Сплавы никеля и область их применения. Никель сплав
Никель, хим. состав и применение никелевых и медно-никелевых сплавов
Никель — высокопрочный пластичный металл серебристо-белого цвета. Был открыт в 1751 году шведским химиком Акселем Кронстедтом. В периодической системе Д. И. Менделеева имеет номер 28 и символ Ni, атомная масса равна 58,71.
Никель — твердый и вязкий металл с ферромагнитными свойствами. Он хорошо поддается сварке, ковке, штамповке и прокатке. Отличается устойчивостью в химически активных средах, в том числе в щелочах. В атмосферных условиях покрывается защитной оксидной пленкой и не окисляется даже при температуре 800 ⁰С.
Физические свойства никеля:
- Температура плавления — 1455 ⁰С.
- Скрытая теплота плавления — 73 кал/г.
- Температура кипения — 2913 ⁰С.
- Скрытая теплота испарения — 1450 кал/г.
- Плотность — 8800 кг/м3.
- Предел прочности при растяжении отожженного никеля — 4000−5000 МПа.
- Предел прочности при растяжении деформированного никеля — 7500−9000 МПа.
- Предел текучести отожженного никеля — кГ/мм2.
- Предел текучести деформированного никеля — 70 кГ/мм2.
- Теплопроводность — 90,9 Вт/(м*К).
- Удельное электросопротивление — 0,0684 мкОм*м.
- Модуль упругости — 196−210 ГПа.
- Модуль нормальной упругости — 20000 кГ/мм2.
- Модуль сдвига — 7300 кГ/мм2.
- Твердость литого никеля — 60−70 кГ/мм2.
- Твердость отожженного никеля 70−90 кГ/мм2.
- Твердость деформированного никеля — 200 кГ/мм2.
Благодаря своим свойствам никель в чистом виде и особенно в сплавах широко применяется в различных областях промышленности. Металл образует твердые растворы со многими элементами.
Марки и химический состав никеля
Согласно ГОСТ 849-2008, выпускается 7 марок никеля — Н0, Н1Ау, Н1у, Н1, Н2, Н3 и Н4. В их составе содержится от 97,6 до 99,99 % никеля в сумме с небольшим процентом кобальта (Co) — от 0,005 до 0,7 %. Остальную массу занимают примеси:
- Углерод (C) — есть во всех марках никеля.
- Магний (Mg).
- Алюминий (Al).
- Кремний (Si).
- Фосфор (P).
- Сера (S) — есть во всех марках.
- Марганец (Mn).
- Железо (Fe).
- Медь (Cu) — есть во всех марках.
- Цинк (Zn).
- Мышьяк (As)
- Кадмий Cd).
- Олово (Sn).
- Сурьма (Sb).
- Свинец (Pb).
- Висмут (Bi).
Подробный химический состав никеля разных марок представлен в таблице ниже.
| Марка | Химический состав, % | |||||||||||||||||
| Ni и co, не менее | В том числе Co, не более | Примеси, не более | ||||||||||||||||
| C | Mg | Al | Si | P | S | Mn | Fe | Cu | Zn | Cd | Sn | Sb | Pb | Bi | ||||
| H0 | 99,99 | 0,005 | 0,005 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0003 | 0,0003 | 0,0003 | 0,0003 | 0,0001 |
| h2Ay | 99,95 | 0,1 | 0,001 | 0,001 | — | 0,002 | 0,001 | 0,001 | — | 0,01 | 0,1 | 0,001 | 0,001 | 0,0006 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0001 |
| h2y | 99,95 | 0,1 | 0,01 | 0,001 | — | 0,002 | 0,001 | 0,001 | — | 0,01 | 0,015 | 0,001 | 0,001 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0003 |
| h2 | 99,93 | 0,1 | 0,01 | 0,001 | — | 0,002 | 0,001 | 0,001 | — | 0,02 | 0,02 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,0001 | 0,001 | 0,0006 |
| h3 | 99,8 | 0,15 | 0,02 | — | — | 0,002 | — | 0,003 | — | 0,04 | 0,04 | 0,005 | — | — | — | 0,1 | — | |
| h4 | 98,6 | 0,7 | 0,1 | — | — | — | — | 0,03 | — | — | 0,6 | — | — | — | — | — | — | |
| h5 | 97,6 | 0,7 | 0,15 | — | — | — | 0,04 | — | — | 1,0 | — | — | — | — | — | — | ||
Влияние примесей на свойства металла
Сера является одной из наиболее вредных примесей. Она придает никелю краcноломкость, из-за которой ухудшаются свойства металла при обработке давлением. Чтобы нейтрализовать действие серы, добавляют марганец и/или магний.
Углерод в количестве до 0,1 % никак не влияет на свойства металла, однако при большем содержании этого элемента он выпадает из твердого раствора при отжиге и снижает пластичность холодного никеля.
При содержании висмута и свинца в количестве от 0,002 % становится невозможной горячая обработка металла: так как эти элементы почти не растворяютися в твердом состоянии, из-за них разрушается слиток. Поэтому во всех марках никеля количество свинца и висмута ограничено 0,001 и 0,0006 % соответственно.
Алюминий увеличивает электросопротивление никеля. Данный элемент содержится в самой чистой марке — Н0. Кроме того, широко применяются сплавы никеля и алюминия: у них высокая жаропрочность и устойчивость к коррозии.
Железо не оказывает ощутимого влияния на свойства никеля. Кремний раскисляет основной металл, благодаря чему благоприятно влияет на его литейные свойства, химическую стойкость и прочность.
Кобальт повышает жаростойкость, жаропрочность и прочность никеля, а марганец оказывает положительные влияние на технологические и механические свойства металла, улучшает его электросопротивление.
Применение никеля в чистом виде
Для защиты металлов от коррозии
Для этого используются покрытия, которые наносятся гальванопластикой или плакированием. Первый способ применяют для алюминия, чугуна, магния и цинка, второй — для нелегированных сталей и железа.
Для производства металлических изделий, которые имеют постоянные формы и высокую коррозионную устойчивость
Никель в чистом виде стоит дороже, чем железо и сталь, поэтому используется в тех случаях, когда невозможно обойтись другим металлом с никелевым покрытием. Из никеля производят тигли и котлы, цистерны для перевозки и плавления щелочей, хранения реагентов, пищевых продуктов и др. В никелевых трубах изготавливают конденсаты. Инструменты их этого металла устойчивы при взаимодействии с агрессивными элементами, поэтому они практически незаменимы в химических лабораториях и медицинских центрах. Различные приборы из никеля применяются для телевидения, радиолокации и атомной техники.
В качестве катализаторов и фильтров в химической промышленности
Никель обладает такими же каталитическими свойствами, что и палладий, но стоит значительно меньше, поэтому широко используется в виде порошка в реакциях гидрирования спиртов, непредельных и ароматических углеводородов, циклических альдегидов.
Порошок чистого никеля также подходит для создания пористых фильтров, которые используются для фильтрования различных продуктов: топлива, газов и др.
Для механических прерывателей нейтронного пучка.
Свойства никеля позволяют получать нейтронные импульсы с большой энергией, в результате чего пластины из этого металла применяются в ядерной физике.
Также никель используют при изготовлении электродов в щелочных аккумуляторах.
Никелевые сплавы
В сплавах никель (вместе с кобальтом) соединяется с алюминием, кремнием, марганцем, железом и хромом. Согласно ГОСТ 492-73, в них допускается не более 1,4 % примесей. В составе примесей содержится незначительная доля магния, свинца, серы, углерода, висмута, мышьяка, сурьмы, кадмия, олова. Отдельной группой выступают медно-никелевые сплавы.
Все сплавы никеля разделяются на четыре большие группы:
- Конструкционные. Особенность этих сплавов — высокие механические свойства и повышенная устойчивость к коррозии. К этой группе относятся прежде всего сплавы на медно-никелевой основе, такие как мельхиор, монель, нейзильбер. Они хорошо свариваются и поддаются обработке в холодном и горячем виде.
- Жаростойкие. Основными элементами этих сплавов являются никель и железо. Они отличаются высокой жаростойкостью и жаропрочностью, применяются преимущественно для производства электронагревательных приборов. Их также используют для изготовления малогабаритных тензорезисторов и потенциометрических обмоток.
- Термоэлектродные. Это сплавы с высоким удельным сопротивлением и большой электродвижущей силой. Их используют для производства компенсационных проводов, термопар, прецизионных приборов. К данной группе относятся некоторые никелевые (хромель, алюмель) и медно-никелевые (константан, копель, манганин) сплавы.
- Сплавы с особыми свойствами. В эту группу входят сплавы, которые находят особое применение благодаря своим уникальным свойствам. Инвар — сплав никеля и железа, который отличается повышенной упругостью. Он применяется для изготовления эталонов длины, мерных геодезических проволок, несущих конструкций лазеров, деталей часовых механизмов и др. Пермаллой — также сплав никеля и железа, обладающий высокой проницаемостью в магнитных полях. Его используют для производства магнитопроводов, деталей реле, сердечников трансформаторов и др.
Сплав с кремнием
Кремнистый никель НК 0,2 содержит 99,4 % никеля (с кобальтом), 0,15 - 0,25 % кремния и до 0,45 % примесей. Из этого сплава изготавливаются ленты и полосы, которые находят применения в электротехнике: из них делают детали приборов и устройств.
Сплавы никеля и марганца
Марганцевый никель выпускается четырех марок — НМц1, НМц2, НМц2,5 и НМц5. Из сплава НМц1 производят сетки управления ртутных выпрямителей. НМц2 находит применение в электронных лампах повышенной прочности, используется для держателей сеток и др. Проволока из сплавов НМц2,5 и НМц5 используется в свечах двигателей — автомобильных, авиационных и тракторных. НМц5 также применяется для радиоламп.
Алюмель
Алюмель (НМцАК 2-2-1) — сплав никеля, алюминия, марганца и кремния. Он содержит 1,60−2,40 % алюминия, 1,80−2,70 % марганца, 0,85−1,50 кремния, до 0,7 % примесей, остальная часть — никель с кобальтом (кобальта — до 1,2 %). Алюмель применяется для изготовления термопар, которые используются для измерения температуры в различных областях промышленности, системах автоматики, а также в медицине и научных исследованиях.
Хромели
Хромель Т (НХ 9,5) — сплав никеля и 9-10 % хрома с содержанием примесей в количестве не более 1,4 %. Из этого сплава изготавливают проволоку для термопар.
Хромель К (НХ 9) содержит 8,5−10 % хрома и до 1,4 % примесей. Проволока из данного сплава используется для компенсационных проводов.
В состав хромеля ТМ (НХМ 9,5) входит 9−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния и до 0,15 % примесей. Сплав используется для изготовления термопар.
Хромель КМ (НХМ 9) — это сплав никеля, 8,5−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния с содержанием не более 0,15 % примесей. Применяется для изготовления проволоки компенсационных проводов.
Медно-никелевые сплавы
Это сплавы на медной основе, при этом никель является в них основным легирующим элементом. Смешение никеля и меди гарантирует высокую прочность, электросопротивление и устойчивость к коррозии.
В качестве элементов медно-никелевых сплавов могут также выступать алюминий, железо, марганец, цинк, титан, свинец, кремний. Согласно ГОСТ 492-73, допускается не более 2 % примесей, для некоторых сплавов — не более 0,15 %. Наиболее распространенные медно-никелевые сплавы — это копель, константан, мельхиор, нейзильбер, куниаль, манганин, монель.
Копель
Копель (МНМц43-0,5) содержит 0,1−1 % марганца, 42,5−44 % никеля, до 0,6 % примесей, остальная масса приходится на медь. Сплав имеет большую термоэлектродвижущую силу, выпускается в виде проволоки, которая применяется для компенсационных проводов, а также для изготовления термопар.
Константан
Константан (МНМц40-1,5) — термостабильный сплав с высоким удельным электросопротивлением. Он состоит из 1-2 % марганца, 39-41 % никеля, примерно 59 % меди и не более 0,9 % примесей. Константан выпускается в виде проволоки, полос и лент. Используется для изготовления приборов высокого класса точности, реостатов и электронагревательных элементов, компенсационных проводов и термопар.
Мельхиор
Мельхиор (МНЖМц30-1-1) — конструкционный медно-никелевый сплав с содержанием 18-22 % никеля, примерно 80 % меди и не боле 0,6 % примесей. Некоторые разновидности мельхиора содержат железо и марганец. Он обладает высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Хорошо поддается обработке давлением в холодном и горячем виде — штампуется, режется, чеканится. Его легко паять и полировать. Мельхиор имеет серебристый оттенок, выпускается в виде труб, полос и ленты. Применяется для изготовления монет, недорогих ювелирных украшений и посуды. Из него делают трубные доски кондиционеров, конденсаторные трубы. Сплав также используется в приборостроении.
Нейзильбер
Название нейзильбер (МНЦ15-20) переводится с немецкого как «новое серебро». Такое название он получил из-за того, что напоминает драгоценный металл, но при этом он стоит намного дешевле. Из него делают столовые приборы, которые серебрятся после отливки. В промышленности нейзильбер применяется для производства паровой и водяной арматуры, медицинских инструментов и деталей точных приборов. Из него производят ордены и медали, ювелирные изделия, гитарные лады. Нейзильбер также используется для изготовления финифти и филиграни. Сплав содержит 18-22 % цинка, 13,5-16,5 % никеля, около 38 % меди и не более 0,9 % примесей. Выпускается в виде ленты, труб, полос, проволоки и прутков.
Куниаль
Куниаль — дисперсионно-твердеющий сплав меди, никеля и алюминия. Куниаль А (МНА13-3) содержит 2,3-3 % алюминия, 12-15 % никеля, около 80 % меди и не более 1,9% примесей. Куниаль Б (МНА6-1,5) — 1,2-1,8 % алюминия, 5,5-6,5 % никеля, около 90 % меди и не более 1,1 % примесей.
Куниаль А выпускается в виде прутков, применяется в машиностроении для изделий повышенной прочности. Из куниаля Б изготавливают полосы, которые используются в электротехнике для пружин и других изделий.
Манганин
Манганин (МНМц3-12) — термостабильный сплав, содержащий 11,5-13,5 % марганца, 2,5-3,5 % никеля, около 85 % меди и не более 0,9 % примесей. Он выпускается в виде листов и проволоки, находит применение в измерительной технике: из манганина делают шунты, катушки, добавочные сопротивления, магазины сопротивлений и др.
Монель
Монель (НМЖМц28-2,5-1,5) — сплав на основе никеля, который содержит 2-3 % железа, 1,2-1,8 % марганца, 27-29 % меди и не более 0,6 % примесей. Выпускается в виде лент, полос, листов и проволоки. Применяется в различных сферах промышленности: медицинской, химической, нефтяной, судо- и авиастроительной. Из него делают дрели, музыкальные инструменты, оправы для очков, различные антикоррозионные детали.
ferrolabs.ru
Никель и его сплавы - Художественное материаловедение
Никель и его сплавы Категория:
Художественное материаловедение
Никель и его сплавы Металлический никель был известен в Китае еще до нашей эры. Из особого никелевого сплава пактонга чеканились древнекитайские монеты. Сохранились древнеперсидские (Бактрийские) монеты, относящиеся ко II в. до н. э., также сделанные из никелевого сплава. Первоначально применение никеля было связано главным образом с ювелирным и монетным производством. Никель как химический элемент был открыт в 1751 г., однако в производстве художественных изделий он стал применяться только в самом конце XVIII и начале XIX вв.
Никель — металл серебристо-белого цвета, с сильным блеском, не тускнеющий на воздухе. Плотность никеля 8,9; температура плавления 1455 °С; он кипит при 3075 °С, обладает магнитными свойствами; при температуре 360 °С магнитные свойства исчезают. Чистый никель не окисляется под влиянием атмосферного воздуха. В разбавленных серной и соляной кислотах он растворяется медленно, а в азотной очень быстро. В концентрированной азотной кислоте он пассивен.
Никель обладает большой химической стойкостью, тугоплавкостью, прочностью и пластичностью. Он принадлежит к малораспространенным в природе металлам и в самородном состоянии в земной коре не встречается; однако его обнаружили в метеоритах.
Чистый никель обозначается марками Н-1, Н-2, Н-3 и Н-4. В никеле всегда находятся различные примеси: кобальт, железо, медь, марганец и кремний, которые присутствуют в нем в небольших количествах; они не считаются вредными примесями, так как не оказывают плохих воздействий на его механические свойства.
К вредным примесям никеля относятся углерод, сера и кислород. Они ухудшают свойства никеля — пластичность и крепость. Углерод допустим в пределах до 0,3—0,4%; при более высоком содержании он начинает выделяться в виде графитовых включений и делает невозможной прокатку никеля в листы. Присутствие серы свыше 0,02% вызывает красноломкость никеля при температуре 625°С. Поэтому никель с повышенным содержанием серы непригоден для горячей штамповки. Чистый никель хорошо штампуется, прокатывается и тянется в проволоку, но плохо отливается, так как в расплавленном состоянии он сильно поглощает газы и отливки получаются пористыми. Никель хорошо полируется и тонируется.
В области художественных производств никель применяется главным образом для никелирования — декоративных и антикоррозионных покрытий, а также для приготовления различных сплавов, заменяющих серебро в посудном, галантерейном, ювелирном производствах, и в монетном деле. В последнее время значительная часть добываемого никеля идет на легирование так называемых нержавеющих сталей, которые, в свою очередь, имеют применение в художественной промышленности.
На никелевой основе изготовляется значительное количество специальных сплавов, применяемых в самых различных отраслях народного хозяйства, — нихром, константан, никелин, манганин, медь, хромель и др. Эти сплавы применяют для приготовления высокоомной проволоки; сплав инвар («неизменяемый»), состоящий из 36% никеля и 64% железа, применяется для эталонов линейных мер, так как его коэффициент линейного расширения равен всего 0,0000001.
Своеобразными свойствами отличается сплав платинит, содержащий 50% никеля и 50% железа. Коэффициент расширения этого сплава очень близок к коэффициенту расширения стекла. Поэтому он с успехом применяется для выделки оправ к стеклам в тех случаях, когда изделие подвергается нагреву. Иногда детали из платинита запаивают в стекло. Свое название «платинит» он получил благодаря сходству его по внешнему виду с платиной.
в области художественной промышленности — в ювелиров галантерейном и посуд-ом’ производстве —применяются сплавы, имитирующие серебро. Наиболее древним из них, как уже указывалось, является пакт он г —белая китайская медь, в состав которой входит 40,4% меди, 25,4% цинка, 31,6% никеля и 2,6% железа.
Древний персидский никелевый сплав состоял из 78% меди, 20% никеля, а также 1,0% железа и около 0,5% кобальта и других примесей и применялся для чеканки монет.
С середины XVIII и особенно в XIX в. широкое применение получил сплав мельхиор. Он тверже серебра, хорошо полируется, имеет серовато-белый цвет. В зависимости от назначения мельхиора его состав различен. По содержанию элементов можно выделить следующие разновидности этого сплава:1) 60% меди, 20% цинка и 20% никеля — сплав, применявшийся для отливки различных декоративных предметов: подсвечников, канделябров и др.;2) 50% меди, 25% цинка, 25% никеля — сплав, наиболее похожий на серебро; имеет белый цвет, достаточно ковок и пластичен;3) 50% меди, 20% цинка, 30% никеля — этот сплав очень ковок, хорошо полируется;4) 50,5% меди, 25,5% цинка, 31,5% никеля, 2,5% железа — несколько измененный китайский сплав — пактонг;5) 55% меди, 16% цинка, 24%—никеля, 3% олова, 2% железа— так называемый белый металл, применяемый для выделки ложек, вилок и т. п.
Эти сплавы, кроме мельхиора, назывались также «новым серебром», аргентаном и альфенилом (в состав последнего входило до 2% серебра). Они широко применялись в Западной Европе и России Для производства различных художественных изделий.
В настоящее время в Советском Союзе производится два никелевых сплава, применяемых в художественной промышленности:1) мельхиор (НМ 81), содержащий 81% меди и 19% никеля;2) нейзильбер (НМЦ 65—20), содержащий 65% меди, 20% цинка и 15% никеля.
Оба этих сплава обладают достаточной коррозионной стойкостью, прочностью и пластичностью. Они хорошо прокатываются в листы, чеканятся, штампуются и полируются; легко принимают красивую разнообразную отделку и различные оттенки при воздействии растворов гипосульфита натрия и уксуснокислого свинца.
Рис. 1. Насечка мельхиором по дереву Художник Н. Скубенко
На рис. 1 показана крышка деревянной коробочки, украшенная насечкой из мельхиора.
Кроме того, два других никелевых сплава применяются в качестве так называемых стальных припоев: сплав из 38% меди, 50% никеля и 12% цинка — тугоплавкий припой, и сплав из 35% меди, 8,5% никеля и 56,5% цинка — легкоплавкий припой. Эти припои могут применяться для пайки высокохудожественных стальных изделий вместо медных припоев. Цвет стальных припоев хорошо подходит к цвету стали, и швы на готовом изделии остаются незаметными.
Читать далее:
Цинк
Статьи по теме:
pereosnastka.ru
| Торговая марка | Применение |
| Никель | |
| Никель 200 | Коммерческий чистый никель. Оборудование для пищевой и электронной промышленности, изделия, работающие с едкой щелочью |
| Никель 201 | Аналогично сплаву 200, но предпочтительно при температурах выше 315°С, например, щелочные испарители, лодочки для отбора проб |
| Монель никель—медь | |
| Монель 400 | Клапаны и насосы, морские крепления и зажимы, теплообменники, баки для свежей воды |
| Монель К-500 | Упрочнен старением с высокой прочностью и твердостью. Оси насосов и крыльчаток, детали отделки клапанов, пружины, масляные отстойники, переходные втулки сверлильных станков и инструментов |
| Твердые растворы сплавов никель—хром—железо | |
| Инконель 600 | Имеет высокое сопротивление окислению, для высокотемпературных приложений. Муфельные печи, трубопроводы теплообменников, оборудование для химических и пищевых производств |
| Инколой 800 | Устойчив к водороду, сероводородной коррозии и коррозии под сильным воздействием ионов хлоридов. Углеводородные трубы дробилок, кожухи нагревательных элементов |
| Инколой 800Н | Подобно Инколою 800, но с улучшенной высокотемпературной прочностью |
| Инколой 825 | Имеет высокое сопротивление к окисляющим и восстанавливающим кислотам и морской воде. Испарители фосфорных кислот, при травлении пластин и оснастка для химических процессов |
| Инколой DS | Основного назначения сплав с высоким тепловым сопротивлением. Муфельные печи, высокотемпературное оборудование |
| Нимоник 75 | Имеет хорошую прочность и сопротивление окислению при высоких температурах. Листовой металл, работающий в газовых турбинах, муфельные печи, высокотемпературное оборудование |
| Дисперсионно-упрочненные сплавы никель—хром—железо | |
| Нимоник 80А | Лопатки и части газовых турбин, литье под давлением втулок и сердечников |
| Нимоник 90 | Лопатки и части газовых турбин, горячеобработанный инструмент |
| Нимоник 105 | Лопатки и части газовых турбин, диски и оси |
| Нимоник 115 | Лопатки газовых турбин |
| Нимоник 263 | Кольца газовых турбин, детали из листового металла для эксплуатации до850°С |
| Нимоник РЕ 16 | Детали, работающие при температурах до 600°С, диски газовых турбин и оси |
| Астролой | Материал штампованной поковки для высоких температур |
| ИнкоНХ | Части газовых турбин, печей и оборудования с высоким тепловым сопротивлением |
| Инконель Х750 | Части газовых турбин, болты |
| Рене41 | Лопатки и части двигателей |
| Удимет500 | Части газовых турбин, болты |
| Удимет 700 | Части двигателей |
| Васпалой | Лопатки двигателей |
| Литейные сплавы | |
| В-1900 | Тоже |
| MAR-M200 | Тоже |
| Рене 77 | Части двигателей |
| Рене 80 | Лопатки турбин |
metallsam.ru
Никель, никелевые сплавы
Никель-металл серебристо-белого цвета, достаточно твердый и вязкий, имеющий широкое применение и важное значение в технике. Он был открыт в 1751г. Название элемента происходит от второй части названия минерала "купферникель" - фальшивая медь. Никель состоит из смеси пяти изотопов с массовыми числами 58,60, 61, 62, 64. Кроме того, получено шесть искусственных радиоактивных изотопов никеля. Ряд радиоактивных изотопов никеля находит практическое применение. Кристаллическая структура никеля - гранецентрированная. Никель обладает ценными химическими и механическими свойствами. Хорошая пластичность позволяет получать из него различные изделия методом деформации в холодном и горячем состоянии. Никель является одним из самых активных катализаторов среди металлов. Добавки никеля к другим металлам существенным образом изменяют их свойства и создают возможности для получения широкого ассортимента различных очень ценных материалов. Поэтому главной областью применения никеля являются различные сплавы. Известно более 3000 сплавов, в состав которых входит никель. Получение никелевых сплавов основанно на различного рода взаимодействиях , в которые вступает никель с другими элементами. Никель в чистом виде применяют в качестве антикоррозионных защитных покрытий , наносимых методом плакирования и гальванопластикой. Плакирование никелем применяют для предохранения от коррозии железа и нелегированных сталей путем получения двух- и трехслойного металла. Это значительно удешевляет стоимость изделий, изготовленных из такого металла взамен изделий из чистого никеля. Электролитические покрытия никелем наносят на алюминий, магний, цинк и чугун. Из чистого никеля изготовляют также различные аппараты , приборы, котлы и тигли с высокой коррозионной стойкостью и постоянством физических свойств, а из никелевых материалов - резервуары и цистерны для хранения в них пищевых продуктов, химических реагентов, эфирных масел, для транспортирования щелочей и других химических и пищевых продуктов, для плавления едких щелочей. Никелевые трубы применяют для изготовления конденсаторов в производстве водорода, для перекачки щелочей в химическом производстве. Никелевые химически стойкие инструменты широко используют в медицине и научно-исследовательской радиолокации, телевидения, дистанционного управления процессами в атомной технике. Никелевые пластинки применяют в механических прерывателях нейтронного пучка для получения нейтронных импульсов с большой энергией. Порошкообразный никель используют в каталитических процессах, в реакциях гидрогенизации непредельных углеводородов, циклических альдегидов, спиртов, ароматических углеводородов. Каталитические свойства никеля аналогичны таким же свойствам платины и палладия. Поэтому никель, как более дешевый материал, широко применяется взамен этих металлов в качестве катализатора при гидрогенизационных процессах. На основе порошков чистого никеля изготовляют пористые фильтры для фильтрования газов, топлива и других продуктов в химической промышленности. Порошкообразный никель потребляют также в производстве никелевых сплавов и в качестве связки при изготовлении твердых и сверхтвердых материалов. Никель применяют в качестве аккумуляторных электродов в щелочных аккумуляторах. В сплавах никель участвует главным образом в сочетании с железом и кобальтом.
Никелевые сплавы
Сплавы на никелевой основе применяют для электротехнических целей, а также в качестве кислостойких , жаростойких и жаропрочных материалов. Для электротехнических целей используют проволоку из марганцовистого никеля марок НМц2,5 и НМц5 для свечей автомобильных, авиационных и тракторных двигателей; из сплавов алюмель и хромель Т для термопар; из сплава хромель К для компенсационных проводов. Кислостойкие никелевые сплавы. Материалы этой группы представляют собой сплавы на никелевой основе, легированные хромом , вольфрамом, молибденом, медью и другими элементами. Сплав монель. Этот сплав относится к кислостойким сплавам на никелевой основе, содержащим в качестве основного легирующего элемента медь. Он обладает очень высокой коррозионной стойкостью, высоким временным сопротивлением и хорошей пластичностью в холодном и горячем состояниях. Монель - металл практически не подвергается коррозии в сухом воздухе и дистиллированной воде, стоек против действия разбавленной серной кислоты, крепких щелочей, большинства органических кислот, сухих газов при обычной температуре и морской воды. Инконель - никелевый сплав, содержащий в качестве основных легирующих элементов хром и железо, применяется для деталей, работающих в окислительных средах и при высоких температурах. Хастелой. Основными легирующими элементами в сплаве являются молибден и железо. Его применяют для деталей оборудования, работающих в соляной кислоте при температуре до 70 градусов. Нионель - никелевый сплав, в котором основными компонентами являются никель, молибден, хром, железо, медь и титан.
- Мы предлагаем следующие виды цветных металлов: бронза, медь, титан, олово, баббит, магний, кадмий, латунь, сурьма, висмут.
www.ural-metall.com
никель олово сплавы никеля - Справочник химика 21
Гальванические покрытия широко применяются во многих областях техники и имеют различные назначения а) защита от коррозии цинкование, кадмирование, лужение, оловянирование и др. б) защита от коррозии и придание красивого внешнего вида (защитно-декоративные) никелирование, хромирование, серебрение и золочение в) повышение электропроводности меднение, серебрение, золочение г) повышение твердости и износостойкости хромирование, родирование, палладирование д) получение магнитных пленок осаждение сплавов никель — кобальт и железо — никель е) улучшение отражательной способности поверхности серебрение, родирование, палладирование, хромирование ж) улучшение способности к пайке лужение, осаждение сплава олово — свинец з) уменьшение коэффициента трения свинцевание, хромирование, осаждение сплавов олово—свинец, индий — свинец и др. [c.374]
Сплав олово—никель. Покрытие сплавом олово—никель (35 % N1 и 65 % 8п) отличается высокой антикоррозионной стойкостью и получается блестящим непосредственно из ванны. Хорошая химическая стойкость в растворах многих кислот, по- [c.52]
В практических условиях большее значение имеет взаимодействие компонентов при совместном разряде ионов металлов, образующих сплавы типа твердых растворов или химических соединений. В данном случае облегчение процесса, обусловленное уменьшением парциальной мольной энергии образования (ДФ) компонентов, сохраняется в течение всего процесса электролиза. Примером является электроосаждение сплавов олово — никель, олово — сурьма, медь — цинк, медь — олово и др. [c.434]
Сталь, алюминий и его сплавы, магний оксидированный, олово, свинец,серебро, молибден, цирконий Сталь, чугун, алюминий и его сплавы, никель, свинец, олово, хромовые, никелевые, цинковые и кадмиевые покрытия Сталь, чугун, в том числе с покрытиями, алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, цинк, кадмий, медь и ее сплавы, олово, серебро, молибден, цирконий Сталь, медь и ее сплавы, хром, никель, свинец, кадмий, цинк, серебро, нейзильбер [c.110]
Латуни. Латунями называют сплавы меди с цинком, содержащие от 10 до 50% 2п, иногда дополнительно легированные рядом других элементов (алюминием, оловом, кремнием, никелем и др.). В первом случае это так называемые простые латуни, во втором — специальные латуни. [c.252]
Если величина аФ больше для компонента с более отрицательным потенциалом, потенциалы выделения металлов на катоде сближаются. Примером взаимодействия компонентов при образовании сплава являются олово — никель, олово — сурьма медь — цинк и медь — олово. Учитывая смещение равновесного потенциала в сторону положительных значений при образовании сплава типа твердого раствора или химического соединения и изменение перенапряжения при восстановлении ионов на поверхности осаждающегося сплава, уравнение (8) можно написать, в следующем виде [c.255]
Цель работы — ознакомление с процессом электроосаждения сплавов олово — никель, олово — свинец и олово — висмут выяснение условий совместного осаждения металлов и влияния отдельных факторов на состав и свойства получаемых сплавов. [c.54]
Электролитическое разделение компонентов медных сплавов с оловом, цинком, никелем раньше применялось при ликвидации запасов артиллерийской бронзы в 1906—1908 гг., при переработке латунных и медноникелевых ломов, оставшихся после войны 1914—1918 гг. Ныне объем электролитической [c.213]
Применяют для ФО марганца в воде, стекле, олове, сплавах никеля, силикатных и карбонатных минералах [318, 372, 491], ядерном сырье [706], железе высокой чистоты [154]. [c.77]
Хлористые алюминий, аммоний, никель, олово, сурьма, цинк Растворы этих солей в воде и в соляной кислоте ведут себя так же, как растворы чистой соляной кислоты. Обычно применимы рекомендации для 1-5о/о соляной кислоты. В и 9А, В, С, которые являются материалами класса А или В в зависимости от концентрации соляной кислоты, становятся материалами класса С в растворах электролитических ванн, так как не допускается загрязнение этих растворов хромом. Эти сплавы подвергаются коррозионному растрескиванию при напряжении в горячих концентрированных растворах [c.812]
Ингабитор предназначен для защиты сложных изделий (состоящих из различных металлических и неметаллических материалов) от атмосферной и биологической коррозии. Применяют для защиты изделий из стали, меди и её сплавов, алюминия и его сплавов, хрома, кадмия, никеля, олова, серебра и припоя, а также оксидированных, хромированных, кадмированных, никелированных поверхностей металлов, в том числе оксидированного магния. Ингабитор применяют на пористых носителях, содержащих 40-50 % (мае. доля) ингабитора. [c.377]
Совместному осаждению олова и никеля на катоде в значительной мере способствует также взаимодействие этих металлов, что обусловливает смещение потенциала в сторону электроположительных значений за счет уменьшения парциальной мольной энергии образования сплава типа химического соединения. Как [c.438]
Сплавы на основе олова. Одним из недостатков покрытий чистым оловом является быстрая потеря способности к пайке (после 1—2 недель), а также образование самопроизвольно растущих нитевидных кристаллов ( вискеров или усов ), что недопустимо при изготовлении радиоэлектронных приборов, особенно печатных плат. Легирование олова висмутом, никелем, свинцом, кобальтом предотвращают как возникновение усов , так и аллотропные видоизменения олова при низких температурах, сопровождающиеся превращением его в порошкообразное состояние ( оловянная чума ). Кроме того, сплавы 5п— до I % В1, 8п —до 1% Со, 5п — 10—60 % РЬ (матовые после оплавления или блестящие) значительно дольше, чем олово (до года), сохраняют способность к пайке. [c.52]
Рассчитанные значения / арц фиксируют на ординатах точками при каждом шачении потенциала, соответствующем плотности тока суммарного процесса, и строят парциальные поляризационные кривые для процессов осаждения в сплав олова и никеля. По разнице между потенциалами выделения Sn и Ni в сплав и потенциалами раздельного осаждения их при плотностях тока 100—200 А/м определяют значение деполяризации. [c.58]Используемые в технике сплавы содержат больше двух компонентов. В состав большинства марок стали входят наряду с железом и углеродом так называемые легирующие элементы — Мп, Сг, N1, 5 и др. Несколько элементов обычно входит в состав сплавов на основе меди, олова, алюминия и многих других цветных металлов. Для описания фазовых равновесий в реальных сплавах во многих случаях достаточно знания диаграмм состояния для систем, состоящих из трех основных компонентов, например, для нержавеющих сталей из железа, хрома и никеля. [c.180]
Никель играет важную роль в производстве специальных сталей, из которых изготавливают детали автомобилей, тепловозов и т. д. Его используют в сплавах и с другими металлами, например медью, алюминием, оловом, свинцом. Сплав никеля с медью применяют для изготовления монет. Нихром — сплав, содержащий [в % (масс.)] 60 N1 и 40 Сг, — в виде проволоки применяют для обмотки электропечей и других нагревательных приборов, так как он обладает сравнительно большим электрическим сопротивлением. Сплавы Константин [состав, %(масс.) 40 N1 и 60 Си] и никелин [состав, %(масс.) 31 N1, 56 Си и 13 2п] характеризуются низкими значениями электрической проводимости, почти не зависящими от температуры. Поэтому из этих сплавов [c.495]
Некоторые фазы из числа существующих по диаграмме состояния отсутствуют в электроосажденных сплавах, а в ряде случаев наблюдается образование фаз, устойчивых согласно диаграмме состояния лишь в области высоких температур в некоторых сплавах найдены фазы, отсутствующие на диаграмме состояния. Например, при электролитическом осаждении сплава никель — олово установлено образование интерметаллического соединения N 30, которое отсутствует на диаграмме состояния. [c.142]
На сплавах никеля с медью, галием, оловом и сурьмой различной концентрации Найдичем Ю.В. и Колесниченко Г.А. было Прослежено за изменением заполнения с/-электронной полосы никеля и влияния этих изменений на растворимость углерода. Полное заполнение с/-полосы отвечает введению 60 % (ат.) Си, 20% (ат.) Са, 15% (ат.) Зп, или 12,5% (ат.) ЗЬ соответственно. Опытные данные показали, что с ростом заполненности /-полосы при введении металлов-добавок происходит уменьшение растворимости углерода. Экстраполяция данных на нулевую растворимость дала значение концентраций добавок, соответствующих V. расчетным. [c.129]
СОСТАВ, г/л, ЭЛЕКТРОЛИТОВ Н РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРООСАЖДЕИИЯ СПЛАВОВ ОЛОВА С НИКЕЛЕМ [c.171]
Из всех известных в настоящее время металлов больще половины можно О саждать на другие металлы электролитическим способом. Практически осуществляют гальваиичеекие покрытия не менее чем 10— 15 металлами, в том числе больше всего цинком, никелем, медью, хромом, оловом, кадмием, свинцом, серебром и железом. Менее распространены покрытия платиной, родием, палладием, кобальтом, марганцем , мышьяком, индием, ртутью. Покрытия такими металлами, как галлий, нио бий, вольфрам, молибден и рений, в гальванической практике широкого применения не имеют. За последнее время были о саждены электролитически такие виды металлов, как уран, плутоний, актиний, полоний, цезий, торий, а также германий. Получили значительное практическое применение различные тюирытия сплавами, в том числе сплавами олово-цинк, олово-никель, олово-свинец, никель-кобальт, золото-медь и другими. Почти все применяемые виды покрытий можно разбить по их назначению на следующие группы защитные, защитно-декоративные к специальные покрытия. [c.11]
Состав сплава мало зависит от концентрации олова и никеля, плотности тока и температуры электролита в указанных пределах. В качестве анодов можно применять сплав олово — никель (N1 28%) или никель при а = 0,5—3 А/дм . Во втором случае к электролиту нужно периодически добавлять ЗпСЬ и Nh5F. [c.438]
Цель работы — изучение влияния небольших добавок хрома, железа и никеля на сплавы циркония с ниобием и молибденом и на сплавы циркония с оловом и медью. При исследовании коррозионных свойств тройных сплавов цирконий — ниобий — молибден и цирконий — олово — медь2 были выявлены сплавы со сравнительно хорошими коррозионными свойствами. Кроме того, было установлено благоприятное влияние 0,1% хрома и 0,2% олова на коррозионные и механические свойства сплавов циркония с ниобием и молибденом Для исследования влияния хрома, железа и никеля в качестве исходных были выбраны тройные сплавы Zr+0,80% Nb + 0,20% Мо, Zr + 50% Nb + 0,20% Мо, Zr + + 1,50% 5п+1,50% Си, Zr+0,67% 5п+1,33% Си. В сплавы циркония с ниобием и молибденом вводили 0,20—0,30% хрома, 0,20—0,30% железа [c.215]
При решении вопроса о допустимости контакта между металлами можно также рукоиодствоваться следующими данными. Все металлы разделены на пять групп первая группа магний вторая — п,и1гк, алюминий, кадмий третья — железо, углеродистые стали, свинец, олово четвертая — никель, хром, хромистые стали (Х17), хромоиикелевые стали (Х18Н9) пятая — медноникелевые сплавы, медь, серебро. [c.182]
Покрытие серебром или оло13ом с оплавлением, или никелем, илп сплавом олово — никель То же 9 9 9 [c.935]
А. Классен. Электроанализ. ОНТИ, 1934, (356 стр.), перевод с немецкого. 5 втор в течение ряда лет занимался разработкой этого метода и поэтому книга в значительной степени представляет собой сводку собственных экспериментальных исследовани11 автора. Монография содержит главы об определении и разделении свыше 60 элементов путем электролиза, а также о применении этого метода при анализе технически) материалов руд, сплавов меди, цинка, олова, свинца, никеля и др. [c.489]
Потенциалы измеряют гальваностатически с помощью по-тенцпостата (см. приложение /) для совместного (электролит № 1) и раздельного осаждения никеля (электролит № 2) и олова (электролит № 3) в интервале плотностей тока 50—500 А/м . Перед снятием поляризационных кривых электроды покрывают сплавом 8п — N1 в электролите № 1 (( к = 200 A/м ) и соответствующими металлами ( к = 100 А/м ) в электролитах № 2 и № 3. Толщина осадка 5—7 мкм. По данным измерения строят поляризационные кривые совместного и раздельного осаждения олова и никеля. [c.58]
Для построения парциальных поляризационных кривых осаждения 5п и N1 в сплав, зная состав сплава (см. табл. 8.1) и выход по току суммарного процесса при каждой плотности тока ( к), определяют доли тока ( парц), приходящиеся на разряд ионов олова и никеля при совместном их выделении. Так как выход по току сплава близок к 100 %, то можно не учитывать доли тока на выделение водорода. В общем же случае расчет парциональной плотности тока ведут по формуле [c.58]
Здесь i n.i, gi — соответственно электро. имические эквиваленты сплава н олова (никеля) N, — ассовые доли металлов (олова нлн никеля) в сплаве, [c.58]
Осадки 5п—N1 можно получать электролизом растворов хлоридов, однако для получения удовлетворительных по структуре покрытий требуется вводить добавки фторидов натрия и аммония. Состав катодного осадка мало зависит от концентрации олова и никеля в электролите и сохраняется постоянным при изменении плотностей тока в широких пределах от 0,5 до 4,0 а/дм и температуры от 45 до 70° С. Величина pH электролита оказывает заметное влияние на внешний вид осадков сплава. Наиболее широкий интервал плотностей тока (1—4 a/iЗлi ), обеспечивающий получение блестящих осадков, соответствует pH = 3,5—4,5 при 50—60° С. [c.212]
По исследованиям Н. Т. Кудрявцева и К. М. Тютиной гальванический сплав 5п —N1 представляет собой соединение которое можно получить лишь электролитическим методом. Это соединение при температуре выше 300° С распадается на М1зЗп2 и М1з5п4. Литые аноды содержат оба эти соединения, причем анодно растворяется N 3802. Поэтому аноды из сплава 5п—N1 не применяют. В качестве анодов следует применять пластины из олова и никеля при отнощении их гтоверхностей, равном 1 5 (поверхность оловянных анодов должна быть в 5 раз меньше поверхности никелевых анодов). Средняя анодная плотность тока 0,5—1,0 а дм . [c.212]
Колпачки для элементов 045 и 076 изготовляют штамповкой из латуни или жести. Металлическую ленту перед штамповкой обрабатывают 2,5—107о-ным раствором мыла, что облегчает процесс изготовления колпачков. Колпачки для элементов № 373 покрывают гальваническим способом сплавом никеля и олова. [c.134]
В процессе работы в электролитах происходит накопление четырехвалентного олова. При увеличении концентрации Sn + до 1 н. и неизменной общей концентргщии фторида содержание никеля в сплаве уменьшается до 22%, ухудшается качество покрытия и снижается устойчивость электролита. Такое влияние четырехвалентного олова, очевидно, связано с частичным распадом комплекса SnFt за счет образования более прочного комплекса SnFe . Последний не принимает участия в электродной реакции, так как не достигается потенциал его разряда из кислого электролита (pH 2,5). [c.327]
Сплав олова с никелем 65/35 и 80/20 и сплав олова сцинком 75/25 пригодны для получения противокоррозионных покрытий на стали. Осадки олова с никелем обладают высокой твердостью и хорошей сопротивляемостью к потускнению. Они явля ются полублестящими и имеют розоватую окраску. Сплав осаждается из кислой хлоридно-фторидной ванны при температуре 65—70° С с использованием либо анодов из сплавов, либо набора анодов как из олова, так и из никеля. Грунтовые покрытия из меди способствуют улучшению адгезии с основным слоем стали. Сплавы олова с цинком обладают превосходной плавкостью. Они осаждаются из щелочных ванн, содержащих стан-нат натрия и цианид цинка или карбонат цинка, при рабочей температуре 65—70°С с использованием анодов из сплавов. Ванны имеют хорошую рассеивающую способность. [c.99]
chem21.info
Никель сплавы с медью - Справочник химика 21
Рис 109. Скорость окисления сплавов никеля с медью в воздухе при 800—1000° С [c.141]
Латуни. Латунями называют сплавы меди с цинком, содержащие от 10 до 50% 2п, иногда дополнительно легированные рядом других элементов (алюминием, оловом, кремнием, никелем и др.). В первом случае это так называемые простые латуни, во втором — специальные латуни. [c.252]Интенсивность процесса эрозии, определяемая как убыль массы металла с единицы его поверхности в единицу времени, обычно растет с ростом скорости потока. В табл. 9.2 показано влияние скорости потока морской воды на скорость эрозии некоторых металлов и сплавов. Из таблицы следует, что наиболее чувствительны к увеличению скорости потока сплавы меди в случае чугуна и углеродистой стали влияние скорости потока уменьшается, а для сплавов никеля оно совсем мало. Титан стоек при действии морской воды независимо от скорости ее потока, что объясняется большой прочностью пассивирующей окисной пленки. Скорость коррозии нержавеющей стали, в отличие от других материалов, в условиях быстрого потока морской воды уменьшается, что обусловлено более легким поступлением к ее поверхности кислорода, необходимого для поддержания пассивного состояния. [c.457]
Хорошо известная диаграмма равновесия системы железо— углерод исключительно сложна. Она позволяет судить о том, как широк диапазон режимов термообработки и закалки. Сплавы цветных металлов имеют несколько иную кристаллическую структуру, поэтому для них используют ограниченный диапазон режимов термической обработки. Некоторые сплавы меди, алюминия и никеля можно подвергать различным методам термообработки. [c.316]
В аппаратостроении широко применяют сплав никеля, называемый монель-металлом. В его состав входит 67—69% никеля, 28% меди, 1,5—2,5% железа и 1—2% марганца. Монель-металл отличается очень высокой прочностью, пластичностью и хорошими антикоррозионными свойствами, однако при контакте с другими ме таллами коррозионная стойкость его падает. [c.33]
Аноды имеют решающее значение для показателей процесса рафинирования. Рафинировать можно медь любого состава черновую, конверторную, после огневого рафинирования (табл. У1П-1), сплавы меди с никелем, цинком, кобальтом, оловом и другими металлами, а также штейны с меньшим и большим содержанием серы, однако показатели процесса будут различными. Б тех случаях, когда пирометаллургическое рафинирование неэкономично (например, при отсутствии соответствующего топлива), электролитическому рафинированию подвергают медь, из которой неполностью удалены такие примеси, как цинк, железо, свинец, олово и висмут, а также кислород и сера. На какой стадии пирометаллургического процесса медь будет в достаточной мере очищена — в конверторах или только при огневом рафинировании в отражательных печах — определяется уровнем данного производства. [c.312]
И. М. Кольтгоф, Д. Д. Лингейн. Полярография. Госхимиздат, 1948, (508 стр.). Книга содержит достаточную полную сводку теоретических и практических исследований в области полярографии. Приведена характеристика полярографического определения более чем 60 неорганических ионов и соединений и описаны методики анализа технических материалов сплавов меди, никеля, цинка, магния, свинца, сталей, руд и т. д. Отдельные главы содержат сведения по полярографическому определению органических соединений. В заключение описывается методика полярографирования с твердыми электродами, н способ амперометрического титрования. [c.488]
Электролитическим способом чаще всего перерабатывают сплавы меди с никелем и кобальтом. Обычно аффинаж сплавов ведут при плотности тока 100—150 а мР- и температуре 50— 65° С. Плотность тока лимитируется диффузионной кинетикой и зависит от концентрации солей других металлов в растворе. [c.213]
МАНГАНИН —сплав меди (83%), марганца (13%) и никеля (4%), электропроводность которого почти не изменяется с температурой. Применяют для изготовления проволоки, эталонов сопротивления и разных электротехнических приборов. [c.153]НЕЙЗИЛЬБЕР — сплав меди с никелем (13,5—16,5%) и цинком (18—22%). Не окисляется на воздухе. Н. применяют для изготовления медицинского инструмента, телефонной аппаратуры, посуды, художественных изделий. [c.171]
НИКЕЛИН — сплав меди с никелем (26—35% Ni), содержит примеси марганца, железа, цинка. Характеризуется большим электрическим сопротивлением применяется при изготовлении реостатов и других электрических приборов. [c.174]
Никель оказался самым перспективным металлом для изготовления химической аппаратуры, которая должна выдерживать разъедающее действие горячих щелочей, фтора, расплавленных солей и т. д. Химическая пассивность никеля при нагревании позволила использовать его в ракетной технике. Более трех четвертей получаемого никеля расходуется электровакуумной техникой. В настоящее время промышленность применяет несколько тысяч видов его сплавов. Так, с медью никель смешивается в любых пропорциях. Прекрасны механические свойства медноникелевых сплавов, известных еще древним металлургам. Никель обладает интересным отбеливающим свойством 20% никеля в сплаве полностью гасят красный цвет меди. Сплав нейзильбер (сплав меди, никеля и 20% цинка) и родственный ему сплав мельхиор (нет цинка, но присутствует 1 % марганца) применяют как в инженерных, так и в декоративных целях. Другой сплав меди (28—30%) и никеля (60—70%) нашел широкое применение в химическом машиностроении. Хорошо известны конструкционные никелевые и нержавеющие хромоникелевые стали. Инконель (сплав никеля, хрома с добавкой титана и других элементов) стал одним из главных материалов ракетной техники. Нихром (15% Сг и 60% Ni) широко используется в электронагревательных приборах. Большое количество никеля используется для никелирования. [c.400]
Все три элемента применяются главным образом в виде металлов (преимущественно в сплавах). Сплавы меди с цинком называются латунью. Все остальные сплавы на основе меди называют бронзами (кроме сплавов с высоким содержанием никеля). Некоторые свойства чистых металлов приведены в табл. 7. [c.52]
Основным потребителем хрома, молибдена и вольфрама является металлургия, где эти металлы используются при выработке специальных сталей. Как легирующий металл хром применяют для создания аустенитных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов на основе меди, никеля и кобальта. Хромистые низколегированные стали (до 1,5% Сг) представляют собой материалы повышенной прочности. Инструментальные стали содержат больше хрома (до 12%), что придает им твердость и износостойкость. Содержание хрома свыше 12% обеспечивает высокую коррозионную стойкость сталей. Нержавеющие стали содержат часто кроме хрома и молибден, который увеличивает жаропрочность сталей и улучшает свариваемость. Большие количества хрома расходуются в процессах хромирования главным образом стальных изделий. Антикоррозионные и декоративные покрытия получают при нанесении хрома на подслой из никеля и меди. [c.290]
По сравнению с механической полировкой электрополировка менее трудоемка, лучше поддается автоматизации, позволяет обрабатывать металлы, которые трудно полировать механически. Кроме того, лри электрополировке не происходит искажения структуры металла. Электрополировка широко используется для изучения структуры металлов и сплавов, а также в промышленности для обработки нержавеющей и углеродистой сталей, никеля, алюминия, меди и ее сплавов. [c.373]
Если пучок характеристического рентгеновского излучения направить на сплав двух соседних в периодической системе элементов, например излучение, получающееся при захвате электрона /у-оболочки 0а, на сплав меди и никеля, то поглощение излучения будет зависеть от состава сплава. Это связано с тем, что никель поглощает характеристическое рентгеновское излучение сильнее меди, так как энергия перехода Са- 2п -Ь /IV, равная 8,7 кзв, недостаточна, чтобы вызвать /(-пере.ход у меди (энергия перехода 9,0 кэв), и достаточна для /(-перехода у никеля (8,4 аэв). Это дает возможность анализировать сплавы меди с никелем по поглощению излучения Оа. [c.365]
Марганец применяется главным образом в производстве легированных сталей. Марганцовистая сталь, содержащая до 15% Мп, обладает высокими твердостью и прочностью. Из нее изготовляют рабочие части дробильных машин, щаровых мельниц, железнодорожные рельсы. Кроме того, марганец входит в состав ряда сплавов на основе магния он повыщает их стойкость против коррозии. Сплав меди с марганцем и никелем — манганин (см. 200) обладает низким температурным коэффициентом электрического сопротивления. В небольших количествах марганец вводится во многие сплавы алюминия. [c.663]
Manganin манганин (сплав меди, марганца, никеля и железа для электросопротивлений) [c.643]
При решении вопроса о допустимости контакта между металлами можно также рукоиодствоваться следующими данными. Все металлы разделены на пять групп первая группа магний вторая — п,и1гк, алюминий, кадмий третья — железо, углеродистые стали, свинец, олово четвертая — никель, хром, хромистые стали (Х17), хромоиикелевые стали (Х18Н9) пятая — медноникелевые сплавы, медь, серебро. [c.182]
Чистый никель в химическом машиностроении нашел сравнительно ограниченное применение, несмотря на то что, помимо коррозионной стойкости, он обладает повышенной жаростойкостью, значительной пластичностью, хорошими механическими показателями и способностью подвергаться различным видам механической обработки (никель легко прокатывается в горячем и холодном состоянии). Объясняется это тем, что никель не имеет особых преимуществ по сравнению с нержавеющими сталями, но в некоторых средах, в которых легированные стали непригодны, нашли примергеиие сплавы никеля с медью и его сплавы с молибденом. [c.255]
Сплавы никеля с медью. Никель с медью дает непрерывный ряд твердых растворов. Эти сплавы известны под названием мокель-металла. [c.257]
Как коррозионностойкий материал применяется свинец чистоты не меиее 99,2%- Примесн в свинце (Си, 5п, Аз, Ре, В] и др.) увеличивают прочностные показатели свинца, но уменьшают его пластичность. Примеси мышьяка придают свинцу хрупкость. Имеются указания, что примеси серебра, никеля и меди повышают коррозионную стойкость свинца, если они распределены в сплаве равномерно. Однако в процессе коррозии на поверхности свинца скапливаются эти благородные примеси, образующие микрокатоды, что может привести к повышению скорости коррозни свинца. [c.261]
Использование никеля в технике. Большое количество никеля используется для никелирования, т. е. обработки поверхностей из-де.чий из других мегаллов. Никель добавляют как легирующий материал в стали, придавал им особые свойства он является основой некоторых жаропрочных сплавов его сплавы с медью обладают ценными свойствами. Таковы константан и никелин, использую-Н1,исся в качестве материала для электропроводов, гейзильбер — иеокисляюшийся сплав, содержащий кроме никеля и меди также и цинк. Никель применяется также в сплавах с алюминием. [c.318]
Защитно- декоратив- ное Трехслойное покрытие медь никель хром Двухслойное покрытие медь олово — никель (сплав) 36 15 0,5 36 1о Детали, требующие защитно-де-коративной отделки Толщина хромового покрытия средняя расчетная. Необходима механическая гл-жцеВ к -полировка подслоев [c.934]
Пресная и, в большой степени, морская вода сильно снижают усталостную прочность стали. Сплавы никеля, медь и сплавы меди хорошо сопротивляются коррозионной усталости в различных водных средах. Это обусловлено их более высоким сопротивлением коррозии в этих средах. Чистые металлы (ие склонные к коррозии под напряжением) подвержены коррозн-оппой усталости. [c.455]
Имеются доказательства, что при пластической деформации атомы цинка концентрируются преимущественно у границ зерен Различия в составе приводят к электрохимическому взаимодей ствию таких участков с зернами. По этой причине в ряде агрес сивных сред небольшая межкристаллитная коррозия может про исходить и без приложенного напряжения. Однако участки пла стической деформации при определенных значениях потенциала могут способствовать адсорбции комплексных ионов аммония, что в свою очередь приводит к быстрому образованию трещин. Аналогичный эффект может наблюдаться и вдоль линий скольжения (транскристаллитное растрескивание). По-видимому, выделение цинка на границах зерен является существенной причиной наблюдаемой межкристаллитной коррозии латуней в то же время наличие структурных дефектов в области границ зерен или линий скольжения играет большую роль в протекании КРН. Следовательно, разрушение медных сплавов в результате растрескивания наблюдается не только в сплавах меди с цинком, но также и со множеством других элементов, например кремнием, никелем, сурьмой, мышьяком, алюминием, фосфором [21 и бериллием [31]. [c.338]
В табл. 22.1 представлены составы некоторых промышленных сплавов на основе никеля, содержащих медь, молибден или хром Сплавы N1—Си легко поддаются прокату и механической обра ботке для сплавов N1—Сг эти операции более затруднены Сплавы N1—Мо—Ре и N1—Мо—Сг плохо поддаются обработке [c.362]
Чтобы увеличить срок службы оборудования, на наиболее опасных его участках применяются стойкие против коррозии материалы— легированные стали Х5М, 0X13, латунь, сплав никеля и меди, называющийся моиель-металлом. Для снижения стоимости аппаратуры ее изготавливают из двухслойного металла внутренняя поверхность, подверженная действию вредных соединений, делается из легированных металлов, нарул[c.153]
Олово — никель. Сплав олово — никель, содержащий 60 — 65% Зп, обладает высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими декоративными свойствами. Этот сплав представляет собою интерметаллическое соединение (Зп—N1), которое можно получить только электролитическим способом. Электролитическое покрытие этим сплавом имеет красивый внешний вид (розовый оттенок), обладает повышенной твердостью и износостойкостью и при определенных условиях электролиза получается блестящим непосредственно из ванны без полировки. Покрытие наносится с защитнодекоративной целью на изделия из меди и ее сплавов пли из стали с медным подслоем взамен хромирования и никелирования, в некоторых случаях взамен лужения при повышенных требованиях к механическим свойствам поверхности (твердость, износостойкость), а также взамен серебрения и палладирования в производстве печатных плат. [c.437]
В качестве катализаторов гидрирования применяют никель, платиновую и палладиевую чернь. В последнее время используются сложные катализаторы, состояш,ие из смеси окислов хрома и некоторых других металлов (меди, цинка). Особенно активным катализатором является никель Ренея, который получается при обработке сплава никеля с алюминием (1 1) едким натром. Катализаторы применяются в мелкораздробленном состоянии, в большинстве случаев на носителе (активированный уголь, асбест) и при различных температурах. В присутствии никеля Ренея, платины и палладия гидрирование обычно проводят при комнатной температуре, а в присутствии никеля и меди — при нагревании. [c.147]
А. Классен. Электроанализ. ОНТИ, 1934, (356 стр.), перевод с немецкого. 5 втор в течение ряда лет занимался разработкой этого метода и поэтому книга в значительной степени представляет собой сводку собственных экспериментальных исследовани11 автора. Монография содержит главы об определении и разделении свыше 60 элементов путем электролиза, а также о применении этого метода при анализе технически) материалов руд, сплавов меди, цинка, олова, свинца, никеля и др. [c.489]
Если при рассмотрении анодных процессов пренебречь включениями малых количеств таких окислов, как N10, ЗЮг, А Оз, то окажется, что отлитые аноды будут представлять собой сплав, состоящий в основном из трех фаз. Первая фаза—кристаллы твердого раствора никеля с медью, железом, кобальтом, платиноидами и углеродом. Вторая фаза будет состоять из кристаллов N1382, а третья — из кристаллов СигЗ. [c.303]
Как следует из диаграммы состояния системы Си—N1—8 (рис. 141), при застывании, например, сплава, содержащего 95% N1, 4% Си и 1% 8, вначале будут выпадать кристаллы твердого раствора никеля с медью (и другими металлическими примесями), затем начнется образование кристаллов двойной эвтектики из твердого раствора и су 1ьфида никеля и, наконец, тройной эвтектики из кристаллов твердого раствора, Сиг8 и N1382. [c.303]
Потенциал никеля в значительной мере завиоит от содержания меди (рис. 178). Медноникелевый сплав с 12,5% (ат.) Си имеет потенциал меди. Но не нужно забывать, что в файнштей-не сульф,иды никеля и меди дают эвтектику. 0бж1иг сульфидов, проводимый до температуры 900°, дает смесь NiO и СиО. При воостаноБлении до температуры 700° получается двухфазный порошок, однако, начиная с 700° и выше, начинается заметная диффузия меди в никель с образованием твердого раствора. Поэтому медистую закись никеля нужно восстанавливать при возможно низкой температуре. [c.375]
Медь применяется в виде металла, многочисленных сплавов и соединений. Около 40% всей добываемой меди идет на изготовление электрических проводов и кабелей. Из меди изготовляют нагревательные аппараты. Сплавы меди с другими металлами широко применяются в машиностроительной промышленности, в электротехнике, в судостроении, энергетической промышленности. К важнейшим сплавам меди относятся бронза (90% Си, 10% Sn), латунь (60% Си, 40% Zn), мельхиор (80% Си, 20% N1), манганин (85% Си, 12% Мп, 3% N1), нейзильбер (65% Си, 20% Zn, 15% Ni), кон-стантан (59% Си, 40% N1, 1% Мп). Все медные сплавы обладают высокой стойкостью против атмосферной коррозии. Современные серебряные монеты сделаны из сплава меди с никелем ( u+Ni). [c.418]
Сплавы меди с никелем подразделяют на конструкционные и электротехнические. К конструкционным относятся Мельхиоры и нейзиль-беры. Мельхиоры содержат 20—30% никеля и небольшие количества железа и марганца (остальное — медь), а нейзильберы содержат 5— 35% никеля и 13—45% цинка (остальное — медь). Благодаря высокой коррозионной стойкости конструкционные медно-никелевые сплавы широко применяются в энергетике. Из них изготовляют радиаторы, трубопроводы, дистилляционные установки для получения питьевой воды из морской. К электротехническим медно-никелевым сплавам относятся константан (40% N1, 1,5% Мп, остальное Си) и манганин (3% N1, 12%Мп, остальное Си), которые отличаются своим высоким электрическим сопротивлением, не изменяющимся с температурой. Они идут на изготовление магазинов сопротивления. К электротехническим относится и сплав копель (43% N1, 0,5% Мп, остальное Си), применяемый для изготовления термопар. [c.306]
Мельхиор — сплавы меди с никелем (меди — от 50 до 60%, никеля — от 50 до 407о). Используется в электротехнике, для изготовления посуды. [c.321]
chem21.info
Сплавы никеля
Изготовим сплав никеля в различных формах и химсоставах.
Сплавы никеля многочисленны, общее количество используемых в промышленности больше нескольких тысяч. Приведем основные.
Ални сплавы – сплав железо-никель-алюминий (никель 20-35%, алюминий 11-18%). Имеют высокие магнитные свойства и применяются для производства магнитов литьем, металлокерамическим способом или электроискровыми методами (ввиду твердости и хрупкости). Могут легироваться кобальтом, кремнием (алниси сплавы)
Алюмель – сплав алюминий-кремний-марганец остальное никель и кобальт (алюминий 1,8-2,5%, кремний 0,85-2%, марганец 1,8-2,2%, кобальт 0,6-1%). Легируется цирконием и бором. Применяется как отрицательный электрод в термопаре хромель-алюмель и в качестве компенсационного провода.
Инвар – сплав никель-железо (никель 34,5%, железо 65,5%) обладает малым коэффициентом теплового расширения и используется для производства мер длины и деталей контролирующей аппаратуры. Имеет разновидности (суперинвар) с особенно низким коэффициентом расширения.
Инконель – жаропрочный сплав никель-хром-железо (хром 15%, железо 9%). Может легироваться титаном, алюминием, молибденом. Служит конструкционным материалом в производстве реактивных двигателей.
Константан – медно-никелевый сплав (никель 39—41%, марганец 1-2%, медь остальное) обладает малой зависимостью электропроводности от температуры. Используется для производства реостатов, измерительных приборов (за исключением приборов высокого класса точности).
Копель – медно-никелевый сплав (никель 43%, марганец 0,5%) схож с константаном. Никелевый сплав, обладающий максимальной термоэлектродвижущей силой в термопаре с хромелем, используется отрицательным термоэлектродом в термопарах и для производства компенсационных проводов.
Куниаль – сплав медь-никель-алюминий. Существуют куниаль А (никель 12-15%, алюминий 2,3-3%) и куниаль Б (никель 5,5-6,5%, алюминий 1,2-2,8%). Сплавы никеля корозионностойки и прочны, а куниаль Б еще и морозостойкая, поэтому используется в криогенной технике. Распространенные марки: МНА6-1,5 и МНА13-3.
Манганин – сплав никеля с преобладанием меди и добавлением никеля 2,5—3,5%, марганца (11,5—13,5%). Обладает очень малой зависимостью электропроводности от температуры (но при комнатной температуре). Используется при производстве эталонных сопротивлений и измерительных приборов.
Мельхиор – сплав меди с никелем (в основном) 5-30%. Коррозионностоек и применяется в кораблестроении. А сплавы с большим содержанием никеля применяются для изготовления посуды и пр.
Монель – никелевые сплавы с медью легируется марганцем, железом. Имеет хорошую коррозионную стойкость в щелочах и кислотах, жаростоек, прочен. Используется в текстильной, нефтеперерабатывающей, медицинской, химической промышленностях.
Нейзильбер – сплав медь-никель-цинк (никель 5-35%, цинк 13-45%). Имеет высокие эстетические качества, применяется для изготовления посуды, благодаря своей удовлетворительной электропроводности, используется в электротехнике. Также применяется в производстве мединструментов и многом другом.
Никель кремнистый производится в виде лент и полос. Используется для производства деталей электротехнических приборов и устройств.
Никель марганцевый применяется для изготовления сетки никелевой управления ртутных выпрямителей.
Нимоник – жаропрочный никелевый сплав (группа никелевых сплавов) с добавлением хрома, титана и алюминия. Легируется кобальтом, молибденом. Производится в форме труб, листов, прутков, поковок. Используется в качестве конструкционного материала в производстве реактивных двигателей.
Нитинол – сплав никеля с титаном (титан 55 %, никель 45 %). Обладает эффектом памяти.
Нихром – класс никелевых жаростойких сплавов (никеля 65—80%, хром 15—30%). Легируется алюминием, кремнием, редкоземельным металлами. Жаростоек обладает высоким электрическим сопротивлением, используется, благодаря чему, как материал для производства нагревательных элементов, а также для изготовления деталей, работающих при высокой температуре.
Пермаллой – класс сплавов никеля с железом. Обладают высокой магнитной проницаемостью, низкой коэрцитивной силой, и низкими потерями на гистерезис. Поставляется в виде ленты 0,003-0,5 мм. Применяется в технике связи, радиотехнике.
Платинит – железоникелевый сплав (никель 42-46 %, углерод 0,15%, остальное железо). Сплав 46Н используется в пайке с керамикой. Применяется для производства биметаллических обмедненных лент и проволоки, используемых в производстве электровакуумных приборов.
Свинцовый нейзильбер – производится в виде полосы и используется в часовой промышленности.
Сплав ТБ – производится в виде проволоки. Используется для изготовления компенсационных проводов.
Сплав ТП – также производится в виде проволоки и применяется для изготовления компенсационных проводов.
ТД-никель – сплав никеля с примесью высокодисперсных окислов тория.
Хастелой – класс никелевых сплавов с молибденом, хромом, железом. Корозионностоек в кислотах. Производится в виде отливок, проволоки, прутков, листов. Используется в основном в химической промышленности.
Хромель – сплав никеля с хромом, жаростоек и имеет определенные термоэлектрические свойства, благодаря чему используется в качестве положительного термоэлектрода в термопарах, а также для производства компенсационных проводов.
Элинвар – класс железоникелевых сплавов, упругие свойства которых имеют слабую температурную зависимость, что позволяет использовать их для производства деталей, где это необходимо (например, мембран, пружин).
Ниже приведены марки никелевых сплавов.МН0,6; МН16; МН19; МН25; МН95-5; МНА13-3; МНА6-1,5; МНЖ5-1; МНЖКТ5-1-0,2; МНЖМц10-1-1; МНЖМц28-2,5-1,5; МНЖМц30-1-1; МНМц 60-20-20; МНМц 68-4-2; МНМц3-12; МНМц40-1,5; МНМц43-0,5; МНМцАЖ3-12-0,3-0,3; МНЦ12-24; МНЦ15-20; МНЦ18-20; МНЦ18-27; МНЦС16-29-1,8; Н70М28; Н70М28Ф; НК0,2; НМЖМц28-2,5-1,5; НМц1; НМц2; НМц2,5; НМц5; НМцАК2-2-1; НХ9; НХ9,5; Х15Н55М16В; Х20Н80; ХН55ВМТФКЮ.
автор: russkijmetall ru
russkijmetall.ru
