Alt om cupronickel
I slutningen af det 19. århundrede skabte de franske videnskabsmænd Chorier og Mayo, ved hjælp af en legering af nikkel og kobber, et metal, der med stor succes kunne efterligne naturligt sølv. Legeringen begyndte at blive brugt til fremstilling af bestik og service, og så begyndte man at lave smykker af den, samt medicinske instrumenter og forskellige dele til teknisk brug.
Cupronickel blev hurtigt moderigtigt, derfor i næsten enhver familie, hvis rigdom ikke tillod sølvbestik, var gafler, skeer og knive til festmåltider lavet af cupronickel. Omkostningerne ved sådanne genstande var ikke for høje, og ved deres udseende var det svært at skelne dem fra sølv. Værtinderne måtte dog omhyggeligt pudse servicet af cupronickel for at få det til at se dyrt og præsentabelt ud.
Hvad er det?
Den kemiske formel for cupronickel indebærer sammensætning af kobber- og nikkelmetaller, taget i en vis procentdel, hvis resultat er en legering, der ser skinnende ud og har en sølvfarve. Sådan et metal blev en slags anstødssten for byboerne, som ikke forstod at skelne sølv fra kobberi og ofte faldt i rod, når de købte kobberting til sølvgenstandes pris.
Jern og mangan blev nogle gange tilsat til en kobber-nikkel-legering for at øge materialets tæthed og styrke. Hvis en magnet blev bragt til et sådant produkt, så kunne man bemærke, at den udviser sine magnetiske egenskaber og er magnetiseret, mens sølvprodukter ikke var i stand til at udvise magnetiske egenskaber.
Efter at have udført flere eksperimenter begyndte eksperter at lave cupronickel af forskellige mærker, som endda fik deres navne og fandt visse anvendelsesområder for sig selv.
Udseende
Cupronickel blev oprindeligt tænkt som et billigt alternativ til sølv. I udseende adskilte produkter lavet af en legering af kobber og nikkel sig ikke på nogen måde fra sølv, de så lige så elegante og solide ud, men til en pris var de meget billigere end deres sølvmodstykker. Det var især svært at identificere kobbernikkel-genstande, hvis der blev lagt forgyldning, forsølvning eller et lag rhodium oven på dem. Forskellen mellem sølv og cupronickel ligger ikke kun i sammensætningen af deres legeringer, men også i principperne for produktpleje.
Sammensætning
En legering bestående af en kobber-nikkel-base tilhører klassen af ikke-jernholdige metaller. Grundlæggende består cupronickel af kobber, og nikkel og andre tilsætningsstoffer fungerer som en ligatur, som giver den færdige legering hårdhed og styrke. Sammensætningen af metallerne, der er anvendelige til legeringen, gør det muligt for materialet ikke at korrodere, idet det oxideres i luften. Det er det rustfri metals egenskaber og dets sølvskinnende skær, der er blevet det vigtigste og mest værdifulde i cupronickel.
Til at begynde med bestod cupronickel kun af kobber og nikkel, men med tiden blev dens sammensætning mere perfekt og varieret. Sådan fremstod forskellige mærker af cupronickel. Sammensætningen af metaller i moderne cupronickel kan være som følger:
- kobber - fra 65 til 90%;
- nikkel (nogle gange med tilsætning af kobolt) - fra 5 til 30%;
- mangan - ikke mere end 1%;
- jern - ikke mere end 1%.
I nogle mærker af cupronickel er zink til stede, som erstattede en vis del af nikkel. Den resulterende legering havde en ædel stål-sølvfarve og blev ret ofte brugt til at lave mønter. På grund af mangfoldigheden af kobbernikkellegeringer nåede det det punkt, at uvidende mennesker begyndte at kalde forsølvede messingskeer ikke andet end kobbernikkel.
Den moderne kobbernikkellegering er et holdbart, rustfrit materiale. På grund af det høje kobberindhold sløves overfladen af kobbernikkelprodukter med tiden.
For at bevare produktets originale udseende er det nødvendigt at rengøre og polere regelmæssigt både af forebyggende formål og efter brug.
Mærkning
For produkter lavet af kobbernikkellegering er der et stempel (test), der består af to bogstaver: M og N. Disse bogstaver indikerer, at legeringen indeholder kobber og nikkel. Hvis Zh og Mts blev placeret ved siden af bogstaverne MN, indikerede sådanne symboler, at jern og mangan var inkluderet i legeringen i form af en ligatur. Ud over bogstavbetegnelsen havde stemplet på cupronickel-produkter også numre. Eksempelvis indikerede prøve MNZhMts 30-1-1, at legeringen ud over kobberbasen indeholder 30 % nikkel, 1 % jern og 1 % mangan.
Produkter fra cupronickel blev fremstillet i vores land indtil Sovjetunionens sammenbrud, hvorefter en lignende legering blev fremstillet med tilsætning af zink. Resultatet er nikkelsølv - en af varianterne af cupronickel. Genstande lavet af en kobber-nikkel-legering uden zink-additiver kan nu kun købes i antikvitetsbutikker. Produkter lavet af nikkelsølv kan ikke visuelt skelnes fra sølv i udseende og styrke, kun sølv kan blive mørkere, når de kommer i kontakt med en fugtig overflade og i luft, og nikkelsølvlegeringen med zink forbliver uændret.
Kendetegnet ved nikkelsølv er dets stigma. Og hvis cupronickel er mærket med MN-nedbrydning, så har zinklegeringen allerede en anden markering - MNT'er. Nogle gange sker det, at der ikke er nogen prøve på produktet. Derefter, for at bestemme sammensætningen, skal du finde ud af fremstillingsdatoen eller vurdere produktets farve for tilstedeværelsen af en gullig nuance i det: hvis der ikke er en sådan skygge, betyder det, at du har nikkelsølv foran af dig, ikke cupronickel.
Metalegenskaber
Karakteristikaene for en kobber-nikkel-legering er som følger:
- legeringen indgår ikke i en oxidativ reaktion med oxygen;
- ikke udsat for salt og syreopløsninger, herunder havvand;
- viser modstand mod gasser;
- godt modtagelig for lodning, polering;
- materialets tæthed er 8900 kg / m3;
- specifik elektrisk modstand er lig med 284-285 nOhm / m, hvilket overstiger modstanden af kobber med omkring 20 gange;
- hvis der ikke er mangan og jern i legeringen, så vil cupronickel være en leder af elektrisk strøm;
- uden jernurenhed i dens sammensætning vil legeringen ikke have magnetiseringsegenskaben;
- styrken af cupronickel er sammenlignelig med styrken af stål;
- trækstyrken af materialet er 380-400 MPa;
- Brinells hårdhedsniveau er 66-70 enheder.
Cupronickel anses for at være en stærkere legering end sølv, mens dens vægt er væsentligt mindre end et ædelmetal.
Smeltetemperatur
For at give cupronickel-legeringens hårdhed udføres en speciel varmebehandling, som består i følgende: legeringen opvarmes til 260-300 ° C og får derefter lov til at afkøle langsomt i en ovn, hvilket naturligt sænker temperaturen. Denne proces kaldes autofrettage. Med dens hjælp er cupronickel gjort meget holdbar.
Materiale egenskaber:
- smeltepunktet for cupronickel varierer fra 1190 til 1230 ° C og afhænger af sammensætningen af legeringen;
- specifikke varmeindikatorer er i gennemsnit op til 390-400 J / kg, hvilket manifesterer sig ved temperaturer fra +15 til + 25 ° C;
- cupronickel-sammensætningen er ikke genstand for oxidative processer, forudsat at dens omgivende temperatur er inden for området op til + 150 ° C.
Metalets plasticitetsindeks vil også afhænge af sammensætningen af den legering, der anvendes i legeringen. Jo mere jern og mangan i dets sammensætning, jo lavere er hårdhedskoefficienten for cupronickel.
Varianter af legeringer
Til dato kendes mere end 65 forskellige metallegeringer, som tilhører den generelle gruppe af cupronickel. Hver sådan legering har sit eget navn og egenskaber, hvilket afspejles i mærkningen og procentdelen af materialet.
Lad os overveje de mest almindelige legeringer.
- Monel. Metallegeringen indeholder op til 66-67% nikkel. Dette materiale har fundet bred anvendelse i fremstillingen af medicinske instrumenter, det bruges til produktion af produkter, der kræves inden for olie- og kemiske områder, i skibsbygningsindustrien.
- Constantan. Legeringen indeholder ikke mere end 40-41% nikkel, hvilket giver materialet høj hårdhed og styrke. Dette materiale bruges til fremstilling af metalskæremaskiner og inventar.
- Nikkel sølv. Legeringen indeholder op til 15 % nikkel i sin sammensætning, og zink er også tilsat som en masterlegering. Denne legering af cupronickel bruges til at udstede statsemblems med udmærkelse, mønter og smykker er lavet af den, såvel som dele, der bruges til fremstilling af præcisionsinstrumenter.
Til fremstilling af bestik og service anvendes ikke zink, og for at der ikke skal mærkes en metallisk smag under måltiderne, dækkes overfladen af bestiket med et tyndt lag forgyldning eller sølv.
Anvendelsesområder
Da cupronickel er modstandsdygtig over for virkningerne af havsaltvand, fremstilles der produkter af det, som bruges inden for marine skibsbygning. Høj elektrisk ledningsevne tillader brugen af kobbernikkel-legeringer til fremstilling af termoelementer, modstande og andre ledende elementer. Cupronickel bruges ofte i bilindustrien: visse dele af bilmekanismen er belagt med en metallegering for at forhindre deres korrosion.
Vandafspærringsventiler, fittings, ventiler og andre enheder i vandforsyningssystemet er lavet af kobber-nikkellegering. Cupronickel-legering bruges i medicin: produkter fremstillet af dette materiale kan gentagne gange udsættes for forskellige muligheder for antimikrobiel behandling. Desuden ruster de ikke, forbliver i deres oprindelige form.
Bestik og service
Siden skabelsen af kobbernikkellegering har den været brugt til fremstilling af service og bestik, som i deres skønhed kunne konkurrere med sølvgenstande. Sæt med kobbernikkelskeer, gafler og knive blev brugt under festlige fester: denne indstilling prydede bordet med dets lyse sølvskinnende skær. Vaser til frugt eller slik, saltkar, underkopper, bakker med et sæt glas, kander og glas blev lavet som bestik af kobbernikkellegering.
Det var ikke en skam at donere fade fra cupronickel. En tekande, en kopholder, en ske med emalje - alt dette var ikke kun passende, men også ønskeligt og blev præsenteret til enhver højtidelig lejlighed. Cupronickel blev ofte brugt til at lave store tesamovarer og tyrkere til kaffebrygning. Indersiden af disse genstande kan dækkes med et tyndt lag tin, så der ikke frigives skadelige stoffer ved opvarmning til vand. Cupronickel kopholdere havde lav varmeledningsevne: efter at have puttet varm te i dem, kunne man ikke være bange for at brænde fingre, mens man drak te.
Dekorationer
Sølvglansen fra den ædle metallegering efterlod heller ikke ligeglade smykkeelskere. Cupronickel-produkter har fast besat deres niche på dette område, men ikke som et falsk sølv, men som produkter fremstillet af et unikt og efterspurgt metal. Smykker lavet af kobber-nikkel legering har en høj grad af slidstyrke og udsøgt udseende. De er desuden dekoreret med speciel sortfarvning, patina er tilføjet og behandlet på en filigran måde.
Cupronickel er ofte dekoreret med forsølvning: en sådan overflade har ikke kun et elegant udseende, men har også antiseptiske egenskaber på grund af sølvioner. Ganske ofte er en legering af kobber og nikkel dekoreret med forgyldning. Dette gøres hovedsageligt med smykker og souvenirs. Laget af guld påført på overfladen af genstande overstiger ikke 1 mikrometer, men hvis det påføres ved plettering, vil holdbarheden af en sådan forgyldning være meget høj.
Forgyldt cupronickel, selv ved daglig brug, mister ikke sine egenskaber. Det er allergivenligt og sikkert at bruge i kontakt med huden.
Hvordan skelner man fra rustfrit stål?
Det kan være meget svært at afgøre derhjemme, om cupronickel foran dig eller rustfrit stål. For at lette opgaven kan du bruge råd fra specialister.
- Bestemmelse ved hjælp af en prøve. På produkter fremstillet af en legering af kobber og nikkel sættes et særligt stempel i form af bogstaverne МН, som kan kombineres med bogstaverne Ж, Мц, Ц og tal, der angiver den procentvise sammensætning af ligaturen. Der er ingen sådan mærkning på produkter i rustfrit stål.
- Hvis en dråbe vand påføres nikkel-kobber-legeringen, så vil du efter et par timer i stedet for en dråbe se en grønlig plet, hvorimod rustfrit stål ikke pletter.
- Apotek lapis blyant efterlader et mørkt mærke på cupronickel-produkter, men ikke på rustfrit stål.
- Kobbernikkel legering har lave magnetiske egenskaber, men det har rustfrit stål ikke, da det indeholder krom og nikkel.
- Kobbernikkel legering koster 3 gange mere, end en legering af rustfrit stål, da cupronickel indeholder dyrere nikkel.
De forsøger ofte at udgive rustfrit stål som sølv- eller cupronickelsammensætning, men cupronickel findes ret ofte i forfalskninger af ædle smykker, fade og andre produkter, der efterligner sølv.
Hvordan plejer man?
For at produkter lavet af nikkel og kobberlegering skal se værdige ud og tiltrække opmærksomhed med deres skønhed, skal de periodisk fornyes ved hjælp af rengøring og polering. Til dette formål kan du bruge tandpulver, kridtsammensætning eller produkter beregnet til pleje af smykker lavet af ædle metaller og legeringer. Det er vigtigt, at sådanne rengøringsmidler ikke indeholder syrekomponenter eller klorelementer, da disse stoffer danner en svær at fjerne plak på overfladen af kobbernikkelprodukter.
Her er nogle opskrifter på rengøring af bestik eller pynt.
- Overfladen behandles med sodavand opløst i vand i forholdet 50 g sodavand pr. 1 liter væske.Det anbefales ikke at rense cupronickel soda-tørpulver, da der efter en sådan procedure kan forekomme ridser på overfladen af produkterne. Efter forarbejdning med en opløsning af sodavand skal produktet skylles med vand og tørres med et håndklæde, da våde dråber vil danne pletter.
- Endnu en opskrift på bagepulver: læg et lag folie i en aluminiumsbeholder og fyld den med en sodavandsopløsning (samme proportioner som i den tidligere version). Dernæst skal du lægge de genstande, du planlægger at rense, i beholderen. Beholderen placeres på komfuret, og dens indhold bringes i kog. Derefter skylles hvert emne i vand og tørres af med en klud.
- Opskrift med ammoniak: lidt ammoniak fortyndes i varmt vand, og cupronickel-produkter anbringes i den resulterende opløsning. Efter et stykke tid fjernes emnerne fra opløsningen, vaskes i rent vand og tørres tørre ved at polere dem med en klud til en glans.
- Rensning af æggeskaller: æggeskallen skal knuses grundigt til en pulveragtig tilstand - det er nok at tage skallen fra 2 æg. Æggeskalspulver anbringes i en stor beholder, hældes med en liter vand og 20 g salt tilsættes der. Beholderen med opløsningen sættes i brand og bringes i kog. Derefter lægges cupronickel-produkter beregnet til rengøring i en kogende opløsning og koges i mindst 2-3 minutter. Derefter fjernes emnerne fra opløsningen, vaskes med vand, tørres og poleres med en ren klud.
Efter at rengørings- og poleringsproceduren er afsluttet, skal produkter fremstillet af cupronickel-legering fjernes til opbevaring i en speciel æske eller etui med en blød inderdel. Indersiden af opbevaringskassen skal være tør og ren. Normalt sælges cupronickel-varer allerede pakket i specielle kasser eller etuier, derfor er det bedst at opbevare produkter i dem.
Det er meget vigtigt at undgå udsættelse for fugt, kemikalier eller parfume. Produkter bør også beskyttes mod hård mekanisk belastning. Ved at overholde disse enkle regler og regelmæssigt udføre rengørings- og poleringsproceduren, kan du beundre dine cupronickel smykker eller bestik i mange år.
For information om, hvordan man renser cupronickel på to minutter, se næste video.