6.Сплавы меди с никелем – мельхиоры и нейзильберы.

Для изготовления недорогих ювелирных изделий применяют коррозионно-стойкие сплавы меди с никелем – мельхиоры и нейзильберы.

Мельхиоры (нем. Melchior, искажение франц. maillechort, от имени франц. изобретателей этого сплава Maillot и Шорье Chorier) – сплавы меди и никеля, содержащие от 18 до 30 % никеля, получившие широкое применение с середины XVIII и особенно в XIX в.

Мельхиоры отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически, имеют высокую коррозионную стойкость. 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 (19 % Ni) с пониженным по сравнению с остальными содержанием никеля, т.к. Ni дефицитный и достаточно дорогой металл.

Сплавы МН19, МНЗ0, МНЖМц30-1-1 однофазны по структуре и 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 позволяет значительно упрочнять сплавы системы Cu–Ni–Cr. Так, если для сплава МНЗ0 (Cu+30 % Ni) предел прочности составляет 130-350 МПа, то для сплава МНХЗ0-3 (Cu+30 % Ni+2,8 % Cr) значение предела прочности возрастает до 600 МПа при относительном удлинении 30 %. Сплавы системы Cu–Ni–Cr технологичны, хорошо свариваются, обладают лучшей коррозионной стойкостью в морской воде, чем сплавы Cu+30 % Ni и Cu+30 % Ni+1 % Fe.

Благодаря никелю мельхиор в отличие от латуни и бронзы имеет не желтоватый, а серебристый цвет, который в сочетании с высокой коррозионной стойкостью предопределил применение сплава МН19 для изготовления посуды и других изделий массового потребления, в том числе чеканных.

Мельхиор получил широкое применение, заменяя серебро для изготовления посуды и другой утвари. Раньше мельхиором называли не только медно-никелевые сплавы, но и сплавы меди с никелем и цинком (нейзильберы) и даже посеребренную латунь, поэтому изделия из этих материалов часто называют мельхиоровыми.

В зависимости от назначения мельхиора его состав различен. По содержанию элементов выделяют следующие разновидности мельхиоров:

60 % Cu, 20 % Zn и 20 % Ni – сплав, применявшийся для отливки различных декоративных предметов: подсвечников, канделябров и др.;

50 % Cu, 25 % Zn, 25 % Ni – сплав, наиболее похожий на серебро; имеет белый цвет, достаточно ковок и пластичен;

50 % Cu, 20 % Zn, 30 % Ni – этот сплав очень ковок, хорошо полируется;

50,5 % Cu, 25,5 % Zn, 31,5 % Ni, 2,5 % Fe – несколько измененный китайский сплав – пакфонг;

55 % Cu, 16 % Zn, 24 % Ni, 3% Sn, 2 % Fe – так называемый белый металл, применяемый для выделки ложек, вилок и т. п.

Эти сплавы кроме мельхиора назывались также аргентаном и альфенилом (в состав последнего входило до 2 % Ag). Они широко применялись в Западной Европе и России для производства художественных изделий.

Нейзильберы (от нем. Neusilber, буквально – новое серебро) – сплавы системы Cu–Ni–Zn с содержанием Ni от 5 до 35 % и Zn от 13 до 45 %. При повышенном содержании никеля сплав имеет красивый белый цвет с зеленоватым или синеватым отливом и высокую стойкость против коррозии.

Дорогие изделия из сплавов типа «нейзильбер» под названием «пакфонг» завезены в Европу из Китая в XVIII в. В XIX в. изделия из сплавов такого типа, обычно посеребренные, производили под разными наименованиями: китайское серебро, мельхиор и др.

Наиболее распространенным представителем нейзильберов является сплав МНЦ15-20 (13,5-16,5 % Ni и 18-22 % Zn). Этот сплав широко используется в приборостроении, для изготовления технической посуды и медицинских инструментов, а также деталей часов (как коррозионно-стойкий и немагнитный материал). Сплав МНЦС16-29-1,8 (Cu+16 % Ni+29 % Zn+ 1,8 % Pb) используется, если требуется получить в изделии чистую поверхность при обработке резанием.

Для улучшения механических свойств в нейзильберы, широко применяемые в центробежном литье при изготовлении ювелирных изделий, вводят добавки, позволяющие уменьшить содержание оксида меди и повысить пластичность, а также прочностные свойства нейзильбера. Ряд добавок, например, Al, Sn, V и другие, улучшают коррозионную стойкость отливок. С увеличением содержания никеля твердость и прочность сплавов повышаются. Нейзильбер и мельхиор хорошо деформируются, упрочняются деформационным наклепом. В ювелирном деле нейзильбер используется для изготовления булавок, посеребренных столовых приборов, игл различных форм и др.