях промышленности. Металл образует твердые растворы со многими элементами.

Марки и химический состав никеля

Согласно ГОСТ 849-2008, выпускается 7 марок никеля — Н0, Н1Ау, Н1у, Н1, Н2, Н3 и Н4. В их составе содержится от 97,6 до 99,99 % никеля в сумме с небольшим процентом кобальта (Co) — от 0,005 до 0,7 %. Остальную массу занимают примеси:

Углерод (C) — есть во всех марках никеля.
Магний (Mg).
Алюминий (Al).
Кремний (Si).
Фосфор (P).
Сера (S) — есть во всех марках.
Марганец (Mn).
Железо (Fe).
Медь (Cu) — есть во всех марках.
Цинк (Zn).
Мышьяк (As)
Кадмий Cd).
Олово (Sn).
Сурьма (Sb).
Свинец (Pb).
Висмут (Bi).

Подробный химический состав никеля разных марок представлен в таблице ниже.

Марка	Химический состав, %
	Ni и co, не менее	В том числе Co, не более	Примеси, не более
	Ni и co, не менее	В том числе Co, не более	C	Mg	Al	Si	P	S	Mn	Fe	Cu	Zn	As	Cd	Sn	Sb	Pb	Bi
H0	99,99	0,005	0,005	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,002	0,001	0,0005	0,0005	0,0003	0,0003	0,0003	0,0003	0,0001
H1Ay	99,95	0,1	0,001	0,001	—	0,002	0,001	0,001	—	0,01	0,1	0,001	0,001	0,0006	0,0005	0,0005	0,0005	0,0001
H1y	99,95	0,1	0,01	0,001	—	0,002	0,001	0,001	—	0,01	0,015	0,001	0,001	0,0005	0,0005	0,0005	0,0005	0,0003
H1	99,93	0,1	0,01	0,001	—	0,002	0,001	0,001	—	0,02	0,02	0,001	0,001	0,001	0,001	0,0001	0,001	0,0006
H2	99,8	0,15	0,02	—	—	0,002	—	0,003	—	0,04	0,04	0,005	—	—	—	0,1	—
H3	98,6	0,7	0,1	—	—	—	—	0,03	—	—	0,6	—	—	—	—	—	—
H4	97,6	0,7	0,15	—	—	—	—	0,04	—	—	1,0	—	—	—	—	—	—

Влияние примесей на свойства металла

Сера является одной из наиболее вредных примесей. Она придает никелю краcноломкость, из-за которой ухудшаются свойства металла при обработке давлением. Чтобы нейтрализовать действие серы, добавляют марганец и/или магний.

Углерод в количестве до 0,1 % никак не влияет на свойства металла, однако при большем содержании этого элемента он выпадает из твердого раствора при отжиге и снижает пластичность холодного никеля.

При содержании висмута и свинца в количестве от 0,002 % становится невозможной горячая обработка металла: так как эти элементы почти не растворяютися в твердом состоянии, из-за них разрушается слиток. Поэтому во всех марках никеля количество свинца и висмута ограничено 0,001 и 0,0006 % соответственно.

Алюминий увеличивает электросопротивление никеля. Данный элемент содержится в самой чистой марке — Н0. Кроме того, широко применяются сплавы никеля и алюминия: у них высокая жаропрочность и устойчивость к коррозии.

Железо не оказывает ощутимого влияния на свойства никеля. Кремний раскисляет основной металл, благодаря чему благоприятно влияет на его литейные свойства, химическую стойкость и прочность.

Кобальт повышает жаростойкость, жаропрочность и прочность никеля, а марганец оказывает положительные влияние на технологические и механические свойства металла, улучшает его электросопротивление.

Применение никеля в чистом виде

Для защиты металлов от коррозии

Для этого используются покрытия, которые наносятся гальванопластикой или плакированием. Первый способ применяют для алюминия, чугуна, магния и цинка, второй — для нелегированных сталей и железа.

Для производства металлических изделий, которые имеют постоянные формы и высокую коррозионную устойчивость

Никель в чистом виде стоит дороже, чем железо и сталь, поэтому используется в тех случаях, когда невозможно обойтись другим металлом с никелевым покрытием. Из никеля производят тигли и котлы, цистерны для перевозки и плавления щелочей, хранения реагентов, пищевых продуктов и др. В никелевых трубах изготавливают конденсаты. Инструменты их этого металла устойчивы при взаимодействии с агрессивными элементами, поэтому они практически незаменимы в химических лабораториях и медицинских центрах. Различные приборы из никеля применяются для телевидения, радиолокации и атомной техники.

В качестве катализаторов и фильтров в химической промышленности

Никель обладает такими же каталитическими свойствами, что и палладий, но стоит значительно меньше, поэтому широко используется в виде порошка в реакциях гидрирования спиртов, непредельных и ароматических углеводородов, циклических альдегидов.

Порошок чистого никеля также подходит для создания пористых фильтров, которые используются для фильтрования различных продуктов: топлива, газов и др.

Для механических прерывателей нейтронного пучка.

Свойства никеля позволяют получать нейтронные импульсы с большой энергией, в результате чего пластины из этого металла применяются в ядерной физике.

Также никель используют при изготовлении электродов в щелочных аккумуляторах.

Никелевые сплавы

В сплавах никель (вместе с кобальтом) соединяется с алюминием, кремнием, марганцем, железом и хромом. Согласно ГОСТ 492-73, в них допускается не более 1,4 % примесей. В составе примесей содержится незначительная доля магния, свинца, серы, углерода, висмута, мышьяка, сурьмы, кадмия, олова. Отдельной группой выступают медно-никелевые сплавы.

Все сплавы никеля разделяются на четыре большие группы:

Конструкционные. Особенность этих сплавов — высокие механические свойства и повышенная устойчивость к коррозии. К этой группе относятся прежде всего сплавы на медно-никелевой основе, такие как мельхиор, монель, нейзильбер. Они хорошо свариваются и поддаются обработке в холодном и горячем виде.
Жаростойкие. Основными элементами этих сплавов являются никель и железо. Они отличаются высокой жаростойкостью и жаропрочностью, применяются преимущественно для производства электронагревательных приборов. Их также используют для изготовления малогабаритных тензорезисторов и потенциометрических обмоток.
Термоэлектродные. Это сплавы с высоким удельным сопротивлением и большой электродвижущей силой. Их используют для производства компенсационных проводов, термопар, прецизионных приборов. К данной группе относятся некоторые никелевые (хромель, алюмель) и медно-никелевые (константан, копель, манганин) сплавы.
Сплавы с особыми свойствами. В эту группу входят сплавы, которые находят особое применение благодаря своим уникальным свойствам. Инвар — сплав никеля и железа, который отличается повышенной упругостью. Он применяется для изготовления эталонов длины, мерных геодезических проволок, несущих конструкций лазеров, деталей часовых механизмов и др. Пермаллой — также сплав никеля и железа, обладающий высокой проницаемостью в магнитных полях. Его используют для производства магнитопроводов, деталей реле, сердечников трансформаторов и др.

Сплав с кремнием

Кремнистый никель НК 0,2 содержит 99,4 % никеля (с кобальтом), 0,15 - 0,25 % кремния и до 0,45 % примесей. Из этого сплава изготавливаются ленты и полосы, которые находят применения в электротехнике: из них делают детали приборов и устройств.

Сплавы никеля и марганца

Марганцевый никель выпускается четырех марок — НМц1, НМц2, НМц2,5 и НМц5. Из сплава НМц1 производят сетки управления ртутных выпрямителей. НМц2 находит применение в электронных лампах повышенной прочности, используется для держателей сеток и др. Проволока из сплавов НМц2,5 и НМц5 используется в свечах двигателей — автомобильных, авиационных и тракторных. НМц5 также применяется для радиоламп.

Алюмель

Алюмель (НМцАК 2-2-1) — сплав никеля, алюминия, марганца и кремния. Он содержит 1,60−2,40 % алюминия, 1,80−2,70 % марганца, 0,85−1,50 кремния, до 0,7 % примесей, остальная часть — никель с кобальтом (кобальта — до 1,2 %). Алюмель применяется для изготовления термопар, которые используются для измерения температуры в различных областях промышленности, системах автоматики, а также в медицине и научных исследованиях.

Хромели

Хромель Т (НХ 9,5) — сплав никеля и 9-10 % хрома с содержанием примесей в количестве не более 1,4 %. Из этого сплава изготавливают проволоку для термопар.

Хромель К (НХ 9) содержит 8,5−10 % хрома и до 1,4 % примесей. Проволока из данного сплава используется для компенсационных проводов.

В состав хромеля ТМ (НХМ 9,5) входит 9−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния и до 0,15 % примесей. Сплав используется для изготовления термопар.

Хромель КМ (НХМ 9) — это сплав никеля, 8,5−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния с содержанием не более 0,15 % примесей. Применяется для изготовления проволоки компенсационных проводов.

Медно-никелевые сплавы

Это сплавы на медной основе, при этом никель является в них основным легирующим элементом. Смешение никеля и меди гарантирует высокую прочность, электросопротивление и устойчивость к коррозии.

В качестве элементов медно-никелевых сплавов могут также выступать алюминий, железо, марганец, цинк, титан, свинец, кремний. Согласно ГОСТ 492-73, допускается не более 2 % примесей, для некоторых сплавов — не более 0,15 %. Наиболее распространенные медно-никелевые сплавы — это копель, константан, мельхиор, нейзильбер, куниаль, манганин, монель.

Копель

Копель (МНМц43-0,5) содержит 0,1−1 % марганца, 42,5−44 % никеля, до 0,6 % примесей, остальная масса приходится на медь. Сплав имеет большую термоэлектродвижущую силу, выпускается в виде проволоки, которая применяется для компенсационных проводов, а также для изготовления термопар.

Константан

Константан (МНМц40-1,5) — термостабильный сплав с высоким удельным электросопротивлением. Он состоит из 1-2 % марганца, 39-41 % никеля, примерно 59 % меди и не более 0,9 % примесей. Константан выпускается в виде проволоки, полос и лент. Используется для изготовления приборов высокого класса точности, реостатов и электронагревательных элементов, компенсационных проводов и термопар.

Мельхиор

Нейзильбер

Куниаль

Куниаль — дисперсионно-твердеющий сплав меди, никеля и алюминия. Куниаль А (МНА13-3) содержит 2,3-3 % алюминия, 12-15 % никеля, около 80 % меди и не более 1,9% примесей. Куниаль Б (МНА6-1,5) — 1,2-1,8 % алюминия, 5,5-6,5 % никеля, около 90 % меди и не более 1,1 % примесей.

Куниаль А выпускается в виде прутков, применяется в машиностроении для изделий повышенной прочности. Из куниаля Б изготавливают полосы, которые используются в электротехнике для пружин и других изделий.

Манганин

Манганин (МНМц3-12) — термостабильный сплав, содержащий 11,5-13,5 % марганца, 2,5-3,5 % никеля, около 85 % меди и не более 0,9 % примесей. Он выпускается в виде листов и проволоки, находит применение в измерительной технике: из манганина делают шунты, катушки, добавочные сопротивления, магазины сопротивлений и др.

Монель

Медно-никелевый сплав — сплавы на медной основе и содержащие в качестве основного легирующего элемента никель. В результате смешивания меди и никеля полученый сплав обладает повышеной стойкостью против коррозий, а электросопротивление и прочность возрастают. Медно-никелевые сплавы существуют двух типов электротехнические и конструкционные.

Содержание

Конструкционные медно-никелевый сплавы

Конструкционные сплавы обладают высокой стойкостью к коррозии. К конструкционным сплавом относятся нейзильбер и мельхиор.

Мельхиор — является сплавом меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца. Обычно в состав мельхиора входит 5—30 % никеля, ≤0,8 % железа и ≤1 % марганца, все остальное медь.

Электротехнические медно-никелевый сплавы

Данный вид сплавов обладает высоким электросопротивление и термоэдс, к ниму относятся копель и константан.

Константан — термостабильный сплав на основе меди (Cu) (около 59%) с добавкой никеля (Ni) (39—41%) и марганца (Mn) (1—2%). Сплав имеет высокое удельное электрическое сопротивление (около 0,5 мкОм·м), минимальное значение термического коэффициента электрического сопротивления, высокую термоэлектродвижущую силу в паре с медью, железом, хромелем.

Копель — сплав, состоящий из следующих элементов: Ni (43—44%); Fe (2—3%); остальное Cu.

Применение

Медно-никелевый сплавы применяется для электрических аппаратов и элементов таких как: реостаты, резисторы, термопар и т. д., используются в производстве посуды, медицинской промышленности, судостроении, художественных изделиях. [1] Также используются для чеканки монет, например для монет Банка России номиналом 1 и 2 рубля (образца 1997 года). [2] Начиная со второго квартала 2009 года монеты Банка России номиналом 1, 2 и 5 рублей изготавливаются из стали с никелевым гальванопокрытием. Монеты обладают ферромагнитными свойствами. [3]

Примечания

Сплавы меди
Сплавы никеля
Сплавы

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Медно-никелевый сплав" в других словарях:

Сплав — У этого термина существуют и другие значения, см. Сплав (значения). Сплавы … Википедия

Мельхиор (сплав) — У этого термина существуют и другие значения, см. Мельхиор. Пять швейцарских франков Мельхиор (искаженное от фр. Maillot Chorier) является сплавом меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца. Обычно в состав мельхиора входит 5 … Википедия

Стерлинг (сплав) — У этого термина существуют и другие значения, см. Стерлинг. Вилки из стерлинга Стерлинг (англ. … Википедия

Потин (сплав) — У этого термина существуют и другие значения, см. Потин. Кельтская монета из потина. I век до н. э … Википедия

Копель — медно никелевый сплав, содержащий Копель43% Ni и Копель0,5% Mn. По химическому составу, физическим и механическим свойствам К. близок к Константану, температура плавления К. около 1290°С. Из всех медно никелевых сплавов К. обладает… … Большая советская энциклопедия

Рубль СССР — Рубль (рус.) Rouble (англ.) Rouble (фр.) … Википедия

Монеты СССР — Монетами СССР являются все монеты, выпущенные Государственным банком СССР с момента его создания в 1923 году и до момента распада СССР в 1991 году. За это время, в результате проведения череды экономических реформ, монеты несколько раз меняли… … Википедия

МЕ́ДНО-НИ́КЕЛЕВЫЕ СПЛА́ВЫ, сплавы на основе меди, содержащие никель в качестве определяющего свойства легирующего элемента. В М.-н. с. также вводят добавки $\ce$ и др. Медь образует с никелем непрерывный ряд твёрдых растворов. М.-н. с. характеризуются хорошими механич. свойствами (никель, существенно упрочняя медь, мало изменяет её пластичность и вязкость), высокой коррозионной стойкостью и особыми электрич. свойствами, технологичностью (хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии). Цвет М.-н. с. при увеличении содержания $\ce$ изменяется от розово-красного (характерного для $\ce$ ) до серебристо-белого. В сплавах $\ce$ повышает жаропрочность, модуль упругости и понижает температурный коэф. электрич. сопротивления $\ce$ . Сплавы с примерно эквиатомным составом имеют (по сравнению с $\ce$ ) макс. прочность и твёрдость, в 30 раз большее электрич. сопротивление, самые высокие термоэдс, в десятки раз меньшую теплопроводность и практически нулевой температурный коэф. электрич. сопротивления.

Читайте также: