Никель и его сплавы: характеристика, свойства, применение. Сплав никель медь цинк

свойства, ГОСТ. Производство медно-никелевых сплавов. Чистка монет из медно-никелевого сплава

Медь относится к группе цветных металлов. В чистом виде она обладает высокой тепло- и электропроводностью, именно поэтому используется в основном в электротехническом производстве. Медь – очень пластичный материал, который хорошо поддается обработке давлением в холодном и в горячем состоянии.

Для повышения механических, конструкторских и эксплуатационных свойств меди используют его соединения с другими металлами. В результате процесса сплавления изменяется строение кристаллических решеток, возникают дополнительные связи между ионами и атомами. Именно это повышает прочность сплава по сравнению с чистым металлом.

Для чего медь сплавляют с никелем

При сплавлении никель выступает главным легирующим элементом. Он обладает коррозионной стойкостью, поэтому, в основном, используется для упрочнения.

• повышается жаропрочность материала;
• существенно снижается температурный коэффициент электросопротивления;
• появляется высокая устойчивость к коррозии, особенно в морской воде.

Классификация

Свойства медно-никелевого сплава зависят от процентного содержания в нем никеля и других веществ. В настоящее время создано много новых специальных материалов с уникальными характеристиками.В зависимости от области применения их делят на конструкционные и электротехнические.

• Конструкционные - обладают высокими антикоррозионными и прочностными характеристиками. Изделия из них отличаются устойчивостью к агрессивным средам. Это мельхиор, нейзильбер и куниаль. Отдельное место в этом списке занимает монель, состав которого и пропорциональное соотношение элементов несколько иные.
• Электротехнические - отличаются повышенным электрическим сопротивлением и термоэлектрическими свойствами, используют их в энергетике и электротехнике. Это константан, манганин и копель.

Знание химического состава и физических характеристик позволяет определить медно-никелевый сплав в одну из групп.

Мельхиор

Содержит примерно 80% меди, около 20% никеля, а также немного марганца и железа. Подобный сплав был известен людям еще в III веке до н. э. под названием «белая медь» благодаря светло-серебристому цвету, напоминающему серебро. Это обладающий высокими антикоррозионными свойствами, а также большим запасом прочности и износостойкости медно-никелевый сплав. Температура плавления - примерно 1170 °С. Хорошая пластичность позволяет обрабатывать изделия из него давлением. Используется в производстве конденсаторов, из него изготавливают медицинские инструменты, недорогие ювелирные украшения, столовые приборы, монеты.

Нейзильбер

Этот медно-никелевый сплав с добавлением цинка, имеющий серебристый с зеленоватым оттенком цвет. В зависимости от марки может содержать до 35 % никеля и до 45 % цинка, остальное – медь. Такое солидное содержание цинка существенно удешевляет его производство. Нейзильбер обладает примерно такими же механическими свойствами, что и мельхиор. Он устойчив к коррозии, прочен, достаточно пластичен для обработки в горячем и холодном состоянии методом давления.

Иногда дополнительно легируется свинцом для более качественной механической обработки. В основном из него изготовляют детали приборов, часов, медицинских инструментов. Интересно, что благодаря дешевизне сейчас именно из него чаще, чем из мельхиора, производят ювелирные изделия, медали и ордена. Нейзильбер также используют при изготовлении финифти.

Куниаль

Состоит из медной основы, никеля - до 20 %, небольших добавок алюминия. Сплавляется при температуре 1183°С с последующей закалкой и старением, чем достигаются очень высокие показатели прочности и устойчивости к низким температурам. Подразделяется на марки А (МНА13-3) и Б(МНА 6-1,5).Марка А обладает двумя важными характеристиками – высокой прочностью и уникальной устойчивостью к коррозии в агрессивных средах. К примеру, в морской воде он может эксплуатироваться десятилетиями. Поэтому сплав используется для изготовления деталей специального назначения (гребные винты).

Марка Б обладает пружинящими свойствами, поэтому широко используется для изготовления упругих элементов ответственного назначения. Также он очень устойчив к изломам на морозе. Из него производят конструкционные детали, работающие в условиях низких температур.

Монель

В нем содержится примерно две трети никеля и одна треть меди. Температура плавления - 1350 °С. Главное свойство этого медно-никелевого сплава – устойчивость к коррозии. Он имеет высокие показатели механических свойств – прочности и пластической деформации. Монель марки НМЖМц содержит примерно 28% меди, 3% железа, около 3% магния, небольшое количество кобальта и никель.

Такие же характеристики имеет монель-400. Он является брендом Special Metals Corporation и был запатентован в 1906 году. Поэтому другие компании-производители не могут использовать это название. Так появился еще один сплав – Nicorros. Однако эти материалы идентичны по все химическим и техническим характеристикам.Так как сплав содержит более половины никеля в процентном соотношении, его стоимость достаточно высока. Однако существует технология производства медно-никелевого сплава с использованием сырья из природных сульфидных руд с содержанием обоих элементов, без предварительного разделения на отдельные составляющие. Это позволяет значительно удешевить конечный продукт.

Монель используют для производства изделий, эксплуаьтруемых в агрессивных средах, условиях повышенной механической нагрузки. Это судостроение, химическая и нефтяная промышленность, изготовление медицинских инструментов, ответственных деталей машин и аппаратов.

Константан

Имеет белый цвет с характерным желтоватым оттеком. В состав входят: медь -59 %; никель – 39-41 %; марганец – 1-2 %. Температура плавления 1260 °С. Этот медно-никелевый сплав получил свое название благодаря основному свойству – термостабильности. Он имеет очень хорошие показатели электрического сопротивления при низком значении температурного коэффициента расширения. Сплав идет для изготовления проволоки для термопар, в производстве измерительных приборов, а также электронагревательных элементах, работающих при температурах до 400-500 градусов.

Проволока, изготовленная из константана, подвергается специальной термической обработке, в результате которой металл на поверхности образует тонкую окисную пленку. Благодаря этому изделие не нуждается в дополнительной лакировке или защитном покрытии. Константан очень пластичен. Это свойство позволяет применять его при сварке медно-никелевых сплавов.

Недостатком константана является его достаточно высокая ЭДС - около 43 мкВ. Это исключает использование проволоки и ленты из него в высокоточных измерительных приборах.

Манганин

Содержит примерно 5% никеля, 12% марганца и основу из меди. Температура плавления - 960 °С. Интересно, что манганин был изобретен американцем Эдвардом Венстоном примерно в 1888 году на основе им же изобретенного константана как специальный материал для обмоток электроизмерительных приборов. Он действительно имеет высокое удельное электрическое сопротивление, а также крайне малую ЭДС в паре с медью (не более 1 мкВ), что выгодно отличает его от константана.

Для того, чтобы снизить температурный коэффициент сопротивления, мангановую проволоку отжигают при температурах около 600 градусов в условиях вакуума, затем медленно охлаждают. Эта технология позволяет увеличить температуру, при которой материал сохраняет свои электрические свойства, до 200°С. Уже намотанную в катушки проволоку дополнительно нагревают неоднократно до 150 °С. Так достигается эффект искусственного старения, после которого изменения в кристаллической структуре металла сводятся к минимуму.

Основная область применение манганина как материала со стабильными показателями электросопротивления - изготовление разнообразных приборов высокой точности для измерения показателей электрического тока (силы тока, напряжения, мощности).

Копель

Еще один специальный сплав. Содержит медь, 43% никеля, немного железа и марганца. Температура плавления 1290 °С. Благодаря оптимальному соотношению стабильно низкого удельного сопротивления и высокой ТЭДС в паре с различными металлами сплав применяется для изготовления проволоки для термопар и электродов. Показатель ТЭДС материала возрастает пропорционально рабочей температуре:

• при 100 градусах по Цельсию - 6,95В;
• при 600 - до 49В.

Копель очень термостоек - без нарушения основных свойств выдерживает нагревание до 600 градусов и устойчив к коррозии.Копель применяется в термопарах датчиков приборов для бесконтактного измерения температуры. В них используются термопары с максимальной ТЭДС – с хромом, медью или железом Эти элементы являются положительными электродами, а копель –отрицательным. Термопара копель-хромель используется в основном в пирометрии для постоянного контроля температурного режима в диапазоне от 200 до 600 градусов в промышленных и лабораторных установках.

Процесс плавки

При производстве медно-никелевых сплавов придерживаются сравнительно похожих технологий. Мельхиор, нейзильбер, куниаль, константан, манганин сначала плавят в индукционных печах под слоем прокаленного древесного угля. Добавление к шихте отходов допускается до 80%.

Процесс плавки начинается с меди и никеля. По мере их расплавления добавляются отходы крупным куском, потом мелкие. В последнюю очередь загружается цинк. После окончательного расплавления шихты производят раскисление марганцем и кремнием (нейзильбер), либо кремнием и марганцем (константан и мельхиор). После этого с поверхности расплава убирают весь шлак и добавляют еще древесного угля. Нагревают раскаленную массу до температуры около 1300 °С, при необходимости добавляют хлористый марганец для рафинирования.

Немного отличается технология приготовления куниалей, так как они содержат алюминий. Перед введением алюминия в расплав обязательно добавляют 0,1% марганца для раскисления. А после растворения алюминия поверхность расплава посыпают флюсом. Если этого не сделать, образуются пленки, от которых расплав становится негодным для заливки.

Химические, физические и конструкционные свойства определяют область назначения различных медно-никелевых сплавов. ГОСТ 492–73, ГОСТ 5063–73, ГОСТ 5187–70, ГОСТ 5220–78, ГОСТ 17217–79, ГОСТ 10155–75 являются основными стандартами при их производстве.

Чеканка монет

Примерно с конца позапрошлого века повсеместно начали чеканить монеты из медно-никелевого сплава. Состав его сильно различался на разных монетных дворах. Но в основном он содержал до 30% никеля, незначительную железную примесь и медь как основу. Так как металл для обычных монет должен быть в первую очередь пластичным, ковким, износостойким и недорогим, практическим путем был определен состав монетного сплава. Впоследствии особенной популярностью для изготовления монет пользовался мельхиор.

Современные российские монеты выполнены из различных сплавов. В частности, полностью из мельхиора состоят монеты, выпущенные до 2009 года. Стальные монеты номиналом одна и пять копеек и медные пятирублевые покрыты тонким слоем мельхиора. Такой материал получил название «биметалл». Так все больше снижается себестоимость изготовления металлических денег.

Сплавы меди с никелем мало подвержены окислению на воздухе. Поэтому его признаки можно встретить лишь на старых монетах, либо тех, что долгое время находились в агрессивной среде. Знатоки-кладоискатели и нумизматы применяют для очистки ценных экземпляров монет различные средства – от народных рецептов до передовых технологий.Очистка с мыльным раствором хорошо удаляет лишь зеленоватые медные окислы. Применяют также оливковое масло, уксусную кислоту, пасту "Гойя". Нужно иметь в виду, что эти средства могут не только снять налет, но и вступить в реакцию с самим сплавом, нанеся вред монете. Наиболее эффективной, щадящей и быстрой является чистка монет из медно-никелевого сплава с помощью электролиза.

fb.ru

Никель и его сплавы с железом, медью, цинком, хромом

Никель и его сплавы широко используются в промышленности, что связано с особыми свойствами этого металла. Сплавы никеля обладают отличными ферромагнитными свойствами, отлично поддаются ковке, прокату и штамповке.

Никель и его сплавы

Особенности никеля и его сплавов

Никель имеет особые характеристики, которые высоко ценятся в промышленном производстве. Благодаря хорошей пластичности, из него легко получать изделия различной формы с помощью технологий холодной и горячей деформации. При этом свариваемость сплавов на никелевой основе находится на высоком уровне.

Стоит отметить высокую стойкость никеля к агрессивной среде щелочных растворов и других химических веществ. Он не вступает в реакцию с кислородом в нормальных условиях, даже при нагреве до температуры 800 градусов благодаря жаростойкости. Его плотность может варьироваться в зависимости от наличия в составе таких газов, как кислород, окись углерода и водорода, а также серы, железа, кремния, свинца, марганца, цинка и других элементов.

Никель отлично взаимодействует в сплавах с большинством металлов благодаря свойству активной катализации. С его помощью можно значительно улучшить или изменить свойства различных материалов, что позволяет получать ценнейшие изделия. На сегодняшний день известно более 3000 сплавов с применением этого элемента.

Жаропрочные никелевые сплавы имеют в составе марганец, кобальт, палладий, медь, платину и железо.

Но кроме сплавов на его основе, никель может применяться в чистом виде. Очень часто его используют для формирования антикоррозийной защиты. Для ее нанесения обычно используют метод гальванизации или плакирования, который используют при защите железа и стали. С помощью такого метода можно получить материал, практически не уступающий по свойствам чистому металлу, при этом удается значительно удешевить изделия. Используя метод гальванизации, защищают алюминий, чугун, магний и цинк.

Несмотря на свою высокую стоимость, из чистого металла очень часто производят различные приборы и аппараты, а также тигли для металлургии. В химической промышленности используют цистерны, резервуары и трубки из этого металла, которые применяются для хранения и перегрузки пищевых продуктов, щелочных и иных веществ.

В процессе производства водорода его применяют в качестве конденсаторов. Также следует отметить медицинскую сферу, где очень часто применяются никелевые инструменты и приборы.

Также следует отметить, что он особо популярен в сфере строения радиоприборов и телевизионных гаджетов. Его можно считать незаменимым в атомной сфере, так как без его использования невозможно получить высокоточные аппараты дистанционного управления.

Гранулированный никель широко применяется в качестве катализатора множества химических реакций с участием углеводородов, спиртов и альдегидов. Им обычно заменяют платину и палладий, так как свойства этого гранулированного металла не уступают вышеуказанным, при этом он дешевле.

Порошкообразный никель также используется как элемент фильтрующих аппаратов, необходимых для очистки газов, топливных жидкостей и других веществ, производимых химической промышленностью.

Также подобный порошок отлично подходит для производства сплавов, поэтому очень часто именно такому физическому состоянию металла отдают предпочтение в металлургии.

Устойчивость к щелочи позволяет использовать такой металл в щелочных аккумуляторах в качестве электродов.

В металлургической промышленности множество видов стали, особенно конструкционных, производится с никелем в качестве легирующего компонента. При этом нет разницы, будь то магнитные, немагнитные, или жаропрочные никелевые сплавы.

Наиболее часто никель используют в сплавах вместе с медью. Это позволяет получить материал, обладающий повышенными свойствами устойчивости к агрессивной среде, особенно щелочной, морской воде и повышенной влажности. Именно поэтому их широко применяют в медицине, морском деле, химической и пищевой промышленности.

Сплавы серебра и никеля имеют интересные свойства: при сплавлении только этих двух элементов получается неустойчивый материал, характерный ломкостью и предрасположенностью к появлению трещин. Но при использовании этих сплавов в качестве легирующих элементов в сплавах на основе других металлов, можно значительно повысить устойчивость к коррозии.

Чистый никель

В ювелирном деле очень часто используют его сплав с золотом. Из него получают прочные ювелирные изделия, для которых характерен белый цвет. Но у некоторых людей наблюдается аллергическая реакция на такие изделия.

Также никель в чистом виде и в составе сплавов часто используется для производства нагревательных элементов и приборов.

Сплавы с медью

Сочетание никеля с медью довольно широко применяется для получения материалов, имеющих свойства, отличные от свойств чистых металлов.

На сегодняшний день наиболее широко используемыми сплавами с медью можно считать следующие:

• монель;
• мельхиор;
• нейзильбер.

При производстве монели в качестве главного компонента применяется именно никель, количество которого в сплаве должно составлять около 67%. Монель отличается высокой прочностью, превышающей характеристики большинства видов сталей, из-за чего этот сплав получил широкую популярность в авиастроении, производстве электроинструмента, судостроении, а также в изготовлении музыкальных инструментов.

Монель

Мельхиор – сплав никеля с медью, основой в котором выступает медь, а количество никеля может варьироваться в диапазоне от 5% до 30%. Из этого сплава производят различные виды кухонной посуды, дешевые ювелирные изделия, статуэтки и другие произведений искусства.

Также его легко встретить в повседневной жизни, так как большинство современных монет производятся именно из мельхиора. Он отлично подходит для этих целей, так как очень пластичен и хорошо поддается прессованию. При этом он довольно-таки долговечен и устойчив к износу и повреждениям. Мельхиор отличается устойчивостью к морской воде, поэтому из него изготавливают множество структурных частей и деталей лодок.

Чайные ложки из нейзильбера

Нейзильбер отличается наличием в составе цинка. Он довольно-таки пластичен, при этом очень прочен и устойчив к коррозии. Применяется при производстве электроприборов, столовых приборов, ювелирных изделий, монет и наград.

Сплавы с хромом

Сплав никеля и хрома широко известен, и в общем виде имеет название нихром. Первый сплав с применением этих металлов был произведен более ста лет тому назад. Такие сплавы отличаются высоким электрическим сопротивлением, высокой температурой плавления, плотностью и теплоемкостью. Отлично проявляют себя в использовании при высоких температурах.

Стоимость этого сплава довольно высока, но учитывая ряд его преимуществ, она оправдана.

Нихром наиболее широко применяется при:

1. производстве электропечей, предназначенных для отжига и сушки;
2. производстве электроприборов высокотемпературного воздействия, например, электровыжигателях;
3. необходимости использования производимых приборов или деталей в агрессивной химической среде;
4. необходимости сопротивления изделий высоким температурам;
5. нанесении покрытия при газотерсическом напылении;
6. производстве электронных сигарет, в качестве нити испарения.

Нихромовая проволока

Нихромы, легированные кремнием, более устойчивы к азотным смесям, что необходимо в химической промышленности.

Сплавы с железом

Сплав никеля с железом и хромом, в некоторых случаях, называется инвар. Он применяется в довольно-таки специфических сферах. Например, в приборостроении для производства мерных проволок, необходимых геодезистам; эталонов длины; а также большинства деталей механических часов.

Инвар

Это связано с тем, что такой сплав имеет малый коэффициент линейного расширения даже при высоких температурах. Поэтому балансиры хронометра и пружины отличаются высокой надежностью и долговечностью. В больших настенных часах его часто используют для производства маятника.

Сплавы с молибденом и другими металлами

Изделия из никелевых сплавов с добавлением молибдена в чистом виде практически не используются. В состав сплава обычно добавляют еще и хром. Чаще всего соотношения выглядит так: 77% никеля, 12% хрома, 3,5% молибдена, но максимальное его содержание может составлять около 9%. Такие сплавы очень прочные и жесткие на растяжение.

Благодаря своим свойствам они нашли применение в медицине, где из них производят мостовидные протезы. Работать с ними довольно сложно, так выполнить литье с применением таких сплавов практически невозможно. Но высокие эксплуатационные характеристики и относительно невысокая стоимость сделала эти сплавы незаменимыми.

Использование никеля в качестве легирующего компонента позволяет создать сплав, имеющих повышенную устойчивость к коррозии. Поэтому его используют для создания антикоррозийного покрытия. Причем полученное покрытие отличается привлекательным внешним видом. Добавление других металлов и материалов придает сплавам иные, особые свойства.

В целом, на сегодняшний день никель широко используется в промышленности, редко в чистом виде, обычно в качестве компонента различных сплавов, что позволяет получать желаемые свойства материалов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

7.1. Сплавы меди и никеля. Материалы для ювелирных изделий

7.1. Сплавы меди и никеля

Медь и никель неограниченно растворимы как в жидком, так и в твердом состоянии. Диаграмма состояния Си – Ni показана на рис. 7.1. Структура всех двойных медно-нике-левых сплавов – твердый раствор этих элементов. Кристаллическая решетка – гранецентрированная кубическая.

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

Рис. 7.1. Диаграмма состояния Си – Ni.

Мельхиоры

Мельхиоры – цветные сплавы меди и никеля, содержащие от 18 до 30 % Ni. Они отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически, имеют высокую коррозионную стойкость. В табл. 7.1 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, так как никель – дефицитный и достаточно дорогой металл.

Таблица 7.1

Химический состав мельхиоров

Сплавы МН19, МНЗО, МНЖМцЗО-1-1 однофазны по структуре, поскольку 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 – ?’ – обогащен медью, а другой – ?” – никелем. Это позволяет значительно упрочнять сплавы системы Си – Ni – Сr. Так, если для сплава МНЗО (Си + 30 % Ni) временное сопротивление составляет 130–350 МПа, для сплава МНХЗО-З (Си + 30 % Ni + 2,8 % Сr) его значение возрастает до 600 МПа при относительном удлинении 30 % (охлаждение на воздухе с Т = 900 °C). Сплавы системы Си – Ni – Сr технологичны, хорошо свариваются, обладают лучшей коррозионной стойкостью в морской воде, чем сплавы Си + 30 % Ni и Си +30 % Ni +1 % Fe. Усталостная прочность их на 40 % выше, чем у сплава Си + 30 % Ni.

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

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

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

Нейзильберы отличаются красивым серебристым цветом, не окисляются на воздухе, устойчивы в растворах солей и органических кислот. В дословном переводе с немецкого языка Neusilber – «новое серебро». Наиболее распространенным представителем нейзильберов является сплав МНЦ15-20 (Си + 15 % Ni + 20 % Zn). Этот сплав широко используется в приборостроении, для изготовления технической посуды и медицинских инструментов, а также деталей часов (как коррозионно-стойкий и неферромагнитный материал). Сплав МНЦС16-29-1,8 (Си + 16 % Ni + 29 % Zn + 1,8 % Pb) дает чистую поверхность при обработке резанием.

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 Al, Sn, 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 МНAl3-3, МНАб-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 °C.

Для уменьшения остаточных напряжений достаточен отжиг при температуре 250–300 °C.

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

Куниали (алюмоникелевые бронзы) – сплавы тройной системы Си – Ni – Al, алюминий растворяется в меди до 8 %. С понижением температуры растворимость его резко уменьшается, поэтому сплавы меди с алюминием можно подвергать упрочняющей термообработке: закалке и старению.

Сплавы под закалку нагревают до 900—1000 °C, охлаждение – в воде. Старение проводится при 500–600 °C. Упрочнение при старении происходит за счет выделения дисперсных фаз NiAl и NiAl2.

В промышленности применяют в основном кун и ал ь А (МНAl3-3) и куниаль Б (МНА6-1,5). (Встречаются также обозначения БрНAl3-3 и БрНАб-1,5 соответственно.) У куниали А при комнатной температуре временное сопротивление 630–640 МПа при относительном удлинении 5—10 %.

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

Никель, хим. состав и применение никелевых и медно-никелевых сплавов

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.

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

Мельхиор (МНЖМц30-1-1) — конструкционный медно-никелевый сплав с содержанием 18-22 % никеля, примерно 80 % меди и не боле 0,6 % примесей. Некоторые разновидности мельхиора содержат железо и марганец. Он обладает высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Хорошо поддается обработке давлением в холодном и горячем виде — штампуется, режется, чеканится. Его легко паять и полировать. Мельхиор имеет серебристый оттенок, выпускается в виде труб, полос и ленты. Применяется для изготовления монет, недорогих ювелирных украшений и посуды. Из него делают трубные доски кондиционеров, конденсаторные трубы. Сплав также используется в приборостроении.

Нейзильбер

Название нейзильбер (МНЦ15-20) переводится с немецкого как «новое серебро». Такое название он получил из-за того, что напоминает драгоценный металл, но при этом он стоит намного дешевле. Из него делают столовые приборы, которые серебрятся после отливки. В промышленности нейзильбер применяется для производства паровой и водяной арматуры, медицинских инструментов и деталей точных приборов. Из него производят ордены и медали, ювелирные изделия, гитарные лады. Нейзильбер также используется для изготовления финифти и филиграни. Сплав содержит 18-22 % цинка, 13,5-16,5 % никеля, около 38 % меди и не более 0,9 % примесей. Выпускается в виде ленты, труб, полос, проволоки и прутков.

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

Монель (НМЖМц28-2,5-1,5) — сплав на основе никеля, который содержит 2-3 % железа, 1,2-1,8 % марганца, 27-29 % меди и не более 0,6 % примесей. Выпускается в виде лент, полос, листов и проволоки. Применяется в различных сферах промышленности: медицинской, химической, нефтяной, судо- и авиастроительной. Из него делают дрели, музыкальные инструменты, оправы для очков, различные антикоррозионные детали.

ferrolabs.ru

сплавов никеля с медью томпак

    Сплавы меди с цинком (4—40%), иногда с добавками свинца, олова, железа, никеля и других металлов, назьшаются латунями и томпаком. Цвет латуни меняется в зависимости от содержания в ней цинка, %  [c.132]

    Как показывают длительные испытания, в морской агрессивной атмосфере легирование меди алюминием, цинком, никелем и оловом повышало их сопротивляемость коррозии и поэтому алюминиевые бронзы, томпак, сплавы меди с никелем и цинком, сплавы с никелем и оловом оказываются более стойкими, чем чистая медь. Алюминий оказывает благотворное влияние также в субтропической морской и в сельской атмосферах. Алюминиевые бронзы в этих условиях обнаружили более высокую стойкость. В других атмосферах, и в особенности в промышленных, легирование меди положительных эффектов не давало. Более того, оно часто приводило к понижению стойкости основного компонента сплава. Высокопрочные латуни, содержащие, кроме меди, цинк (20—24%), марганец (2,5—5,0%), алюминий (3—7%) и железо (2—4%), оказались во много раз менее стойкими по сравнению с чистой медью более подробно о коррозионных свойствах различных медных сплавов см. в гл. V). [c.253]

    Сплав меди и цинка называется латунью при содержании цинка 20—55 % при содержании цинка до 20 % сплав меди с цинком называется томпаком. Для придания латуни необходимых свойств вводят дополнительные присадки олова, кремния, свинца, алюминия, никеля, железа или марганца. Латунь — пластичный материал, легко обрабатывается резанием, обладает хорошей коррозионной стойкостью (для повышения коррозионной стойкости производят отжиг латуни). С понижением температуры механические свойства латуни улучшаются. Поэтому она успешно используется для изготовления деталей, работающих при низких температурах. [c.115]

    Сплавы меди с цинком носят название латуней. Добавки к сплавам меди с цинком таких металлов, как олово, никель, марганец, алюминий и др., сообщают этим сплавам повышенную твердость, прочность, устойчивость к коррозии, хорошую обрабатываемость. Такие сложные сплавы называют специальными латунями. Практическое применение имеют латуни, содержащие. от 3 до 45% цинка. Сплав, содержащий не более 20—22% цинка, называют томпаком. [c.320]

    Чугун, сталь, никель, хром Медь, латунь, томпак, бронза, серебро Цинк, олово, свинец, алюминий и их сплавы 2850 2400 1900 2300 1900 1530 1880 1500 1260 1620 1350 1090 1440 1190 960 [c.23]

    Больщей частью сердцевиной плакированного биметалла служит мягкая сталь. В зависимости от металла, основы и защитного слоя, различают биметаллы сталь-медь в виде листов, лент, проволоки с толщиной плакированного слоя от 5 до 10% (с обеих сторон) от толщины сердцевины (находят применение главным образом в электро промышленности, оборонной промышленности, машиностроительной, бумажной, текстильной) биметаллическая проволока применяется для воздушных линий связи сталь-латунь, сталь-томпак — для изготовления медицинской, лабораторной аппаратуры (находит применение в электротехнической, а также в оборонной промышленности) сталь-медноникелевые сплавы, сталь-никель — для изготовления штамповкой столовых приборов, аппаратуры пищевой и мыловаренной промышленности- сталь — нержавеющая сталь применяется взамен дорогостоящей и дефицитной нержавеющей стали сталь—алюминий и др. [c.210]

    В большинстве случаев сердцевиной биметалла служит мягкая сталь. В зависимости от назначения производятся следующие биметаллы а) сталь-медь в виде листов, лент или проволоки, применяемых главным образом в электропромышленности, оборонной промышленности, машиностроительной, бумажной, текстильной б) сталь-латунь и сталь-томпак — для изготовления медицинской, лабораторной аппаратуры в) сталь-медноникелевые сплавы и сталь-никель — для изготовления штамповкой столовых приборов, аппаратуры пищевой и мыловаренной промышленности г) сталь-нержавеющая сталь — взамен дорогостоящей и дефицитной нержавеющей стали д) сталь-алюминий — для химического аппаратостроения и др. Изготовляют биметаллы также для специального назначения (термический, высокоомный и др.). [c.164]

    Сплавы, наименее склонные к обрастанию медь, медь мышьяковистая, латуни, бронзы оловянные, кремнистые, никелевые, свинцовистые, томпак, мельхиор, латуни с низким содержанием цинка, нейзильбер, сплавы меди с никелем, содержащие менее 30% N1 и менее 0,15 /о Ре. [c.458]

    Латуни с большим содержанием меди (90—9 %) называются томпаками. Латуни, которые содержат в качестве компонентов металлы (железо, магний, никель, алюминий, олово), относятся к специальным сплавам и называются, например, алюминиевая, никелевая, оловянистая, свинцовая и т. д. Технология получения специальных латуней сложнее, чем технология получения обычных латуней. [c.104]

    Из сплавов цветных металлов для изготовления оборудования химических производств, работающего в морской воде, используют главным образом сплавы меди с никелем типа МНЖ 1-5 или монель-металл НМЖМц 28-2,5-1,5, поскольку использование латуней сопровождается их коррозионным обесцинкованием. Не подвержены обесцинкованию сплавы типа томпак, содержащие 80—85 % меди, легированной цинком, однако для них, как и для латуни, характерно коррозионное растрескивание. Для его предотвращения необходим отжиг аппаратов при 250—300 °С, обеспечивающий снятие внутренних напряжений [10]. [c.30]

    Эмали — мутные, часто окрашенные, легко плавящиеся стекла. Нх наносят на поверхность металлов и сплавов для защиты от коррозии так называемые ювелирные эмали наносят на поверхность благородных металлов, меди или сплава томпак (материал для изготовления значков, орденов, кулонов, брошек и т. п.). Сцепляемость основного металла с застывшим эмале-выиГ расплавом обеспечивается сцепляющей прослойкой оксидов, обычно оксидов никеля и кобальта. [c.330]

    Плакирование есть способ покрытия, основанный на прочном соединении между собой слоев двух различных металлов или сплавов прокаткой, протяжкой и т. п. Этот способ находит широкое применение для суррогатирования цветного металла при покрытии железа медью, латунью, томпаком, никелем и пр., а также при покрытии алюминиевых сплавов чистым алюминием и др. [c.170]

    Медь, алюминий, никель, кобальт, висмут, кадмий и другие особо не поименованные металлы медь зеленая, томпак, аржантин (нейзильбер, новое серебро), британский металл и всякие другие сплавы из недрагоценных металлов, кроме особо поименованных  [c.88]

chem21.info

Сплавы цинк — никель - Справочник химика 21

    Сплав цинк — никель. Легирование цинковых покрытий никелем способствует повышению коррозионной стойкости их с одновременным сохранением их потенциала по отношению к защищаемому металлу, например стали. Никель с цинком образует интерметаллическое соединение. Так, покрытия, содержащие 2% никеля, в атмосфере с постоянной влажностью при 20 5°С остаются светлыми более продолжительное время, чем цинковые. Наиболее коррозионно-стойкими являются покрытия Zn — Ni, содержащие 25-28% Ni. Такие покрытия по отношению к стали являются катодом. Твердость покрытий цинк — никель при 98% Zn составляет 115 — 125 кгс/мм , а при 72 — 87% Zn соответственно 400 — 450 кгс/мм . В большинстве случаев их получают из цианистого или аммиакатного электролита. [c.141]

    Рекомендуемые условия электроосаждения сплава цинк—никель (10—18% N1). [c.120]

    Значительно лучшие результаты были получены при покрытии сплавом цинк—никель. [c.111]

    Влияние концентрации никеля в электролите на состав и качество осадка при осаждении сплава цинк—никель из цианистых растворов [c.113]

    Аммиакатный электролит позволяет получать качественные покрытия сплавом цинк — никель, но на деталях более простой конфигурации. Состав электролита (в г/л)  [c.142]

    ПОКРЫТИЕ СПЛАВОМ ЦИНК—НИКЕЛЬ [c.53]

    Таким образом, при электроосаждении сплава цинк—никель близкие по химическому составу сплавы могут иметь различную фазовую структуру. Следовательно, фазовая структура сплава не определяется только количеством входящих в осадки компонентов [c.122]

    СПЛАВ ЦИНК-НИКЕЛЬ [c.41]

    ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВА ЦИНК—НИКЕЛЬ [c.110]

    Влияние плотности тока на состав осадков сплава цинк—никель при различной концентрации цинка в электролите концентрация никеля во всех случаях 0,025 г-экв л [c.113]

    Таким образом, для получения светлых блестящих осадков сплава цинк—никель с содержанием никеля около 2% можно рекомендовать следующие условия электролиза  [c.114]

    Сплав цинк —никель. Н. Т. Кудрявцев, К. М. Тютина и С. М. Фиргер [88] установили, что цинковые покрытия, легированные никелем, имеют более высокую коррозионную стойкость по сравнению с чистым цинком. Сплав, содержащий около 56 [c.56]

    Следующим объектом исследования был выбран сплав цинк-никель. Диаграмма состояния системы цинк-никель [61] представлена на фиг. 38. Как следует из этой диаграммы, небольшие присадки никеля к цинку должны вызвать образование в сплаве интерметаллического соединения NI2Zrii5. Поскольку растворимость никеля в цинке очень мала (интерметаллического соединения. Перенапряжение водорода на никеле не очень велико, поэтому можно ориентировочно предположить, что и на интерметаллическом соединении NI2Zni5 значение перенапряжения водорода также будет Дтоми.%гп невелико. Если это так, то тог Г 1 коррозия цинка с присадкои никеля должна развиваться относительно энергично. [c.41]

    Коррозия сплава цинк-никель в 3%-ном растворе КаС1 (объем электролита 50 см  [c.43]

    Распределение потенциалов на поверхности структурных составляющих сплава цинк-никель бцло определено на нескольких шлифах спла- [c.43]

    Поскольку коррозия сплава цинк-никель в 3%-ном растворе Na l в десятки раз меньше коррозии исследованного ранее сплава цинк-железо в 0,05N H l, нужно ожидать, что и разность потенциалов на микросоставляющих у испытываемого сплава будет значительно меньше, чем у сплава цинк-железо в кислом растворе. Действительно, максимальная [c.44]

    Разность потенциалов на микроструктурных составляющих сплава цинк-никель в 3%-ном растворе Na l, вычисленная как среднее из данных всех замеров, равна десятым долям милливольта. Потенциал на интерметаллическом соединении NigZnis, как показывают опытные данные, более положителен, чем на цинке. Таким образом, кристаллы цинка в микрогальванических элементах сплава работают в процессе коррозии в качестве анодов, а интерметаллические соединения — в качестве катодов. [c.45]

    Для построения кривых распределения плотности тока по поверхности микроструктурных составляю-Щ.ИХ были использованы опытные данные распределения потенциалов по поверхности и поляризационные кривые соответствующих структурных составляющих. В верхней части фиг. 44 представлены кривые распределения плотности тока по поверхности структурных составляющих сплава цинк-никель в 3%-ном растворе Na l. Кривая 2 построена [c.45]

    Плотность тока, рассчитанная из ряда кривых распределения плотности тока на поверхности структурных составляющих сплава цинк-никель в 3%-ном растворе Na I, на аноде равна 0,01 ма см , на катоде — 0,085 ма1см . [c.45]

    Как видно из табл. 5, плотности тока на анодных и катодных участках микроэлементов сплава цинк-никель в процессе коррозии в 3%-ном растворе Na l, полученные различными методами, сходятся между собой достаточно хорошо. Таким образом, последние эксперименты дают возможность также утверждать, что коррозия сплава цинк-никель в 3%-ном растворе Na l целиком обусловлена работой микроэлементов сплава, в которых интерметаллические соединения NI2Zni5 являются катодными электродами, а цинк — анодным. [c.46]

    Испытания на коррозию показали, что в атмосфере с постоянной повышенной влажностью покрытие сплавом, содержащим около 2% никеля, сохраняется светлым и не темнеет более продолжительное время, чем чистое цинковое покрытие. Во влажной атмосфере с переменной температурой (гидростат) и в 3%-ном растворе Na l с периодической выгрузкой в атмосферу такое покрытие ведет себя аналогично чистому цинку. Пассивированные в хроматном растворе покрытия цинком и сплавом цинк — никель ( 2% Ni) ведут себя одинаково. [c.111]

    Для электроосаждения сплава цинк—никель с повышенным содержанием никеля (8—25% и выше) может быть использован разработанный С. Я. Поповым [5] аммиакатный электролит цинкования следующего состава 2пО = 15 г/л (0,37 н.) + ЫН4С1 250 г л = = (5 н.) + Н3ВО3 = 20 г/л (0,3 н.) pH = 6,5ч-6,7 I = 40°. [c.114]

    Рентгенографическое исследование этих сплавов показало что электролитические осадки 2п—N1 не соответствуют диаграмме состояния термически полученного сплава в интервале плотностей тока от 1,5 до 3,0 а/дм образуется смесь кристаллов Р-фазы с кубической объемноцентрированной решеткой и у-фазы с гранецентрированной кубической решеткой при этом параметры решетки обеихфаз несколько увеличены. Так, для р-фазы в электроосажденном сплаве 2п—N1 ( —15% N1) была получена величина а = 2,96 А, в то время как для термического сплава цинк—никель, по данным литературы [5], а = 2,91 А. [c.121]

chem21.info

никель сплавы алюминия сплавы меди

    Ценные свойства проявляют медно-никелевые сплавы. Они имеют серебристо-белый цвет, несмотря на то что преобладающим компонентом в них является медь. Сплав мельхиор (массовая доля никеля 18—20%) имеет красивый внешний вид, из него изготавливают посуду и украшения, чеканят монеты. В сплав нейзильбер кроме никеля и меди входит цинк. Этот сплав используется для изготовления художественных изделий, медицинского инструмента. Медно-никелевые сплавы константан (40% никеля) и манганин (сплав меди, никеля и марганца) имеют высокое электрическое сопротивление. Их используют в производстве электроизмерительных приборов. Характерной особенностью всех медно-никелевых сплавов является их высокая стойкость к коррозии. Широкое применение в машиностроении, химической промышленности, в производстве бытовых товаров нашли латуни — сплавы меди с цинком (массовая доля цинка до 50%). Латуни — дешевые сплавы с хорошими механическими свойствами, легко обрабатываются. Для придания латуням особых свойств в них часто добавляют алюминий, никель, кремний, марганец и другие металлы. [c.251]

    Из технических сплавов известны сплавы титана с железом, медью, алюминием, хромом, марганцем, кобальтом, никелем, молибденом, вольфрамом, ванадием и др. [c.86]

    С. можно классифицировать 1) по числу компонентов — па двойные, тройные, четверные и т. д. 2) по структуре — на гомогенные (однофазные) системы и гетерогенные (смеси), состоящие из нескольких фаз последние могут быть стабильными (в равновесных С.) и метастабильными (в неравновесных С.) 3) по характеру металла, являющегося основой С., — на черные — сталь, чугун (см. Железа сплавы), цветные — на основе цветных металлов (см. Алюминия сплавы. Меди сплавы, Никеля сплавы и т. д.), С. редких металлов (см. Вольфрама сплавы, Молибдена сплавы. Ниобия сплавы, Циркония сплавы и др.), С. радиоактивных металлов — на основе урана и плутония 4) по характерным свойствам — на тугоплавкие, легкоплавкие, высокопрочные, жаропрочные,твердые, антифрикционные, коррозионноустойчивые, износостойкие, проводниковые, с высоким электросопротивлением, магнитные и др. 5) по технологич. признакам — на литейные (для изготовления деталей методом литья) и деформируемые (подвергаемые ковке, штамповке, прокатке, протяжке, прессованию и др. видам обработки давлением). [c.502]

    Латуни. Латунями называют сплавы меди с цинком, содержащие от 10 до 50% 2п, иногда дополнительно легированные рядом других элементов (алюминием, оловом, кремнием, никелем и др.). В первом случае это так называемые простые латуни, во втором — специальные латуни. [c.252]

    Применение. Важнейшая область применения алюминия— производство легких сплавов на его основе. Алюминий широко используют в качестве легирующих добавок в сплавах на основе меди, магния, титана, никеля, цинка и железа. В виде чистого металла алюминий используют для изготовления химической аппаратуры, электрических проводов. Алюминиевая фольга используется для изготовления конденсаторов. [c.282]

    В качестве катализаторов гидрирования применяют никель, платиновую и палладиевую чернь. В последнее время используются сложные катализаторы, состояш,ие из смеси окислов хрома и некоторых других металлов (меди, цинка). Особенно активным катализатором является никель Ренея, который получается при обработке сплава никеля с алюминием (1 1) едким натром. Катализаторы применяются в мелкораздробленном состоянии, в большинстве случаев на носителе (активированный уголь, асбест) и при различных температурах. В присутствии никеля Ренея, платины и палладия гидрирование обычно проводят при комнатной температуре, а в присутствии никеля и меди — при нагревании. [c.147]

    Различают пластичные ( НВ 100) подшипниковые сплавы. К пластичным материалам относятся баббиты, антифрикционные сплавы алюминия с медью, никелем и сурьмой, свинцовые бронзы. Их применяют в высокоскоростных опорах, рассчитанных на работу в режиме жидкостной смазки. Эти материалы не обладают высокой прочностью и их наносят наплавкой или заливкой тонким слоем на твердую и прочную основу - подложку из стали, чугуна или бронзы. Выпускают биметаллические вкладыши, трубы и ленту с антифрикционным покрытием из пластичных материалов. Толщина слоя заливки вкладышей составляет от десятых долей миллиметра до 2-3 мм. Пластичные подшипниковые материалы обладают высокими антифрикционными свойствами, хорошей прирабатываемостью и износостойкостью, удовлетворительно работают в режимах полужидкостного и даже полусухого трения. [c.99]

    Фильтровальной бумагой просушивают пятно, полученное в результате обработки поверхности исследуемого объекта щелочью, наносят каплю азотной кислоты и перемешивают стеклянной палочкой. В случае сплава алюминия с медью, никелем и цинком пятно мгновенно обесцвечивается. В присутствии в сплаве кремния обесцвечивания не происходит. [c.181]

    Большая часть алюминия применяется в виде его сплавов с магнием, медью, кремнием, цинком, никелем, железом и другими металлами. Наиболее важные — сплавы типа дюралюминия (я 94% А1, 4% Си, 5% Mg и 0,5% Мп), литейные сплавы — силумины ( — 12% 51) и сплавы с магнием ( 10% Mg). По своим ценным свойствам сплавы алюминия занимают второе место после сплавов железа, причем области применения их неуклонно расширяются. Особенно возросло их применение в транспорте и строительном деле. Благодаря таким свойствам, как малая плотность, [c.476]

    Присутствие же в алюминии легирующих присадок резко сказывается на его способности растворять водород, особенно R жидком состоянии. Так, изучением растворимости водорода в алюминии в интервале температур 700—1000° было установлено. что медь, кремний и олово ее понижают, причем из сплавов алюминия с медью минимальной растворимостью водорода обладает сплав с 6% меди. Добавка к алюминию марганца, никеля, магния, железа, хрома, церия, тория и титана повышает растворимость в нем водорода, причем последние три металла увеличивают растворимость водорода в большем интервале температур, чем железо и хром. В присутствии 2,8 /о Мп или 6 /о Mg алюминий приобретает способность поглотать водород б твердом состоянии, при 600° в присутствии марганца и при 500° — в случае добавки магния [175]. [c.214]

    Образование указанных фаз определяется природой легирующего элемента и способностью к растворению его в феррите или аустените. Например, никель, кремний, алюминий и медь образуют с а-железом твердые растворы — легированный феррит, а хром, молибден и вольфрам — преимущественно карбидную фазу. Образование фаз в большой степени зависит от количества в сплаве углерода и характера термообработки. [c.95]

    Многие хлористые соединения — растворы хлористой меди, алюминия, кальция и других металлов — являются также сильными агрессивными средами. В таких растворах разрушаются алюминий, сплавы меди, серебро и сплавы никеля с [c.543]

    Алюминий —одна из наиболее распространенных добавок в сплавах на основе меди, магния, титана, никеля, циика, железа. [c.637]

    Значительно чаще применяют металлические сплавы на основе железа (сталь и чугун), алюминия, магния, меди (бронза и латунь), никеля, ниобия, титана, тантала, циркония и других металлов. [c.175]

    Хорошо известная диаграмма равновесия системы железо— углерод исключительно сложна. Она позволяет судить о том, как широк диапазон режимов термообработки и закалки. Сплавы цветных металлов имеют несколько иную кристаллическую структуру, поэтому для них используют ограниченный диапазон режимов термической обработки. Некоторые сплавы меди, алюминия и никеля можно подвергать различным методам термообработки. [c.316]

    Ингабитор предназначен для защиты сложных изделий (состоящих из различных металлических и неметаллических материалов) от атмосферной и биологической коррозии. Применяют для защиты изделий из стали, меди и её сплавов, алюминия и его сплавов, хрома, кадмия, никеля, олова, серебра и припоя, а также оксидированных, хромированных, кадмированных, никелированных поверхностей металлов, в том числе оксидированного магния. Ингабитор применяют на пористых носителях, содержащих 40-50 % (мае. доля) ингабитора. [c.377]

    Извлечение щелочью алюминия и кремния из их сплавов с никелем, кобальтом, железом или медью применяется для приготовления ( скелетных ) катализаторов. [c.64]

    Вообще говоря, в морской воде в качестве окислителя могут выступать ионы НзО или молекулы воды и растворенный кислород. Исследованию катодных процессов в хлоридсодержащих средах были посвящены работы Г. В. Акимова, Н. Д. Томашева, Г. Б. Кларк, И. Л. Розенфельда. Как показали исследования, коррозия магния и его сплавов протекает в основном за счет водородной деполяризации алюминий и его сплавы, коррозионностойкие и конструкционные стали, никель и никелевые сплавы, медь, медные сплавы подвергаются коррозии с кислородной деполяризацией. Растворимость кислорода в морской воде ограничена. При протекании коррозии с кислородной деполяризацией очень часто скорость катодного процесса определяется диффузией кислорода и поверхноети металла. В таких условиях перемешивание среды или перемещение поверхности металла относительно среды является важным фактором, который может оказать существенное влияние на характер коррозии. При перемешивании скорость катодного процесса будет уве-личиваться и металл из пассивного состояния может переходить в пробойное состояние (см. рис. 18). [c.43]

    МОНЕЛЬ-МЕТАЛЛ — сплав на основе никеля, содержит до 30% меди, 2—3% железа, марганец, иногда алюминий. Очень устойчив против коррозии в морской и пресной водах, в щелочах, органических кислотах и красителях. Обладает хорошими механическими и термическими свойствами. М.-м. широко применяется в электротехнике, судостроительной, электровакуумной, текстильной, химической и других промышленностях, в медицине, а также в аппаратостроении. [c.164]

    При определении в бронзах алюминия, железа, никеля и цинка медь обычно удаляют электролизом или тиосульфатом. В бронзах, содержащих одновременно бериллий, алюминий и желе-3 о, требуется много предварительных операций для их разделения. В сплавах медь — железо, содержащих до 50% железа, медь количественно выделить невозможно. В указанных случаях анализ может быть выполнен при помощи хроматографического ионообменного разделения. [c.147]

    Титан губчатый. Технические условия Титан и сплавы титановые деформируемые. Марки Сплавы титановые. Методы определения алюминия Сплавы титановые. Методы определения ванадия Сплавы титановые. Метод определения хрома и ванадия Сплавы титановые. Методы определения вольфрама Сплавы титановые. Методы определения железа Сплавы титановые. Методы определения кремния Сплавы титановые. Методы определения марганца Сплавы титановые. Методы определения молибдена Сплавы титановые. Методы определения ниобия Сплавы титановые. Методы определения олова Сплавы титановые. Метод определения палладия Сплавы титановые. Методы определения хрома Сплавы титановые. Методы определения циркония Сплавы титановые. Методы определения меди Сплав титан-никель. Метод определения титана Сплав титан-никель. Метод определения никеля Титан губчатый. Методы отбора и поготовки проб Титан губчатый. Метод определения фракционного состава Сплавы титановые. Методы спектрального анализа Титан и сплавы титановые. Метод определения водорода Титан и титановые сплавы. Методы определения кислорода Титан губчатый. Метод определения твердости по Бринеллю Свинец, цинк, олово и их сплавы Олово. Технические условия [c.579]

    Широкое применение при гидрировании кратных С==С-связей нашли сплавы меди с никелем, палладием, алюминием. В настоящее время считается признанным, что каталитическая и хемосорбционная активность в реакциях окислительновосстановительного типа связана с электронной конфигурацией переходных металлов, с незаполненностью их -уровней [291, 292]. При сплавлении переходных металлов с другими металлами, дающими твердые растворы, можно получить набор катализаторов, отличающихся электронной структурой. Например, медь и никель дают непрерывный ряд твердых растворов, в которых -зона никеля постепенно заполняется электронами меди, что должно изменять каталитическую активность. -Уровень никеля полностью заполняется при содержании меди 60%. В согласии с теорией Даудена можно ожидать, что при достижении этого критического состава активность сплава должна резко упасть. [c.98]

    Методы испытаний необходимо разрабатавать и выбирать для каждой группы сплавов в отдельдости. Так, согласно ГОСТ 9020—74 магниевые сплавы испытывают во влажной камере или при полном погружении в 0,001- и 3 %-ные растворы хлористого натрия. Алюминиевые сплавы рекомендуется испытывать при полном погружении в 3 %-ный раствор хлористого натрия, содержащий 0,1 % Н2О2, при переменном погружении в 3%-ный раствор хлористого натрия, в камере соляного тумана или просто во Влажной камере при повышенной температуре и периодической конденсации влаги. Не может быть единого метода испытания для всех сплавов и тем более единых коэффициентов пересчета результатов лабораторных испытаний на длительную эксплуатацию, так как данные коррозионная среда и вид испытаний не в одинаковой степени ускоряют процесс коррозии различных металлов. Периодическая конденсация влаги увеличивает коррозию цинка и стали, а коррозию никеля ускоряет незначительно (если атмосфера не содержит промышленных загрязнений). Железо и его сплавы, как и сплавы алюминия с медью, весьма чувствительны к периодическому смачиванию электролитами, коррозия же кадмия и чистого алюминия при этом ускоряется в меньшей степени. [c.7]

    Поэтому, например, сплавы АЛ4 и АЛ4В предназначаются для изготовления деталей, работающих в контакте с коррозион1 оактивными средами. Широко известны деформируемые сплавы алюминия с медью и небольшими добавками кремния, магния, марганца и никеля так называемый дюралюминий (Д1, Д16) и сплавы АМг и АМг-б — алюмомагниев1ые, с содержанием 1—6% магния. По коррозионной стойкости дюралюминий значительно уступает чистому алюминию, особенно после термической обработки. [c.112]

    Медные сплавы — это сплавы меди с другими элементами при содержании ее более 50%. Медные сплавы получили в технике широкое распространение в машиностроении— латунь (медь с цинком) и бронза (медь с оловом, алюминием, свинцом, кремнием, марганцем, железом или бериллием), обладающие высокой прочностью и антифрикционностью в электротехнике— сплавы меди с никелем, цинком и марганцем, обладающие повышенным электросопротивлением. Медные сплавы находят широкое применение для изготовления корпусных и других деталей запорной и регулирующей арматуры. [c.32]

    Из этих данных видно, что хлорид алюминия в порошкообразном или расплавленном виде, а также расплав хлоралюмината натрия при изученных температурах обладают высокой коррозионной активностью по отношению к ух леродистым, нержавеющим сталям, никелю и его сплаву ХН78Т, алюминию, меди. Скорость коррозии этих материалов колеблется в пределах от 3,5 до 18 мм/год. Более высокую коррозионную стойкость показали сплав молибдена Щ-10, а также молиб-денсодержащие никелевые сплавы. [c.114]

    Марганец применяется главным образом в производстве легированных сталей. Марганцовистая сталь, содержащая до 15% Мп, обладает высокими твердостью и прочностью. Из нее изготовляют рабочие части дробильных машин, щаровых мельниц, железнодорожные рельсы. Кроме того, марганец входит в состав ряда сплавов на основе магния он повыщает их стойкость против коррозии. Сплав меди с марганцем и никелем — манганин (см. 200) обладает низким температурным коэффициентом электрического сопротивления. В небольших количествах марганец вводится во многие сплавы алюминия. [c.663]

    При решении вопроса о допустимости контакта между металлами можно также рукоиодствоваться следующими данными. Все металлы разделены на пять групп первая группа магний вторая — п,и1гк, алюминий, кадмий третья — железо, углеродистые стали, свинец, олово четвертая — никель, хром, хромистые стали (Х17), хромоиикелевые стали (Х18Н9) пятая — медноникелевые сплавы, медь, серебро. [c.182]

    Использование никеля в технике. Большое количество никеля используется для никелирования, т. е. обработки поверхностей из-де.чий из других мегаллов. Никель добавляют как легирующий материал в стали, придавал им особые свойства он является основой некоторых жаропрочных сплавов его сплавы с медью обладают ценными свойствами. Таковы константан и никелин, использую-Н1,исся в качестве материала для электропроводов, гейзильбер — иеокисляюшийся сплав, содержащий кроме никеля и меди также и цинк. Никель применяется также в сплавах с алюминием. [c.318]

    Необходимо также отметить существование четвертого класса— дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей, которые приобретают высокую прочность и твердость в результате низкотемпературной термообработки, проводимой после закалки с вы--сокой температуры. Эти сплавы Сг—Ре содержат меньше никеля, чем это требуется для стабилизации аустенитной фазы (или вообще его не содержат). Зато они содержат такие легирующие элементы, как алюминий или медь, которые обеспечивают высокую твердость, приводя к образованию и выделению интерметаллических соединений вдоль плоскостей скольжения или границ зерен. Эти стали применяют в тех же случаях, что и коррозионностойкие никеле- [c.297]

    Имеются доказательства, что при пластической деформации атомы цинка концентрируются преимущественно у границ зерен Различия в составе приводят к электрохимическому взаимодей ствию таких участков с зернами. По этой причине в ряде агрес сивных сред небольшая межкристаллитная коррозия может про исходить и без приложенного напряжения. Однако участки пла стической деформации при определенных значениях потенциала могут способствовать адсорбции комплексных ионов аммония, что в свою очередь приводит к быстрому образованию трещин. Аналогичный эффект может наблюдаться и вдоль линий скольжения (транскристаллитное растрескивание). По-видимому, выделение цинка на границах зерен является существенной причиной наблюдаемой межкристаллитной коррозии латуней в то же время наличие структурных дефектов в области границ зерен или линий скольжения играет большую роль в протекании КРН. Следовательно, разрушение медных сплавов в результате растрескивания наблюдается не только в сплавах меди с цинком, но также и со множеством других элементов, например кремнием, никелем, сурьмой, мышьяком, алюминием, фосфором [21 и бериллием [31]. [c.338]

    Основная часть никеля (85—87%) расходуется для- производства сплавов с железом, хромом, медью и другими металлами. Эти сплавы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, магнитными и электрическими свойствами. Сплавы никеля с алюминием (а также с магнием и кремнием) используются в качестве исходного вещества для получения никеля Ренея — никелевого катализатора скелетного типа, образующегося при действии щелочи на эти сплавы. [c.286]

    Большинство химических элементов являются металлами (см. рис. 53). Многие из них в силу своей химической активности находятся в природе в связанном состоянии, и поэтому до XVIII в. были известны лишь металлы, встречающиеся в самородном состоянии или легко выплавляемые из руд, такие, как золото, серебро, медь, ртуть, свинец, олово, железо и висмут (причем висмут долгое время принимали за разновидность свинца, олова или сурьмы). Использование сплава меди с оловом сыграло важную роль в развитии производительных сил общества и открыло бронзовый век . Совершенствование плавильных печей позволило производить чугун и другие сплавы железа, появление которых явилось новой вехой в создании человеком материальных ценностей. Алюминий, никель, хром, марганец, магний и другие хорошо известные теперь металлы стали получать лишь в конце XIX — начале XX в., а титан — только в середине XX в. [c.390]

chem21.info

• 
  Как соединить два листа оцинковки
• 
  Лента оцинкованная штрипс
• 
  Цинковое покрытие с хроматированием
• 
  Оцинкованная термообработанная проволока
• 
  Окрашенная оцинковка в рулонах
• 
  Размеры оцинкованного профнастила
• 
  Станок для гибки листа оцинкованного
• 
  Цинк ламельное покрытие технология
• 
  Лист оцинкованный покрытие полиэстер
• 
  Горячее цинкование метизов
• 
  Оцинкованные изделия