Cupronickeli koostis ja rakendused

Cupronickel (viidatud ka kui "cupernickel" või vask-nikli sulam) tähistab vask-nikli sulamite rühma, mida kasutatakse korrosioonikindlate omaduste tõttu soolases keskkonnas.

Kõige tavalisem cupronickel sulamid on: 90/10 Cupro-nikkel (vask-nikkel-raud) või 70/30 Cupro-Nickel (vask-nikkel-raud)

Nendel sulamitel on head tööomadused, need on kergesti keevitatavad ja neid ei peeta stressikorrosiooni suhtes tundlikuks. Cupronickel on vastupidav ka biovahtumisele, pragude korrosioonile, pingekorrosioonilõhenemisele ja vesiniku hajumisele.

Kerged korrosioonikindluse ja tugevuse erinevused määravad üldiselt, millist sulami klassi konkreetses rakenduses kasutatakse.

Cupronickeli ajalugu

Cupronickelit on valmistatud ja kasutatud üle tuhande aasta. Selle esimene teadaolev kasutus oli Hiinas umbes 300 eKr. Hiina dokumendid kirjeldavad "valge vask" valmistamise protsessi, mis hõlmas kuumutamist ja segamist vask, nikkelja soolakapsas.

Cupronickelit kasutati ka Kreeka müntide valmistamiseks. Hilisem cupronickeli "taasavastamine" hõlmas alkeemilisi katseid Euroopas.

instagram viewer

Sulamit kasutas USA rahapada kodusõja järgsel perioodil kolme- ja viie sendiliste tükkide valmistamiseks. Mündid olid varem valmistatud hõbedast, mida sõja ajal jäi väheks. Viimase mitu aastakümmet on Ameerika 50-sendiste tükkide, veerandite ja dimede plaadid või katted valmistatud kupronikkelist.

Ringluses on palju münte, kui mitte praeguses kasutuses, siis kas nad kasutavad cupronickelit või on valmistatud cupronickelist. See hõlmab Šveitsi franki, Lõuna-Koreas võidetud 500 ja 100 tükki ning ameeriklase Jeffersoni niklit.

Cupronickeli korrosioonikindlus

Cupronickel on looduslikult vastupidav merevee korrosioonile, muutes selle merel kasutatavaks väärtuslikuks metalliks. See sulam on merevees korrosioonile vastupidav, kuna selle elektroodide potentsiaal on sellistes keskkondades põhimõtteliselt neutraalne. Järelikult ei moodusta see elektrolüütilisi elemente, kui nad asetsevad elektrolüüdi teiste metallide läheduses, mis on galvaanilise korrosiooni peamine põhjus.

Samuti moodustab vask mereveega kokkupuutel oma pinnale looduslikult kaitsva oksiidikihi, mis kaitseb metalli riknemise eest.

Cupronickeli rakendused

Cupronickelil on lai valik kasutusvõimalusi. Mõnel juhul hinnatakse seda tugevuse ja korrosioonikindluse tõttu. Muudel juhtudel hinnatakse seda hõbedase värvi ja roostevaba sära tõttu. Mõned näited cupronickeli kasutamisest hõlmavad järgmist:

  • elektrijaamades ja magestamisjaamades kasutatavate kergete kondensaatorite, toiteveeboilerite ja aurustite torud
  • torud, mis veavad merevett tuletõrjekanalitesse, jahutusveesüsteemid ja laeva sanitaarsüsteemid
  • puidust vaiade mantlid
  • veealused piirded
  • kaablitega torud hüdrauliliste ja pneumaatiliste torude jaoks
  • paatides kasutatavad kinnitusdetailid, väntvõllid, laevakered ja muud mereriistad
  • hõbedased ringlusmündid
  • hõbetatud söögiriistad
  • meditsiinitehnika
  • autoosad
  • ehted
  • silindrisüdamikud kvaliteetsetes lukkudes

Cupronickelil on lai valik rakendusi krüogeenikas, kuna sellel on hea soojusjuhtivus eriti madalatel temperatuuridel. Materjali kasutati ka 19. sajandi lõpus kuulide jakkide katmiseks, kuid see põhjustas puuraugus metalli saastumist ja hiljem asendati.

Cupronickeli standardkompositsioonid (massiprotsenti)

Cupronickel sulamist Sulam UNS nr Vask Nikkel Raud Mangaan
90/10 Cupronickel C70600 Tasakaal 9.0-11.0 1.0-2.0 0.3-1.0
70/30 Cupronickel C71500 Tasakaal 29.0-32.0 0.5-1.5 0.4-1.0