4. Диаграмма состояния Сu—Ni
Диаграмма состояния медь – никель приведена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Диаграмма состояния Cu – Ni.
В интервале температур 1000–1500 °С исследование проведено с использованием катодной Сu чистотой 99,99% (по массе) и электролитического Ni чистотой 99,95% (по массе) методом микрорентгеноспектрального анализа образцов, закаленных из твердожидкого состояния. Результаты работы хорошо совпадают с данными,полученными методами термического, металлографического и микрорентгеноспектрального анализов в области концентраций 0–100% (ат.) Ni. Система Сu–Ni характеризуется образованием в процессе кристаллизации непрерывного ряда твердых растворов (Сu, Ni) с гранецентрированной кубической (далее – ГЦК) структурой. По данным спектрального анализа установлено равновесие Ж↔Г с азеотропным минимумом при температуре 2500 °С и концентрации 50 – 60%; (ат.) Ni; указывается на наличие области расслоения на две фазы (газообразный и жидкий растворы разного состава) при концентрации 60 – 100% (ат.) Ni. В интервале концентраций 0 – 60% (ат.) Ni область расслоения настолько узка, что практически вырождается в прямую линию.
Граница расслаивания твердого раствора и критическая точка несмешиваемости, соответствующая концентрации никеля 69,7% (ат.) и температуре 342 °С приведена на основании расчета, проведенного по термодинамическим константам [9]. При температурах ниже 342˚С раствор расслаивается на 2 фазы: α-фазу (твёрдый раствор на основе меди с ГЦК решёткой) и γ-фазу (твёрдый раствор на основе никеля с ГЦК решёткой).
медь никель химический
5. Применение материалов Медно-никелевых сплавов
-
Материал
Применение, другое обозначение (если есть)
МН0.6
для производства проволоки, предназначенной для изготовления компенсационных проводов к платино-платинородиевым термопарам. СплавТП
МН10
конденсаторные трубы, сварные конструкции в судостроении.
МН16
для производства проволоки, предназначенной для изготовления компенсационных проводов к платино-золотым и палладий-платинородиевым термопарам Тип сплава – мельхиор. СплавТБ
МН19
плакировочный материал для медицинских инструментов, точная механика; сплав плохо деформируется в холодном состоянии, хорошо сваривается, коррозионно-стойкий.. Тип сплава - мельхиор
МН25
монеты, декоративные изделия; сплав плохо деформируется в холодном состоянии, хорошо сваривается, коррозионно-стойкий. Тип сплава - мельхиор
МН95-5
в машиностроении
МНА13-3
прутки для изготовления изделий повышенной прочности в машиностроении. КуниальА
МНА6-1.5
полосы для изготовления пружин ответственного назначения и других изделий в электротехнической промышленности. КуниальБ
МНЖ5-1
Трубопроводы, детали для электротехники и приборостроения; электроды для сварки медно-никелевого сплава между собой и латунью и алюминиево-марганцевой бронзой. Сплав хорошо деформируется в холодном состоянии, коррозионно-стойкий
МНЖКТ5-1-0.2-0.2
Проволока для ручной, полуавтоматической сварки в защитных газах медно-никелевых сплавов, медно-никелевых сплавов и меди с бронзой, латунью и сталью (углеродистой, легированной и коррозионно-стойкой), а также наплавки на сталь.
МНЖМц10-1-1
конденсаторные трубы, трубные доски кондиционеров в приборостроении; сплав деформируется в холодном состоянии, хорошо сваривается, коррозионно-стойкий. Тип сплава - мельхиор
МНЖМц30-1-1
конденсаторные трубы маслоохладителя, трубные доски кондиционеров, в приборостроении; сплав хорошо сваривается, коррозионно-стойкий, эрозионно-стойкий. Тип сплава - мельхиор
МНМц3-12
для электротехнических целей, измерительных приборов, используется в производстве электроизмерительных приборов и приборов электросопротивления, работающих при температурах ниже 100оС Манганин
МНМц40-1.5
для изготовления полуфабрикатов (проволока, ленты и полосы), применяемых для электротехнических целей и компенсационных проводов и для производства реостатов, термопар, нагревательных приборов, работающих при температурах до 500оС. Константан
МНМц43-0.5
проволока для термопар и компенсационных проводов применяют для создания радиотехнических приборов и в пирометрии Копель
МНМцАЖ3-12-0.3-0.3
проволока для компенсационных проводов
МНЦ12-24
горячепресованные детали; сплав хорошо деформируется в холодном состоянии, хорошие пружинные свойства. . Тип сплава - нейзильбер
МНЦ15-20
пружины реле, детали для электротехники, детали, получаемые глубокой вытяжкой, столовые приборы; сплав хорошо деформируется в холодном состоянии, коррозионно-стойкий, хорошие пружинные свойства. Тип сплава - нейзильбер
МНЦ18-20
пружины реле, детали, получаемые глубокой вытяжкой, столовые приборы, художественные изделия; сплав хорошо деформируется в холодном состоянии, коррозионно-стойкий, хорошие пружинные свойства.Тип сплава - нейзильбер
МНЦ18-27
горячепрессованные детали; сплав хорошо деформируется в холодном состоянии, хорошие пружинные свойства. Тип сплава - нейзильбер
МНЦС16-29-1.8
в часовой промышленности.Тип сплава - свинцовистый нейзильбер
НМЖМц28-2.5-1.5
для полуфабрикатов (проволока, ленты, листы и полосы), применяемых при изготовлении антикоррозионных деталей
Монель
Вывод
Медно-никелевые сплавы нашли широкое применение как коррозионностойкие и электротехнические материалы. Из мельхиоров изготавливают конденсаторные трубы, трубные доски конденсаторов, медицинский инструмент и т.д. Нейзильберы используются как плакировочный материал для медицинских инструментов, из них также изготавливают детали точной механики и часовой конструкции. Медно-никелевые сплавы, используются для чеканки разменных монет с конца XIX века, причем их состав на разных монетных дворах весьма разнообразен. Одним из замых известных таких сплавов является мельхиор или нойзильбер (нем. Newsilber, от neu - новый и silber - серебро) с составом медь (55-67%), никель (11-13%) и цинк (25-32%), однако в настоящее время он не применяется для чеканки монет. Тянутые и холоднокатаные мельхиоровые трубы, применяемые в различных отраслях промышленности для изготовления теплообменных аппаратов, работающих в условиях морской воды.
Литература
Большая советская энциклопедия. — М.Советская энциклопедия. 1969—1978.И.И. Новиков.
Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов.- М.2006.