Allt om cupronickel
I slutet av 1800-talet skapade de franska forskarna Chorier och Mayo, med hjälp av en legering av nickel och koppar, en metall som mycket framgångsrikt kunde imitera naturligt silver. Legeringen började användas för tillverkning av bestick och serviser och sedan började man tillverka smycken av den, samt medicinska instrument och olika delar för tekniskt bruk.
Cupronickel blev snabbt på modet, därför, i nästan varje familj vars rikedom inte tillät silverbestick, var gafflar, skedar och knivar för fester gjorda av cupronickel. Kostnaden för sådana föremål var inte för hög, och genom deras utseende var det svårt att skilja dem från silver. Värdinnorna fick dock noggrant putsa servisen från cupronickel för att få den att se dyr och presentabel ut.
Vad det är?
Den kemiska formeln för cupronickel innebär förening av koppar- och nickelmetaller, taget i en viss procent, vars resultat är en legering som ser glänsande ut och har en silverfärg. En sådan metall blev ett slags stötesten för stadsborna, som inte kunde skilja silver från cupronickel och ofta hamnade i en enda röra när de köpte cupronickelföremål till priset av silverföremål.
Järn och mangan tillsattes ibland till en koppar-nickellegering för att öka materialets densitet och styrka. Om en magnet fördes till en sådan produkt, skulle man kunna märka att den uppvisar sina magnetiska egenskaper och är magnetiserad, medan silverprodukter inte kunde uppvisa magnetiska egenskaper.
Efter att ha utfört flera experiment började experter göra cupronickel av olika märken, som till och med fick sina namn och hittade vissa användningsområden för sig själva.
Utseende
Cupronickel var ursprungligen tänkt som ett billigt alternativ till silver. Till utseendet skilde sig produkter gjorda av en legering av koppar och nickel inte på något sätt från silver, de såg lika eleganta och sunda ut, men till ett pris var de mycket billigare än sina silvermotsvarigheter. Det var särskilt svårt att identifiera kupronickelföremål om förgyllning, silverfärgning eller ett lager rodium lades på dem. Skillnaden mellan silver och cupronickel ligger inte bara i sammansättningen av deras legeringar, utan också i principerna för produktvård.
Sammansättning
En legering som består av en koppar-nickelbas tillhör klassen icke-järnmetaller. I grund och botten består cupronickel av koppar, och nickel och andra tillsatser fungerar som en ligatur, vilket ger den färdiga legeringen hårdhet och styrka. Sammansättningen av metallerna som är applicerbara på legeringen gör att materialet inte korroderar och oxideras i luften. Det är egenskaperna hos den rostfria metallen och dess silverglans som har blivit det viktigaste och mest värdefulla i kupronickel.
Ursprungligen bestod cupronickel endast av koppar och nickel, men med tiden blev dess sammansättning mer perfekt och varierad. Så här såg olika märken av cupronickel upp. Sammansättningen av metaller i modern cupronickel kan vara följande:
- koppar - från 65 till 90%;
- nickel (ibland med tillsats av kobolt) - från 5 till 30%;
- mangan - inte mer än 1%;
- järn - inte mer än 1%.
I vissa märken av cupronickel finns zink, som ersatte en viss del av nickel. Den resulterande legeringen hade en ädel stål-silverfärg och användes ganska ofta för att göra mynt. På grund av mångfalden av cupronickellegeringar kom det till den punkten att okunniga människor började kalla silverpläterade mässingsskedar bara för cupronickel.
Den moderna kopparnickellegeringen är ett slitstarkt, rostfritt material. På grund av den höga kopparhalten mattas ytan på kupronickelprodukter med tiden.
För att bibehålla produktens ursprungliga utseende är det nödvändigt att regelbundet rengöra och polera både i förebyggande syfte och efter användning.
Märkning
För produkter gjorda av cupronickel-legering finns det en stämpel (test), som består av två bokstäver: M och N. Dessa bokstäver indikerar att legeringen innehåller koppar och nickel. Om Zh och Mts placerades bredvid bokstäverna MN, indikerade sådana symboler att järn och mangan ingick i legeringen i form av en ligatur. Förutom bokstavsbeteckningen hade stämpeln på cupronickelprodukter även siffror. Exempelvis indikerade prov MNZhMts 30-1-1 att legeringen, förutom kopparbasen, innehåller 30 % nickel, 1 % järn och 1 % mangan.
Produkter från cupronickel tillverkades i vårt land fram till Sovjetunionens kollaps, varefter en liknande legering producerades med tillsats av zink. Resultatet är nysilver - en av varianterna av cupronickel. Föremål gjorda av en koppar-nickellegering utan zinktillsatser kan nu endast köpas i antikaffärer. Produkter gjorda av nickelsilver kan inte visuellt särskiljas från silver i utseende och styrka, endast silver kan mörkna när de kommer i kontakt med en fuktig yta och i luft, och nickelsilverlegeringen med zink kommer att förbli oförändrad.
Kännetecknet för nickelsilver är dess stigma. Och om cupronickel är märkt med MN-nedbrytning, har zinklegeringen redan en annan märkning - MNTs. Ibland händer det att det inte finns något prov på produkten. Sedan, för att bestämma sammansättningen, måste du ta reda på tillverkningsdatumet eller utvärdera produktens färg för närvaron av en gulaktig nyans i den: om det inte finns någon sådan nyans betyder det att du har nickelsilver framför av dig, inte cupronickel.
Metallegenskaper
Egenskaperna för en koppar-nickellegering är följande:
- legeringen går inte in i en oxidativ reaktion med syre;
- inte exponeras för salt och sura lösningar, inklusive havsvatten;
- visar motstånd mot gaser;
- väl mottaglig för lödning, polering;
- materialets densitet är 8900 kg / m3;
- specifikt elektriskt motstånd är lika med 284-285 nOhm / m, vilket överstiger kopparmotståndet med cirka 20 gånger;
- om det inte finns mangan och järn i legeringen, kommer cupronickel att vara en ledare av elektrisk ström;
- utan järnföroreningar i sin sammansättning kommer legeringen inte att ha magnetiseringsegenskapen;
- styrkan hos kupronickel är jämförbar med styrkan hos stål;
- draghållfastheten hos materialet är 380-400 MPa;
- Brinells hårdhetsnivå är 66-70 enheter.
Cupronickel anses vara en starkare legering än silver, medan dess vikt är betydligt mindre än en ädelmetalls.
Smält temperatur
För att ge kopparnickellegeringen hårdhet utförs en speciell värmebehandling, som består av följande: legeringen värms upp till 260-300 ° C och får sedan långsamt svalna i en ugn, vilket naturligt sänker temperaturen. Denna process kallas autofrettage. Med dess hjälp görs cupronickel mycket hållbart.
Materialegenskaper:
- smältpunkten för cupronickel varierar från 1190 till 1230 ° C och beror på sammansättningen av legeringen;
- specifika värmeindikatorer är i genomsnitt upp till 390-400 J / kg, vilket manifesterar sig vid temperaturer från +15 till + 25 ° C;
- cupronickelkompositionen är inte föremål för oxidativa processer, förutsatt att dess omgivningstemperatur ligger inom intervallet upp till + 150 ° C.
Metallens plasticitetsindex kommer också att bero på sammansättningen av legeringen som används i legeringen. Ju mer järn och mangan i dess sammansättning, desto lägre hårdhetskoefficient för cupronickel.
Sorter av legeringar
Hittills är mer än 65 olika metallegeringar kända, som tillhör den allmänna gruppen kupronickel. Varje sådan legering har sitt eget namn och egenskaper, vilket återspeglas i märkningen och procentandelen av materialet.
Låt oss överväga de vanligaste legeringarna.
- Monel. Metalllegeringen innehåller upp till 66-67 % nickel. Detta material har funnit bred användning vid tillverkning av medicinska instrument, det används för produktion av produkter som krävs inom olje- och kemiska områden, inom varvsindustrin.
- Constantan. Legeringen innehåller inte mer än 40-41% nickel, vilket ger materialet hög hårdhet och styrka. Detta material används för tillverkning av metallskärmaskiner och fixturer.
- Nysilver. Legeringen innehåller upp till 15 % nickel i sin sammansättning, och zink tillsätts även som en masterlegering. Denna legering av cupronickel används för att utfärda statliga utmärkelser, mynt och smycken är gjorda av den, såväl som delar som används vid tillverkning av precisionsinstrument.
För tillverkning av bestick och serviser används inte zink, och för att en metallisk smak inte ska kännas under måltiderna täcks bestickens yta med ett tunt lager av förgyllning eller silver.
Användningsområden
Eftersom cupronickel är resistent mot effekterna av havssaltvatten, tillverkas produkter av det, som används inom marin skeppsbyggnad. Hög elektrisk ledningsförmåga tillåter användning av kopparnickellegeringar för tillverkning av termoelement, motstånd och andra ledande element. Cupronickel används ofta inom bilindustrin: vissa delar av bilmekanismen är belagda med en metallegering för att förhindra korrosion.
Vattenavstängningsventiler, armaturer, ventiler och andra enheter i vattenförsörjningssystemet är gjorda av koppar-nickellegeringar. Cupronickel-legering används i medicin: produkter gjorda av detta material kan upprepade gånger utsättas för olika alternativ för antimikrobiell behandling. Dessutom rostar de inte utan förblir i sin ursprungliga form.
Bestick och porslin
Sedan skapandet av kopparnickellegering har den använts för tillverkning av servis och bestick, som i sin skönhet kunde konkurrera med silverföremål. Uppsättningar av cupronickelskedar, gafflar och knivar användes under festliga högtider: denna dukning prydde bordet med sin ljusa silverglans. Vaser för frukt eller godis, saltkar, fat, brickor med en uppsättning glas, kannor och glas tillverkades av kopparnickellegering som bestick.
Det var inte fy skam att skänka disk från cupronickel. En tekanna, en mugghållare, en sked med emalj - allt detta var inte bara lämpligt utan också önskvärt och presenterades för alla högtidliga tillfällen. Cupronickel användes ofta för att göra stora tesamovarer och turkar för att brygga kaffe. Insidan av dessa föremål kan täckas med ett tunt lager av tenn, så att inga skadliga ämnen frigörs vid upphettning till vatten. Cupronickel mugghållare hade låg värmeledningsförmåga: efter att ha lagt varmt te i dem kunde man inte vara rädd för att bränna fingrar när man drack te.
Dekorationer
Silverglansen från den ädla metalllegeringen lämnade inte heller likgiltiga smyckesälskare. Cupronickel-produkter har fast ockuperat sin nisch inom detta område, men inte som ett falskt silver, utan som produkter gjorda av en unik och efterfrågad metall. Smycken gjorda av koppar-nickellegering har en hög grad av slitstyrka och utsökt utseende. De är dessutom dekorerade med speciell svärtning, patina läggs till och bearbetas på ett filigransätt.
Cupronickel är ofta dekorerad med silverfärgning: en sådan yta har inte bara ett elegant utseende, utan har också antiseptiska egenskaper på grund av silverjoner. Ganska ofta är en legering av koppar och nickel dekorerad med förgyllning. Detta görs främst med smycken och souvenirer. Guldskiktet som appliceras på ytan av föremål överstiger inte 1 mikrometer, men om det appliceras genom plätering, kommer hållbarheten för sådan förgyllning att vara mycket hög.
Förgylld cupronickel, även vid daglig användning, förlorar inte sina egenskaper. Det är allergivänligt och säkert att använda i kontakt med huden.
Hur skiljer man från rostfritt stål?
Det kan vara mycket svårt att avgöra hemma om kupronickel framför dig eller rostfritt stål. För att underlätta uppgiften kan du använda råd från specialister.
- Bestämning med hjälp av ett prov. På produkter gjorda av en legering av koppar och nickel sätts en speciell stämpel i form av bokstäverna МН, som kan kombineras med bokstäverna Ж, Мц, Ц och siffror som anger den procentuella sammansättningen av ligaturen. Det finns ingen sådan märkning på rostfria produkter.
- Om en droppe vatten appliceras på nickel-kopparlegeringen, sedan efter några timmar i stället för en droppe kommer du att se en grönaktig fläck, medan rostfritt stål inte fläckar.
- Apotek lapis penna lämnar ett mörkt märke på cupronickelprodukter, men inte på rostfritt stål.
- Cupronickellegering har låga magnetiska egenskaper, men det har inte rostfritt stål, eftersom det innehåller krom och nickel.
- Cupronickel legering kostar 3 gånger mer, än en legering av rostfritt stål, eftersom kupronickel innehåller dyrare nickel.
De försöker ofta framställa rostfritt stål som silver- eller cupronickelkomposition, men cupronickel finns ganska ofta i förfalskningar av dyrbara smycken, fat och andra produkter som imiterar silver.
Hur bryr man sig?
För att produkter gjorda av nickel och kopparlegeringar ska se värdiga ut och locka uppmärksamhet med sin skönhet, måste de periodiskt förnyas med hjälp av rengöring och polering. För detta ändamål kan du använda tandpulver, kritakomposition eller produkter avsedda för vård av smycken gjorda av ädla metaller och legeringar. Det är viktigt att sådana rengöringsmedel inte innehåller syrakomponenter eller klorelement, eftersom dessa ämnen bildar en svårborttagen plack på ytan av kupronickelprodukter.
Här är några recept för rengöring av bestick eller dekorationer.
- Ytan behandlas med soda löst i vatten i förhållandet 50 g läsk per 1 liter vätska.Det rekommenderas inte att rengöra cupronickel soda torrt pulver, eftersom efter en sådan procedur kan repor uppstå på ytan av produkterna. Efter bearbetning med en lösning av läsk måste produkten sköljas med vatten och torkas med en handduk, eftersom våta droppar kommer att bilda fläckar.
- Ett annat bakpulverrecept: lägg ett lager folie i en aluminiumbehållare och fyll den med en läsklösning (samma proportioner som i föregående version). Därefter måste du lägga de föremål som du planerar att rengöra i behållaren. Behållaren placeras på spisen och dess innehåll kokas upp. Därefter sköljs varje föremål i vatten och torkas torrt med en trasa.
- Recept med ammoniak: lite ammoniak späds ut i varmt vatten och kupronickelprodukter placeras i den resulterande lösningen. Efter ett tag avlägsnas föremålen från lösningen, tvättas i rent vatten och torkas torrt genom att polera dem med en trasa för att få en glans.
- Rengöring av äggskal: äggskalet måste krossas ordentligt till ett pulverformigt tillstånd - det räcker att ta skalet från 2 ägg. Äggskalspulver placeras i en stor behållare, hälls med en liter vatten och 20 g salt tillsätts där. Behållaren med lösningen sätts i brand och kokas upp. Därefter läggs cupronickelprodukter avsedda för rengöring i en kokande lösning och kokas i minst 2-3 minuter. Därefter avlägsnas föremålen från lösningen, tvättas med vatten, torkas och poleras med en ren trasa.
Efter att rengörings- och poleringsproceduren är klar måste produkter gjorda av cupronickel-legering avlägsnas för förvaring i en speciell låda eller fodral med en mjuk inre del. Insidan av förvaringsväskan måste vara torr och ren. Vanligtvis säljs cupronickel-artiklar redan förpackade i speciella lådor eller fodral, därför är det bäst att lagra produkter i dem.
Det är mycket viktigt att undvika exponering för fukt, kemikalier eller parfymer. Produkterna bör också skyddas från hård mekanisk påfrestning. Genom att följa dessa enkla regler och regelbundet utföra rengörings- och poleringsproceduren kan du beundra dina cupronickel-smycken eller bestick i många år.
För information om hur man rengör cupronickel på två minuter, se nästa video.