El cobre es un metal dúctil, fácil de procesar, tiene conductividad eléctrica y térmica. Para mejorar las propiedades de rendimiento, se introducen varios componentes de aleación en su composición. Este artículo se centrará en una aleación de cobre y níquel, que aumenta su resistencia a la corrosión, aumenta la fuerza y la resistencia eléctrica.
¿Qué hace agregar níquel al cobre?
El níquel se introduce en la aleación como componente principal de la aleación. Aumenta significativamente la dureza del cobre. Los metales están dotados de una característica rara, se disuelven completamente entre sí. Cuando se fusionan, dependiendo de la proporción, las aleaciones homogéneas de dos metales cambian sus propiedades de la siguiente manera:
- Aumenta la resistencia a ácidos y álcalis.
- Aumenta la resistencia al calor.
- Se está desarrollando resistencia a la corrosión.
- Aumenta la elasticidad y la fuerza.
- El coeficiente de temperatura de la resistencia disminuye.
Clasificación
Usando las propiedades mecánicas, químicas y físicas, así como el alcance, las aleaciones de cobre y níquel condicionalmentese puede dividir en dos grupos principales:
Estructural - caracterizado por una alta resistencia a la corrosión y alta resistencia. Estos incluyen cuproníquel, que contiene hasta un 30 % de níquel y pequeñas cantidades de otros metales, alpaca, que tiene una resistencia excelente, y una aleación especial de kunal con aditivos de aluminio, que se procesa bien a presión
Eléctrico: tiene una alta resistencia eléctrica. Estos incluyen la aleación de termoelectrodos kopel, que contiene un alto contenido de níquel, manganina y constantan. Se utiliza en ingeniería eléctrica para compensar cables, termopares y reóstatos
Las aleaciones se utilizan para la fabricación de piezas, utilizadas en dispositivos, intercambiadores de calor, por lo que están sujetas a estrictos requisitos de composición química y características físicas.
Melchor
Una aleación de cobre y níquel, cuyo nombre es cuproníquel, puede contener hasta un 22 % del principal componente de aleación de níquel, alrededor del 80 % de cobre y no más del 0,6 % de impurezas. Se destaca por su alta resistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión. La aleación se presta bien al mecanizado, se estampa, se corta, se acuña, se suelda, se pule, se aplica presión en cualquier forma (fría y caliente). Melchior se produce en forma de cintas, tiras y tubos. El metal es de color plateado. Se utiliza en la producción de tubos de condensadores, piezas de acondicionadores de aire y en la fabricación de instrumentos.
Además, desdeLas aleaciones fabrican productos médicos, joyas económicas, monedas y platos. Para mejorar el aspecto de los productos recubiertos con una fina capa de plata.
Neusilbers
Las aleaciones de níquel, cobre y zinc contienen hasta un 35 por ciento de níquel y un 45 por ciento de zinc, y el resto es cobre. Los Neusilbers (traducidos del alemán como "plata nueva") tienen un hermoso color plateado, no se oxidan en el aire, son resistentes a las soluciones de ácidos orgánicos y sales. Debido a su alta resistencia a la corrosión, las aleaciones no ferromagnéticas se utilizan en la fabricación de instrumentos, utilizados para la fabricación de instrumentos médicos, mecanismos de relojería.
En la fabricación de productos para la industria de la joyería, se agregan desoxidantes a las aleaciones, que pueden reducir la cantidad de óxido de cobre, aumentar la ductilidad y la resistencia. Con un aumento en la aleación de níquel, aumenta su dureza y resistencia. Con la introducción del aluminio, las aleaciones se endurecen por dispersión y también aumenta la resistencia a la corrosión. La presencia de plomo en la alpaca da elasticidad al metal y mejora el rendimiento de corte.
Aleaciones de alta resistencia
Para la fabricación de calentadores eléctricos, se requieren conductores de materiales que tengan un alto coeficiente de resistencia específico y baja temperatura. Las resistencias precisas para dispositivos, por regla general, están hechas de manganinas, una aleación de cobre, níquel y manganeso. Se compone de 86% de cobre, manganeso 13% y níquel alrededor del 3%. Parala estabilización en manganinas introduce una pequeña cantidad de hierro, plata y aluminio. Las aleaciones tienen un alto punto de fusión, que es de 960 grados, la densidad promedio es de poco más de 8 g/cm 3. y color naranja.
Las manganinas dependen poco de la temperatura de la resistencia eléctrica, lo cual es muy importante para su uso en dispositivos de medición eléctrica con un alto grado de precisión. Otra ventaja de las aleaciones es un EMF térmico muy pequeño combinado con cobre. La manganina se envejece artificialmente para estabilizar las propiedades electromecánicas. El alambre se calienta al vacío a 400 grados durante unas dos horas, después de lo cual se mantiene a temperatura ambiente durante mucho tiempo para obtener propiedades estables. La aleación se utiliza para la fabricación de resistencias adicionales, bobinas, shunts, instrumentos de medición de alta precisión.
Constantán
¿Qué aleación de cobre y níquel, junto con la manganina, pertenece a las aleaciones de alta resistencia eléctrica? Esto es constantán, contiene hasta un 65 % de cobre, hasta un 41 % de níquel y alrededor de un 2 % de manganeso. Esta aleación tiene un tono plateado específico, una densidad media y un punto de fusión de 1270 grados. La industria produce un alambre de constantán, cuyo diámetro es de 0,02 a 5 milímetros. La termo-EMF significativa junto con el cobre limita el uso de la aleación en instrumentos de medición eléctricos de precisión. Pero encuentra aplicación en termopares para medir temperaturas de hasta 300 grados.
Constantán cable deUna aleación de cobre y níquel se somete a un tratamiento térmico especial calentándola a 900 grados y luego enfriándola. Como resultado, se forma una película de óxido gris oscuro en su superficie, que forma una capa aislante y no requiere una capa protectora adicional. La aleación se presta bien al mecanizado, por lo que tiene altas propiedades tecnológicas. Encuentra aplicación en instrumentos de medición, elementos calefactores eléctricos y reóstatos con temperaturas de hasta 400 grados.
Conclusión
Las aleaciones de cobre-níquel se utilizan en diversas industrias. Son de plástico y tienen propiedades anticorrosivas. De estos, se fabrican piezas que tienen un propósito responsable, utilizadas en intercambiadores de calor y dispositivos. Por lo tanto, se imponen requisitos estrictos a las aleaciones en términos de densidad y composición química.
