Сплавы меди и никеля
Мельхиоры — цветные сплавы меди и никеля, содержащие никель от 18 до 30%. Они отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически, имеют высокую коррозионную стойкость. В табл. 8.1 приведен химический состав мельхиоров, используемых для изготовления художественных изделий. Медь и никель неограниченно растворимы как в жидком, так и в твердом состоянии. Диаграмма состояния Си… Читать ещё >
Сплавы меди и никеля (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Медь и никель неограниченно растворимы как в жидком, так и в твердом состоянии. Диаграмма состояния Си—№ показана на рис. 8.1. Структура всех двойных медно-никелевых сплавов — твердый раствор этих элементов. Кристаллическая решетка — гранецентрированная кубическая.
Для художественных изделий применяются коррозионностойкие медно-никелевые сплавы: мельхиор, нейзильбер.
Мельхиоры.
Мельхиоры — цветные сплавы меди и никеля, содержащие никель от 18 до 30%. Они отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически, имеют высокую коррозионную стойкость. В табл. 8.1 приведен химический состав мельхиоров, используемых для изготовления художественных изделий.
Химический состав мельхиоров.
Таблица 8.1
Марка сплава. | Основной элемент,% по массе". | |||
Ni. | Мп. | Fe. | Сг. | |
МНЖМцЗО-1−1. | 29,0—33,0. | 0,5—1,0. | 0,5—1,0. | —. |
МН19. | 18,0—22,0. | —. | —. | —. |
мнзо | 28,0—32,0. | —. | —. | —. |
мнзо-з | 28,0—30,0. | —. | —. | 2,6—3,0. |
‘Остальное — медь.
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 довольно дорогой металл.
Сплавы МН19, МН30, МНЖМцЗО-1−1 однофазны по структуре, так как железо и марганец до 1% растворимы в мельхиоре. Эти сплавы хорошо деформируются как в холодном, так и в горячем состоянии. По коррозионной стойкости они 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 — а' — обогащен медью, а другой — а" — никелем. Это позволяет значительно упрочнять сплавы системы Си—Ni—Сг. Так, если для сплава МНЗО (Си + 30% Ni) временное сопротивление составляет 130—350 МПа, для сплава МНХЗО-З (Си + 30% Ni + 2,8% Сг) его значение возрастает до 600 МПа при относительном удлинении 30% (охлаждение на воздухе с Г = 900°С). Сплавы системы Си—Ni—Сг 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.