Le cuivre est un métal ductile, facile à traiter, doté d'une conductivité électrique et thermique. Pour améliorer les propriétés de performance, divers composants d'alliage sont introduits dans sa composition. Cet article se concentrera sur un alliage de cuivre et de nickel, qui augmente sa résistance à la corrosion, augmente sa résistance et sa résistance électrique.
À quoi sert l'ajout de nickel au cuivre ?
Le nickel est introduit dans l'alliage en tant que composant principal de l'alliage. Il augmente considérablement la dureté du cuivre. Les métaux sont dotés d'une caractéristique rare, ils se dissolvent complètement les uns dans les autres. Lorsqu'ils sont fusionnés, selon la proportion, les alliages homogènes de deux métaux changent leurs propriétés comme suit:
- Augmente la résistance aux acides et aux alcalis.
- Augmente la résistance à la chaleur.
- La résistance à la corrosion est en cours de développement.
- Augmente l'élasticité et la force.
- Le coefficient de température de la résistance diminue.
Classification
En utilisant les propriétés mécaniques, chimiques et physiques, ainsi que la portée, les alliages cuivre-nickel sont conditionnellementpeuvent être divisés en deux groupes principaux:
Structurel - caractérisé par une haute résistance à la corrosion et une haute résistance. Ceux-ci incluent le cupronickel, contenant jusqu'à 30 % de nickel et de petites quantités d'autres métaux, le maillechort, qui a une excellente résistance, et un alliage spécial de kunal avec des additifs en aluminium, qui est bien traité par pression
Électrique - ont une résistance électrique élevée. Ceux-ci incluent l'alliage thermoélectrode kopel, qui contient une teneur élevée en nickel, manganine et constantan. Utilisé en électrotechnique pour les fils de compensation, les thermocouples et les rhéostats
Les alliages sont utilisés pour la fabrication de pièces, utilisées dans les appareils, les échangeurs de chaleur, ils sont donc soumis à des exigences strictes en matière de composition chimique et de caractéristiques physiques.
Melchior
Un alliage de cuivre et de nickel, dont le nom est cupronickel, peut contenir jusqu'à 22 % du composant d'alliage principal du nickel, environ 80 % de cuivre et pas plus de 0,6 % d'impuretés. Il se distingue par sa haute résistance, sa ductilité et sa résistance à la corrosion. L'alliage se prête bien à l'usinage, il est estampé, taillé, frappé, soudé, poli, la pression est appliquée sous n'importe quelle forme (à froid et à chaud). Melchior est produit sous forme de rubans, de bandes et de tuyaux. Le métal est de couleur argent. Il est utilisé dans la production de tuyaux de condenseur, de pièces de climatiseur et dans la fabrication d'instruments.
De plus, à partir deles alliages font des produits médicaux, des bijoux bon marché, des pièces de monnaie et de la vaisselle. Pour améliorer l'apparence des produits recouverts d'une fine couche d'argent.
Neusilbers
Les alliages de nickel, de cuivre et de zinc contiennent jusqu'à 35 % de nickel et 45 % de zinc, le reste étant du cuivre. Les Neusilbers (traduits de l'allemand par "argent neuf") ont une belle couleur argentée, ils ne s'oxydent pas à l'air, ils résistent aux solutions d'acides organiques et de sels. En raison de leur haute résistance à la corrosion, les alliages non ferromagnétiques sont utilisés dans la fabrication d'instruments, utilisés pour la fabrication d'instruments médicaux, de mécanismes de montre.
Dans la fabrication de produits pour l'industrie de la joaillerie, des désoxydants sont ajoutés aux alliages, ce qui peut réduire la quantité d'oxyde de cuivre, augmenter la ductilité et la résistance. Avec une augmentation de l'alliage de nickel, sa dureté et sa résistance augmentent. Avec l'introduction de l'aluminium, les alliages deviennent durcis par dispersion et la résistance à la corrosion augmente également. La présence de plomb dans le maillechort donne de l'élasticité au métal et améliore les performances de coupe.
Alliages à haute résistance
Pour la fabrication de radiateurs électriques, les conducteurs sont des matériaux nécessaires qui ont un coefficient de résistance thermique spécifique élevé et faible. En règle générale, les résistances précises des appareils sont fabriquées à partir de manganins - un alliage de cuivre, de nickel et de manganèse. Il se compose de 86% de cuivre, de manganèse 13% et de nickel environ 3%. Pourla stabilisation dans les manganins introduit une petite quantité de fer, d'argent et d'aluminium. Les alliages ont un point de fusion élevé, qui est de 960 degrés, la densité moyenne est légèrement supérieure à 8 g / cm 3. et de couleur orange.
Les manganines sont peu dépendantes de la température de la résistance électrique, ce qui est très important pour leur utilisation dans des appareils de mesure électriques avec une grande précision. Un autre avantage des alliages est un très petit EMF thermique associé au cuivre. La manganine est vieillie artificiellement pour stabiliser les propriétés électromécaniques. Le fil est chauffé sous vide à 400 degrés pendant environ deux heures, après quoi il est maintenu à température ambiante pendant une longue période pour obtenir des propriétés stables. L'alliage est utilisé pour la fabrication de résistances supplémentaires, de bobines, de shunts, d'instruments de mesure de haute précision.
Constantan
Quel alliage de cuivre et de nickel, avec la manganine, appartient aux alliages à haute résistance électrique ? C'est du constantan, il contient jusqu'à 65% de cuivre, jusqu'à 41% de nickel et environ 2% de manganèse. Cet alliage a une teinte argentée spécifique, une densité moyenne et un point de fusion de 1270 degrés. L'industrie produit un fil de constantan dont le diamètre est de 0,02 à 5 millimètres. Un thermo-EMF important associé au cuivre limite l'utilisation de l'alliage dans les instruments de mesure électriques de précision. Mais il trouve une application dans les thermocouples pour mesurer des températures jusqu'à 300 degrés.
Fil de Constantan deUn alliage de cuivre et de nickel est soumis à un traitement thermique spécial en le chauffant à 900 degrés puis en le refroidissant. En conséquence, un film d'oxyde gris foncé se forme à sa surface, qui forme une couche isolante et ne nécessite pas de revêtement protecteur supplémentaire. L'alliage se prête bien à l'usinage, il possède donc des propriétés technologiques élevées. Il trouve une application dans les instruments de mesure, les éléments chauffants électriques et les rhéostats avec des températures allant jusqu'à 400 degrés.
Conclusion
Les alliages cuivre-nickel sont utilisés dans diverses industries. Ils sont en plastique et ont des propriétés anti-corrosion. Parmi celles-ci, des pièces sont fabriquées à des fins responsables, utilisées dans les échangeurs de chaleur et les appareils. Par conséquent, des exigences strictes sont imposées aux alliages en termes de densité et de composition chimique.
