Kobber er et duktilt metal, let at behandle, har elektrisk og termisk ledningsevne. For at forbedre ydeevneegenskaberne indføres forskellige legeringskomponenter i dens sammensætning. Denne artikel vil fokusere på en legering af kobber og nikkel, som øger dens modstandsdygtighed over for korrosion, øger styrke og elektrisk modstand.
Hvad gør det at tilføje nikkel til kobber?
Nikkel indføres i legeringen som den vigtigste legeringskomponent. Det øger kobberets hårdhed betydeligt. Metaller er udstyret med en sjælden funktion, de opløses fuldstændigt i hinanden. Når de smeltes, afhængigt af andelen, ændrer homogene legeringer af to metaller deres egenskaber som følger:
- Øger modstandsdygtigheden over for syrer og baser.
- Øger varmemodstanden.
- Korrosionsbestandighed er under udvikling.
- Øger elasticitet og styrke.
- Modstandens temperaturkoefficient falder.
Klassificering
Ved brug af mekaniske, kemiske og fysiske egenskaber, samt omfanget, kobber-nikkel-legeringer betingetkan opdeles i to hovedgrupper:
Strukturel - kendetegnet ved høj korrosionsbestandighed og høj styrke. Disse omfatter cupronickel, der indeholder op til 30 % nikkel og små mængder af andre metaller, nikkelsølv, som har fremragende styrke, og en speciel kunal-legering med aluminiumsadditiver, som er godt forarbejdet af tryk
Elektrisk - har høj elektrisk modstand. Disse omfatter termoelektrodelegeringen kopel, som indeholder et højt indhold af nikkel, manganin og konstantan. Anvendes i elektroteknik til kompensering af ledninger, termoelementer og reostater
Legeringer bruges til fremstilling af dele, der anvendes i enheder, varmevekslere, så de er underlagt strenge krav til kemisk sammensætning og fysiske egenskaber.
Melchior
En legering af kobber og nikkel, hvis navn er cupronickel, kan indeholde op til 22 % af den primære legeringskomponent i nikkel, omkring 80 % kobber og ikke mere end 0,6 % urenheder. Det er kendt for sin høje styrke, duktilitet og korrosionsbestandighed. Legeringen egner sig godt til bearbejdning, den er stemplet, skåret, præget, loddet, poleret, tryk påføres i enhver form (kold og varm). Melchior produceres i form af tape, strips og piber. Metallet er sølvfarvet. Det bruges til produktion af kondensatorrør, klimaanlægsdele og bruges til instrumentfremstilling.
Derudover fralegeringer laver medicinske produkter, billige smykker, mønter og fade. For at forbedre udseendet af produkter belagt med et tyndt lag sølv.
Neusilbers
Legeringer af nikkel, kobber og zink indeholder op til 35 procent nikkel og 45 procent zink, og resten er kobber. Neusilbers (oversat fra tysk som "nyt sølv") har en smuk sølvfarve, de oxiderer ikke i luften, de er modstandsdygtige over for opløsninger af organiske syrer og s alte. På grund af deres høje korrosionsbestandighed bruges ikke-ferromagnetiske legeringer til instrumentfremstilling, der bruges til fremstilling af medicinske instrumenter, urmekanismer.
Ved fremstilling af produkter til smykkeindustrien tilsættes legeringerne deoxidationsmidler, som kan reducere mængden af kobberoxid, øge duktiliteten og styrke. Med en stigning i nikkellegeringen øges dens hårdhed og styrke. Med introduktionen af aluminium bliver legeringerne dispersionshærdede, og modstandsdygtigheden mod korrosion øges også. Tilstedeværelsen af bly i nikkelsølv giver metallet elasticitet og forbedrer skæreydelsen.
Høj modstandslegeringer
Til fremstilling af elektriske varmelegemer er ledere påkrævet materiale, der har en høj specifik og lav temperaturmodstandskoefficient. Præcise modstande for enheder er som regel lavet af manganiner - en legering af kobber, nikkel og mangan. Den består af 86% kobber, mangan 13% og nikkel omkring 3%. Tilstabilisering i manganiner introducere en lille mængde jern, sølv og aluminium. Legeringerne har et højt smeltepunkt, som er 960 grader, den gennemsnitlige massefylde er lidt mere end 8 g/cm 3. og orange farve.
Manganiner er lidt afhængige af temperaturen på den elektriske modstand, hvilket er meget vigtigt for deres brug i elektriske måleapparater med en høj grad af nøjagtighed. En anden fordel ved legeringerne er en meget lille termisk EMF parret med kobber. Manganin ældes kunstigt for at stabilisere de elektromekaniske egenskaber. Tråden opvarmes i vakuum til 400 grader i cirka to timer, hvorefter den holdes ved stuetemperatur i lang tid for at opnå stabile egenskaber. Legeringen bruges til fremstilling af yderligere modstande, spoler, shunts, højpræcisionsmåleinstrumenter.
Constantan
Hvilken legering af kobber og nikkel hører sammen med manganin til legeringerne med høj elektrisk modstand? Dette er konstantan, det indeholder op til 65% kobber, op til 41% nikkel og omkring 2% mangan. Denne legering har en specifik sølvtone, en gennemsnitsdensitet og et smeltepunkt på 1270 grader. Industrien producerer en ledning af constantan, hvis diameter er 0,02-5 millimeter. Betydelig termo-EMF parret med kobber begrænser brugen af legeringen i præcisions elektriske måleinstrumenter. Men den finder anvendelse i termoelementer til måling af temperaturer op til 300 grader.
Konstantan ledning fraEn legering af kobber og nikkel udsættes for en særlig varmebehandling ved at opvarme den til 900 grader og derefter afkøle den. Som følge heraf dannes en mørkegrå oxidfilm på overfladen, som danner et isolerende lag og ikke kræver yderligere beskyttende belægning. Legeringen egner sig godt til bearbejdning, derfor har den høje teknologiske egenskaber. Den finder anvendelse i måleinstrumenter, elektriske varmeelementer og reostater med temperaturer op til 400 grader.
Konklusion
Kobber-nikkel-legeringer bruges i forskellige industrier. De er af plast og har anti-korrosionsegenskaber. Af disse fremstilles dele, der har et ansvarligt formål, brugt i varmevekslere og enheder. Derfor stilles der strenge krav til legeringer med hensyn til tæthed og kemisk sammensætning.
